ТЕПЛОВОЙ ИМИТАТОР ТЕХНИКИ
THERMAL SIMULATOR OF EQUIPMENT

Изобретение относится к области военного дела, а более конкретно к средствам имитации объектов, имеющих участки нагретых поверхностей, например двигатели автомобильной техники, от средств поражения с тепловыми головками самонаведения.
Известно устройство теплового имитатора войскового изготовления на жидком топливе - аналог (Руководство по инженерным средствам и приемам маскировки Сухопутных войск. Часть I. Средства и приемы маскировки войск М., Воениздат, 1986, стр. 121, рис. 82. Всего 264 стр.), состоящего из капельницы, металлического короба, поддона, горелки, канистры с топливом и регулировочного зажима.
Недостатками такого устройства являются:
- длительность установки и приведения в рабочее состояние. На установку и приведение в действие требуется до 30 минут, при этом расход топлива составляет 2 литра в час;
- большие транспортно-габаритные размеры;
- невозможность автоматического или даже ручного регулирования потока излучаемой тепловой энергии.
Известно устройство имитатора тепловой цели - прототип (Руководство по инженерным средствам и приемам маскировки Сухопутных войск. Часть I. Средства и приемы маскировки войск М., Воениздат, 1986, стр. 123, рис. 83. Всего 264 стр.), состоящего из каталитических фитильных печей, тканого переизлучателя и каркаса, на который устанавливается переизлучатель.
Недостатками такого устройства являются:
- не рациональное использование вырабатываемого печами теплового потока, отсутствие циркуляции которого внутри переизлучателя не обеспечивает получение высокого процента теплоотдачи на его поверхности, что приводит к искажению величины температуры, соответствующей нагретой поверхности двигательного отсека реальной военной техники;
- тепловой имитатор обеспечивает имитацию только горизонтальной поверхности объекта. Малый размер боковых поверхностей переизлучателя, искажает общую картину теплового излучения имитируемой техники. На реальном объекте, кроме горизонтальной поверхности, имеются большие боковые поверхности, которые, прогреваясь до определенной температуры, сами становятся источником теплового излучения;
- после остановки двигателя происходит медленное выравнивание температуры верхней и боковых поверхностей объекта, что в данном техническом решении практически не представляется разрешимым.
Целью изобретения является приближение имитационных характеристик теплового имитатора к характеристикам реального объекта путем постепенного изменения температуры переизлучателя и одновременно с этим включения в работу его боковых поверхностей.
Указанная цель достигается тем, что тепловой имитатор техники, содержащий каталитические фитильные печи, каркас и тканый переизлучатель, он дополнительно содержит трансформируемые опоры для печей, каждая из которых представлена опорным и установочным дисками, герметично соединенными между собой гофрированной камерой, например из воздухонепроницаемой, термостойкой стеклоткани с вермикулитовым покрытием, содержащей регулируемый дроссель, наружные и внутренние кольца, шарнирными направляющими, по меньшей мере, двумя, каждая из которых состоит из нижней части, жестко закрепленной торцом к опорному диску, шаровой опоры и верхней части, проходящей через проушину установочного диска, с возможностью его перемещения по ним в вертикальной плоскости и который в своей центральной части имеет гнездо, для установки транспортно-предохранительной крышки с переносной ручкой, а с обратной стороны две пары магнитов, при этом ширина боковых поверхностей тканого переизлучателя составляет 1/5…1/2 ширины верхней горизонтальной поверхности.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующими изображениями:
- на фиг. 1 показан общий вид теплового имитатора техники в транспортном положении;
- на фиг. 2 показано его рабочее положение (с вырезом);
- на фиг. 3 показан тепловой имитатор с расположением каталитических печей обеспечивающих максимальный нагрев горизонтальной поверхности переизлучателя;
- на фиг. 4 показан тепловой имитатор с расположением каталитических печей обеспечивающих равномерный нагрев всех поверхностей переизлучателя.
Предложенный тепловой имитатор техники 1, содержит каталитические фитильные печи 2, каркас 3 и тканый пере излучатель 4. В предложенном тепловом имитаторе техники 1, он дополнительно содержит трансформируемые опоры 5 для печей, каждая из которых представлена опорным 6 и установочным 7 дисками, герметично соединенными между собой гофрированной камерой 8, например из воздухонепроницаемой, термостойкой стеклоткани с вермикулитовым покрытием, содержащей регулируемый дроссель 9, наружные 10 и внутренние 11 кольца, шарнирные направляющие 12, по меньшей мере, две. В предложенном тепловом имитаторе техники 1, каждая шарнирная направляющая 12 состоит из нижней части 13, жестко закрепленной торцом к опорному диску 6, шаровой опоры 14 и верхней части 15, проходящей через проушину 16 установочного диска 7, с возможностью его перемещения по ним в вертикальной плоскости и который в своей центральной части имеет гнездо 17, для установки транспортно-предохранительной крышки 18 с переносной ручкой 19, а с обратной стороны две пары магнитов 20. В предложенном тепловом имитаторе техники 1, ширина боковых поверхностей тканого переизлучателя составляет 1/5…1/2 ширины верхней горизонтальной поверхности.
1
2
Работает тепловой имитатор техники следующим образом. Устанавливается каркас 3. Внутри каркаса размещаются опоры 5, которые из транспортного переводятся в рабочее положение. Для этого, преодолевая сопротивление магнитов 20, снимают транспортно-предохранительные крышки 18. Поднимают в вертикальное положение верхние части 15 шарнирных направляющих. Поднимают по направляющим 12 вверх установочные диски 7, при этом гофрированные камеры 8 растягиваются и заполняются воздухом. Перекрывают полностью дроссели 9, в гнезда установочных дисков 17 ставят каталитические печи 2 и включают их в работу. В зависимости от особенностей имитации производят регулировку дросселей. Если необходима постоянная температура переизлучателя - дроссели оставляют перекрытыми. Если необходима температура переизлучателя изменяющаяся по времени, и при этом данное время регламентировано, то открывая дроссели (регулируя объем выходящего воздуха) определяют время, в течение которого температура переизлучателя будет снижаться. При этом, необходимо учитывать, что сила теплового излучения переизлучателя прямо пропорциональна квадрату расстояния от источника энергии до переизлучателя (Ефимов В.А., Кольчевский В.Е., Чермашенцев С.Г. Маскировка. Часть I. Учебник М., изд. ВИА, 1971. Всего - 347 стр.). Затем на каркас надевают переизлучатель. Установочные диски опор с установленными на них печами, под действием их веса опускаются по направляющим вниз, выдавливая воздух из камер, постепенно удаляясь от переизлучателя, что в свою очередь приводит к его постепенному охлаждению. Первичное расстояние 1 и окончательное расстояние 1 печи от переизлучателя зависит от имитируемого температурного режима двигателя техники. Наличие у гофрированной камеры колец обеспечивают ей сохранение формы при растягивании, а также при опускании, при этом кольца так же не позволяют камере выйти за пространство шарнирных направляющих. Наружные кольца имеют меньший диаметр и как бы стягивают камеру, внутренние - имеют больший диаметр и как бы распирают камеру изнутри. Транспортно-предохранительные крышки обеспечивают двойную функцию - транспортирования и предохранения магнитов от размагничивания (материал для крышек - стальные сплавы).
В ходе исследований, экспериментальным путем, была определена ширина боковых поверхностей переизлучателя в 1/5…1/2 ширины горизонтальной поверхности, в зависимости от геометрических размеров двигательного отсека имитируемой техники. Наличие боковых поверхностей переизлучателей соизмеримых с поверхностями двигательного отсека техники и являющихся источником теплового излучения обеспечивают максимальное приближение излучаемого теплового потока имитатора к тепловому потоку от реального объекта.
Использование предлагаемого технического устройства, по сравнению с прототипом, позволяет сделать вывод, что заявленный тепловой имитатор техники имеет следующие основные отличительные признаки:
- изменение температуры переизлучателя (верхней горизонтальной поверхности) от максимальной, соответствующей температуре при работающем двигателе, до минимальной, соответствующей температуре остывшего объекта, происходит за счет постепенного удаления печей от переизлучателя, при этом скорость изменения температуры переизлучателя регулируется в зависимости от температуры окружающего фона (зимой быстрее остывать, летом - медленнее);
- боковые поверхности переизлучателя соизмеримы с боковыми поверхностями реальных объектов;
- одновременно со снижением температуры горизонтальной поверхности переизлучателя (при опускании печей) происходит постепенный нагрев боковых поверхностей. При максимальном снижении, боковые и горизонтальные поверхности переизлучателя будут иметь одинаковый температурный нагрев.
2
2
Готовность предложенного технического устройства к реализации характеризуется наличием производственных мощностей по изготовлению используемых металлических деталей и узлов (предприятия промышленности с наличием токарно-фрезерных цехов, ремонтные предприятия автомобильной и тракторной техники, парковое оборудование воинских частей), средств инженерного вооружения (КФП-1-180), а также производства воздухонепроницаемой стеклоткани с вермикулитовым покрытием (ткань термостойкая - 850°С, гладкая, от 300 г/м, до 2250 г/м, толщина от 0,38 мм до 3,0 мм. Производитель ООО «Промтехэкспорт», г. Москва), регулируемых дросселей, широко используемых в пневмоприводах и системах газоснабжения, тканого материала, с высоким коэффициентом теплопроводности. Область применения такого материала разнообразна. Он используется для пошива спецодежды и чехлов, в качестве технических тканей и выпускается в широком ассортименте предприятиями отечественной текстильной промышленности.
Теоретические исследования, проведенные в процессе разработки теплового имитатора техники, подтвердили, что в современных условиях по основным тактико-техническим характеристикам и по критерию оценки «эффективность боевого применения - стоимость» предложенное техническое решение имеет показатели примерно в 1,5…2,0 раза выше по сравнению с известными аналогами.