СПОСОБ МАСКИРОВКИ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ИСКУССТВЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ, УСТРОЙСТВО ИСКУССТВЕННЫХ ВЕТОК И УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ВЕТОК НА ПОДВИЖНОМ ОБЪЕКТЕ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
METHOD OF MASKING MOBILE OBJECTS WITH ARTIFICIAL VEGETATION, APPARATUS FOR ARTIFICIAL BRANCHES AND APPARATUS FOR ATTACHING BRANCHES TO MOBILE OBJECT FOR IMPLEMENTING SAID METHOD

Изобретение относится к области маскировки, а более конкретно к способам скрытия подвижных объектов в видимом, инфракрасном и радиолокационном диапазонах длин электромагнитных волн искусственной растительностью, выполненных в виде веток, закрепленных на этих объектах.
Из многочисленных кинофильмов, видео и фотодокументов /1/ периода Великой Отечественной войны и современности, а также результатов учений известен способ маскировки подвижных объектов срезанной растительностью, выбранный в качестве аналога заявляемого способа, заключающейся в размещении и закреплении на подвижном объекте срезанных веток.
Анализ кинофильмов, фотодокументов и результатов учений показывает на безусловную эффективность закрепления срезанной растительности на подвижных объектах, однако достижения желаемого эффекта носит случайный характер и в большинстве случаев не может быть признан удовлетворительным. Это связанно с отсутствием возможности закрепления достаточного количества срезанной растительности на подвижном объекте, обеспечивающем необходимый эффект маскировки не только в видимом, но и в радиолокационном диапазонах длин волн.
Кроме того, применение срезанной растительности для маскировки подвижных объектов ограничено быстрым увяданием этой растительности, которая уже через час может быть дешифрирована на фоне живой растительности.
Известен способ маскировки подвижных объектов срезанной растительности /2/, в том числе законсервированной, и/или искусственной растительностью, выбранной в качестве прототипа заявленного изобретения заключается в закреплении растительности на подвижном объекте:
по первому варианту, в нем растительность распределена равномерно, при этом отношение площади Т суммы проекции листвы и веток на равную поверхность к сумме проекции просветов в объеме растительности выбирается в пределах Т≥30…80% или более точно по выражению:
<mrow><mi>T</mi><mo>≥</mo><mfrac><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msqrt><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>4</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>V</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msqrt></mrow><mrow><mn>2</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>V</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msqrt><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>4</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>K</mi><mo>/</mo><mi>ε</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msqrt></mrow><mrow><mn>2</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>K</mi><mo>/</mo><mi>ε</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac></mrow>
где V - видимость в порогах;
<mrow><mi>K</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>r</mi><mi>p</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>r</mi><mi>o</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>r</mi><mi>p</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>
- контраст элементов подвижного объекта или всего объекта к подстилающей поверхности (грунту, траве и т.д.);
p
r - коэффициент яркости элемента объекта или объекта, ед;
o
r - коэффициент яркости фона (объекта) или подстилающей поверхности (грунта и т.п.), ед;
s - порог контрастной чувствительности сенсора, ед.
гр
p
гр
р
При этом отношение площадей D суммы проекций растительности, выступающей за пределы контура объекта на плоскость, к проекции площади этого объекта на ту же плоскость выбирается в пределах 0<D≤0,5, причем как в первом выражении, так и во втором выбирается большее значение Т и D, которые могут быть ограничены допустимой грузоподъемностью Р подвижного объекта ΔP≤Р, где ΔР - вес растительности, используемой для маскировки подвижных объектов;
з
о
з
о
pв
0
pв
0
min
max
min
по второму варианту, в нем растительность закрепляют асимметрично над отдельными элементами подвижного объекта по предварительно разработанной схеме, при этом отношение площадей Т суммы проекций листвы и веток на ровную поверхность П к проекции просветов в объеме растительности П, установленной над элементами объекта, выбирается в пределах T=(П/П)·100%≥75…80%, а отношение площадей суммы проекций растительности, выступающей за пределы контура объекта, на плоскость S, к проекции этого объекта на ту же плоскость S выбирается в пределах 0<D=S/S≤0,5, причем при выборе схемы закрепления растительности с учетом первого и второго выражения стремятся к большим значениям Т и D. Кроме того, при разработке схемы закрепления растительности размер l объема растительности, установленного над элементом объекта, выбирается из условия его или их обнаружения в расчетных условиях разведки и правдоподобного по максимуму l для воспроизводимой категории пятен местности и характерного для окружающего фона, к тому же при разработке схемы закрепления растительности на объекте в качестве расчетного размера l принимается наименьший для различных средств и способов разведки.
Недостаток известного способа маскировки подвижных объектов, выбранного в качестве прототипа заявленного изобретения, заключается прежде всего в том, что изобретения направленно на обеспечения эффекта маскировки в видимом диапазоне длин волн, что следует из выражений обеспечивающих расчет плотности листвы в маске при наличии в ней транспорантности создаваемой срезанными и/или искусственными ветками. Эффект маскировки в инфракрасном и радиолокационном диапазонах длин волн, который зависит от плотности заполнения маски растительность и характера материала, из которого выполнена маска, практически не учитывается и только декларируется.
Известно устройство для маскировки подвижных объектов, содержащие каркас с искусственной растительностью, закрепленной на подвижном объекте /3/. Каркас в нем выполнен из соединенных между собой с определенным шагом полос ткани, на которых закреплены элементы искусственной растительности, выполненные в виде подпружиненных стержней, шарнирно установленных на основании каркаса и расположенных вдоль его продольной оси с шарнирными пружинами, на которых закреплена пленка в виде листьев, имитирующая растительность. Вершины стержней снабжены отдельными шнурами, концы которых присоединены к общему шнуру, расположенному вдоль каркаса.
Недостатком устройства для маскировки подвижных объектов, выбранного в качестве аналога устройства для осуществления способа маскировки подвижных объектов искусственной растительностью, является отсутствие конкретных рекомендаций (инструкций) по обеспечению эффекта маскировки в радиолокационном и инфракрасном диапазоне длин волн.
Известна искусственная растительность, выпускаемая промышленностью в декоративно-оформительских целях устанавливаемая на объекте посредством зажимов, закрепленных на подвижном объекте в рекомендуемом порядке /2/.
Недостатком искусственной растительности, выпускаемой промышленностью в декоративно-оформительских целях и выбранной в качестве прототипа заявляемого устройства для осуществления способа маскировки подвижных объектов искусственной растительностью является ее условная (при соответствии спектрофотометрических характеристик) эффективность применения для скрытия в видимом диапазоне длин волн. В радиолокационном и большей части инфракрасном диапазонах длин волн применение декоративной искусственной растительности малоэффективно.
Задача изобретения заключается в повышении надежной реализации и эффективности способа маскировки подвижных объектов искусственной растительностью путем снижения вероятности распознавания маскируемого объекта за счет рекомендуемого размещения растительности на нем, а также путем повышения маскирующего эффекта (характеристик) искусственной растительности в радиолокационном и инфракрасном диапазонах длин волн.
p
гр
p
гр
Поставленная задача достигается тем, что в способе маскировки подвижных объектов искусственной растительность, заключающийся в равномерном распределении и закреплении искусственных веток посредством сетки или зажимов, закрепленных на объекте, при этом отношение площадей D суммы проекций растительности, выступающей за пределы контура объекта на плоскость, к проекции площади этого объекта на ту же площадь выбирается максимально возможным в пределах 0<D≤0,5 и вес растительности P, используемой для маскировки ограничивается допустимым запасом грузоподъемности P, подвижного объекта P≤P:
во-первых, в нем отношение площадей Т суммы проекции листвы и/или веток хвойных пород деревьев на ровную поверхность к сумме проекций просветов в объеме растительности выбирается близким или равным Т=100%, при этом листва в слое маски, образованной искусственной растительностью, распределяется не менее чем в 2-3 объемно-распределенного слоя, каждый из которых образует названную близкую или равную 100% проекцию, а выступающие за пределы подвижного объекта элементы маски из растительности выполняются криволинейно с плотностью Т≥(75…80)%, обеспечивающей надежную деформацию контуров подвижного объекта, причем в состав упругого или содержащего упругие элементы материала, из которого выполняются элементы искусственной растительности вводятся и/или на обратную сторону листьев этой растительности наносятся радиопоглощающие и/или радиорассеивающие или радиоотражающие добавки в виде пленки, металлизированного или графитового напыления, тканых или нетканых, или штапелированных волокон, в том числе, с различной длиной нарезки волокон;
2
во-вторых, в нем волокна применяемые в качестве радиорассеивающих и радиопоглощающих добавок выполнены из углеволокнистого материала типа ВПР - 19 сб, Увис - Ж 22С, Углен - 9, по крайней мере одного из них, с плотностью 3-18 г/м в проекции объемно-распределенной листвы на плоскость, перпендикулярную направлению распространения электромагнитной волны;
в-третьих, в нем в качестве радиоотражающих добавок использована фольга или терефталатная пленка с металлизированным напылением или металлизированное напыление, наносимое на листья, с последующим их окрасом при необходимости;
в-четвертых, в нем для закрепления растительности используется пеньковая и/или стекловолоконная, и/или льняная, и/или углеродно-волокнистая, и/или другая известная сеть, предварительно натянутая на поверхность узлов, агрегатов и элементов подвижного объекта и содержащая глухие и/или быстрораспускающие швы, соединяющие каркас - края сети между собой и/или с известными узлами крепления, выполненными на подвижном объекте, при этом срезы веток искусственной растительности вплетаются в сеть, используя, по крайней мере, одну нить;
в-пятых, в нем устройства крепления растительности из искусственных веток, выполненные, в частности, в виде зажимов, устанавливаются на объекте, преимущественно в шахматном порядке и/или в ряды, в частности, на расстоянии 200…500 мм друг от друга по вертикали и горизонтали, при этом выбираются искусственные ветки менее 400…1500 мм высотой и 300…600 мм в поперечнике, заполненной искусственной листвой или хвоей.
Поставленная задача достигается также тем, что устройство для осуществления способа маскировки подвижных объектов искусственной растительностью, выполненной в виде веток лиственных или хвойных пород деревьев:
во-первых, материал, из которого выполнены упругие элементы веток, содержит или на оборотную сторону листьев нанесены радиопоглощающие и/или радиорассеивающие или радиоотражающие добавки в виде пленки, металлизированного или графитового напыления, тканых или нетканых или штапелированных волокон, в частности, с различной длиной нарезки;
во-вторых, тканые или нетканые, или штапелированные волокна распределены послойно с диэлектрическим наполнением между слоями;
в-третьих, ветка содержит упругий каркас, на котором закреплены маскировочный материал типа «Ворс».
Сравнение заявленных технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию «новизна». При изучении других известных технических решений в данной области техники, признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены, и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «существенные отличия».
Сопоставленный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ маскировки подвижных объектов искусственной растительности отличается от известного:
во-первых, в нем: 1) отношение площадей Т суммы проекции листвы и/или веток хвойных пород деревьев на ровную поверхность к сумме проекций просветов в объеме растительности выбирается близким или равным Т=100%; 2) листва в слое маски, образованной искусственной растительностью, распределяется не менее чем в 2-3 объемно-распределенного слоя; 3) каждый объемно-распределенный слой образует близкую или равную 100% проекцию на ровную поверхность, как правило, перпендикулярную направлению распространения электромагнитных волн; 4) выступающие за пределы подвижного объекта элементы маски из растительности выполняются криволинейно с плотностью Т≥(75…80)%, что надежно обеспечивает деформацию контуров подвижного объекта; 5) в состав упругого или содержащего упругие элементы материала, из которого выполняются элементы искусственной растительности, вводятся и/или на обратную сторону листьев этой растительности наносятся радиопоглощающие и/или радиорассеивающие или радиоотражающие добавки в виде пленки, металлизированного или графитового напыления, тканых или нетканых, или штапелированных волокон, в том числе, с различной длиной нарезки волокон;
2
во-вторых, в нем: 1) волокна, применяемые в качестве радиорассеивающих и радиопоглощающих добавок, выполнены из углеволокнистого материала типа ВПР - 19 сб, Увис - Ж 22С, Углен - 9, по крайней мере, одного из них; 2) плотность волокон составляет 3-18 г/м в проекции объемно-распределенной листвы на плоскость, перпендикулярную направления распространения электромагнитной волны;
в-третьих, в нем в качестве радиоотражающих добавок использована фольга или терефталатная пленка с металлизированным напылением или металлизированное напыление, наносимое на листья с последующим их окрасом при необходимости;
в-четвертых, в нем: 1) для закрепления растительности используется пеньковая и/или стекловолоконная, и/или льняная, и/или углеродно-волокнистая, и/или другая известная сеть; 2) сеть при этом предварительно натягивается на поверхность узлов, агрегатов и элементов подвижного объекта и содержащая глухие и/или быстрораспускающие швы, соединяющие каркас - края сети между собой и/или с известными узлами крепления, выполненными на подвижном объекте; 3) срезы веток искусственной растительности вплетаются в сеть, используя, по крайней мере, одну нить;
в-пятых, в нем: 1) устройства крепления растительности из искусственных веток, выполнены в виде зажимов; 2) устройства крепления устанавливаются на объекте, преимущественно в шахматном порядке и/или в ряды; 3) устройства крепления устанавливаются на расстоянии 200…500 мм друг от друга по вертикали и горизонтали; 4) выбираются искусственные ветки размером не менее 400…1500 мм высотой и 300…600 мм в поперечнике, заполненной искусственной листвой или хвоей.
Сравнительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство для осуществления способа маскировки подвижных объектов искусственной растительностью, выполненной в виде веток лиственных или хвойных пород деревьев:
во-первых, материал, из которого выполнены упругие элементы веток, содержит или на оборотную сторону листьев нанесены радиопоглощающие и/или радиорассеивающие или радиоотражающие добавки в виде пленки, металлизированного или графитового напыления, тканых или нетканых или штапелированных волокон, в частности с различной длиной нарезки;
во-вторых, тканые или нетканые, или штапелированные волокна распределены послойно с диэлектрическим наполнением между слоями;
в-третьих, ветка содержит упругий каркас, на котором закреплены маскировочный материал типа «Ворс».
Осуществление заявляемых способов и устройство для его осуществления поясняется чертежами, где представлено:
на фиг.1 - вариант маскировки подвижного объекта при равномерном распределении устройств крепления веток - зажимов или применение сетки для крепления растительности одного окраса (вид сбоку: плотность заполнения маски растительности выбрана Т≤100% с целью выделения контура танка);
на фиг.2 - то же (вид сверху);
на фиг.3 - пример крепления искусственных веток в сетки;
рв
0
на фиг.4 - схема проекции растительности S, выступающей за пределы проекции подвижного объекта S на плоскость, перпендикулярную направлению визирования;
на фиг.5 - вариант маскировки подвижного объекта при равномерном распределении устройств крепления веток-зажимов или применение сетки для крепления растительности с контрастным окрасом относительно друг друга (вид сбоку: плотность заполнения маски растительностью выбрана меньше 100% с целью выделения контура БТР);
на фиг.6 - то же (вид сверху);
на фиг.7 - вариант маскировки подвижного объекта искусственной растительностью, имитирующей кроны деревьев (кустов, вид сбоку);
на фиг.8 - то же (вид сверху);
на фиг.9 - образец искусственной ветки, промышленного производства, с нанесенным на тыльную часть листьев графитосодержащим волокном;
на фиг.10 - общий вид образцов пластин из полиэтилена с распределенными между слоями сваренного полиэтилена графитосодержащими волокнами;
на фиг.11 - измерительный стенд;
на фиг.12 - пример образования многослойного напыления;
на фиг.13 - вариант выполнения зажима в виде трубки, объединенной с основанием (вид со стороны среза трубки);
на фиг.14 - то же, с рассеченной боковой поверхностью трубки;
на фиг.15 - то же (вид - А);
на фиг.16 - вариант выполнения группы зажимов, объединенных для
обеспечения имитации крон деревьев (кустов);
на фиг.17 - то же (вариант);
на фиг.18 - вариант выполнения трубки с, по крайней мере, одним дополнительным зажимом;
на фиг.19 - вариант выполненных зажимов, образующих трубку;
на фиг.20 - то же (вид - А).
В таблице приведена спецификация чертежей и приведенных в тексте обозначений.
Заявляемый способ маскировки подвижных объектов искусственной растительностью реализован авторами изобретения моделированием на макетах подвижных объектов путем макетирования искусственной растительности срезанной растительностью на реальном объекте, макетированием веток искусственной растительности, а также материала, обеспечивающего изготовление искусственных веток эффективных в видимом, инфракрасном (ИК) и радиолокационном (РЛ) диапазонах длин электромагнитных волн (ЭМВ). Макетирование заявляемых технических решений осуществлялось многократно в ходе учений, на учебных занятиях, а также в ходе исследований в лабораторных и натурных условиях.
Причем наиболее эффективные варианты из них сформулированы в представленной заявке на изобретение. Маскирующая эффективность искусственной растительности и эффект достигаемый в результате обработки листьев и материала для изготовления веток искусственной растительности, проверялись в лабораторных и натурных условиях с использованием регистрирующей аппаратуры и средств разведки оптического и радиолокационного диапазонов длин волн.
Примеры осуществления способа:
Пример 1:
в
п
- искусственные ветки 1 хвойных или лиственных деревьев закрепляются на подвижном объекте 2 посредством заранее установленных на этом объекте 2 зажимов 3 или сетки 4 (см. фиг.1, 2 и 3). При этом соблюдается следующие условия: отношение площадей D суммы проекций растительности 5 (веток 1) Sp, выступающей за пределы контура объекта 2, на плоскость к проекции S, этого объекта 2 на ту же плоскость выбирается максимально возможным в пределах 0<D=S/S≤0,5 (см. фиг.4);
Таблица
Спецификация чертежей
Обозначения, номер позиции
Наименование обозначений, позиций
S<sub>рв</sub>
сумма проекции растительности, выступающей за пределы контура объекта на плоскость, перпендикулярную направлению визирования
S<sub>0</sub>
проекция площади объекта на ту же плоскость
П<sub>З</sub>
сумма проекции листвы или материала веток хвойных пород деревьев на плоскость, перпендикулярную направлению визирования
П<sub>о</sub>
сумма проекции просветов между листвой (материалом хвойных веток) на ту же плоскость
D
отношение суммы видимых площадей деформирующих элементов (S<sub>в</sub>) к видимой площади объекта (S<sub>п</sub>)
T
отношение, определяющее плотность заполнения маски материалом растительности
P<sub>p</sub>
вес растительности
P<sub>гр</sub>
допустимый запас грузоподъемности подвижного объекта, например танка, который может быть использован для размещения средств маскировки (веток растительности и узлов их крепления)
l<sub>min</sub>
минимальный размер группы или участка растительности
l<sub>max</sub>
максимальный размер группы или участка растительности
К
контраст между группами и/или участками растительности
1
ветки хвойных и/или лиственных деревьев искусственной растительности
2
подвижный объект
3
зажим (устройство крепления веток)
4
сетка
5
искусственная растительность (маска)
6
листва веток
7
выступы выступающих за пределы подвижного объекта элементов маски S
8
впадины выступающих за пределы подвижного объекта элементов маски S
9
участок маски из растительности, ветки которого имеют контрастный окрас к веткам другого участка
10
выступы контрастных участков маски из растительности
11
впадины контрастных участков маски из растительности
12
оси вытянутых контрастных участков маски из растительности
13
группы растительности, имитирующие кроны деревьев или кустов
14
углеволокнистый материал (волокно графитосодержащее)
15
пластины из полиэтилена
16
измерительный стенд
17
эталон
18
образец ветки
19
основание зажима
20
оболочка, образующая трубку
21
трубка зажима
22
сечение боковой поверхности трубки
23
продольная ось трубки
p
гр
p
гр
- вес P искусственной растительности 5, используемой для маскировки ограничивается допустимым запасом грузоподъемности ΔР подвижного объекта P≤ΔP;
З
о
З
о
- отношение площадей Т суммы проекций П листвы 6 и/или материала веток хвойных пород деревьев, расположенных на объекте 2, на ровную поверхность к проекции просветов П в объеме растительности 5, выбирается равным или близким 100%, т.е. Т=(П/П)·100≤100% (см. фиг.2);
- листва 6 в объеме маски 5, образованной ветками искусственной растительности 5, распределяется не менее чем 2-3 объемно-распределенного слоя, каждый из которых образует названную близкую к 100% проекцию (см. фиг.2), в частности, путем расположения двух веток на одной линии визирования;
З
о
- выступающие за пределы подвижного объекта 2 элементы маски из растительности 5 выполняются криволинейно с плотностью Т=(П/П)·100≥75…80%, обеспечивающую надежную деформацию контуров подвижного объекта наличием выступов 7 и впадин 8. При этом в состав упругого или содержащего упругие элементы 7 каркаса материала, из которого выполняются элементы (1 и 6) искусственной растительности 1 вводятся на оборотную сторону листьев 6 этой растительности 1 наносятся радиопоглощающие и/или радиорассеивающие добавки в виде пленки, металлизированного или графитового напыления, тканых или нетканых, или штапелированных волокон, в том числе с различной длиной нарезки волокон (см. фиг.4, 5 и 6).
min
max
min
max
Пример 2. Маскировка подвижного объекта 2 выполняется в полном соответствии с примером 1. При этом искусственная растительность 5 в маске группируется по участкам 9 с разным фактурным, в частности лиственным или хвойным, и тоновым, оттенки цвета. Контрастом относительно друг друга (см. фиг.5 и 6). Причем контраст К подбирается не менее К≥4 применительно, хотя бы к одному из известных расчетных способов разведки, в частности визуальному наблюдению. Кроме того, l участка 9 или группы участков 9 растительности 5 одного параметра, в частности окраса, выполняется из условий его или их обнаружения в расчетных условиях разведки и правдоподобного по максимуму l для воспроизводимого фона местности, в частности пятен характерных данной местности. В качестве расчетных размеров l и l принимается наименьший из полученных расчетов для различных средств и способов разведки. К тому же участки 9 или группы участков 9 растительности одного параметра, в частности, окраса, выполняются вытянутой формы с различными очертаниями выступов 10 и впадин 11, причем направления осей 12 вытянутых участков 9 или групп участков 9 растительности 5 располагаются под углом 30°…60° к продольным элементам контура подвижного объекта 2. Растительность 5 подбирается двух окрасов с их соотношением около75% и 25% или двух окрасов по 25% и третьего около 50%.
min
max
Пример 3. Маскировка подвижного объекта 2 выполняется в полном соответствии с примером 1. При этом искусственная растительность 5 закрепляется группами 13, имитирующими кроны деревьев 13 или кустов 13, а между этими группами 13 располагаются элементы маскировочного покрытия или распределяются более мелкие ветки 1, скрывающие оставшиеся открытые участки подвижного объекта 2. При этом размер l группы 13 выполняется из условия его обнаружения в расчетных условиях разведки и правдоподобного по максимуму l для воспроизводимого фона местности.
Кроме того, при реализация примера целесообразно учитывать контраст К крон деревьев (кустов) относительно друг друга и участков с заполненными элементами маскировочного покрытия или более мелкими ветками, согласно примера 2, включая фактурный и цветовой контрасты.
2
При осуществлении примеров заявленного способа маскировки волокна, применяемые в качестве радиорассеивающих и радиопоглощающих добавок, выполняются из углеволокнистого материала типа ВПР - 19 сб, Увис - Ж - 22С, Углен - 9, по крайней мере одного из них, с плотностью 3-18 г/м в проекции объемно-распределенной листвы на плоскость, перпендикулярную направлению распространения электромагнитной волны.
Для проверки эффективности применения в заявленном способе указанных типов волокон был изготовлен образец веток 1. На тыльную часть листьев 6 этих веток 1 наносили волокна 14 названных типов (см. фиг.9). Кроме того, для сравнительной оценки углеродных волокон 14, без влияния материала ветки 1, изготовлялись пластины 15 из полиэтилена с распределенными между слоями сваренного полиэтилена волокном 14 (см. фиг.10). Для оценки эффективности применения указанных типов волокон с целью обеспечения эффекта заявленного способа маскировки в радиолокационном диапазоне длин волн использовались радиолокационные измерительные стенды 16, выполненные в соответствии с ГОСТ 8.042-73 и работающие в диапазоне от 10 см до 0,8 см. За оценивающую величину принималась разность двух значений, полученных от эталона 17 и образцов 18, расположенных на этом эталоне на одной и той же частоте падающей электромагнитной волны. Значения оцениваемой величины ослабления радиолокационной волны в указанном диапазоне, при соблюдении заявленных концентраций углеволокна в образце, соответствует значениям современных маскировочных покрытий.
При осуществлении примеров заявляемого способа маскировки, графитосодержащее напыление, применяется в качестве добавок, обеспечивающих эффект маскировки в инфракрасном диапазоне длин электромагнитных волн. Для оценки эффективности применения графитосодержащих порошков для напыления на обратную сторону листьев применялся тепловизор Швейцарской фирмы, работающий в диапазоне λ=3…5 мкм и λ=8…14 мкм. При этом образцы растительности без напыления и с напылением графитосодержащего материала поочередно выставлялись над источником излучения, нагретого до t≈85°С. При этом учитывалось одинаковое время (T=10 мм), при котором частичное прогревание образцов от источника, расположенного на удалении 15 см. С целью обеспечения идентичных условий плотности заполнения, графит напылялся на пленку ПВХ, выбранную в качестве материала для изготовления растительности. Исследования показали, что нанесение на обратную сторону листьев графита толщиной в 1 мм обеспечивает ослабление инфракрасного излучения от источника, закрытого образцом с напылением, по сравнению с образцом без напыления, примерно на 40…70%. Наилучший эффект обеспечивался при использовании графита, содержащего частицы, соизмеримые с полуволной измеряемого диапазона. Увеличения толщины напыления в разы не оправдано достигаемым эффектом в сравнении усложнением процесса нанесения и с ухудшением эксплуатационных свойств веток искусственной растительности.
Исследования спектрофотометрических характеристик образцов растительности (см. фиг.9), выпускаемые промышленностью, показали удовлетворительную сходимость полученных данных с данными живой растительности.
При осуществлении примеров заявляемого способа маскировки металлизированное напыление или фольга обеспечивают эффект маскировки в радиолокационном и инфракрасном диапазоне длин волн. Исследования образцов искусственной растительности с наклеенными на обратную сторону фольгой и терефталатной пленкой с металлизированным напылением проводились подобно тому, как это было описано выше.
Результаты исследований показали, что маски из искусственной растительности с металлизированным напылением на обратную сторону листьев или наклеенной фольгой, способны обеспечить, при определенных условиях, заданный эффект, соответствующий современным образцам маскировочных покрытий.
При осуществлении примеров заявляемого способа маскировки, для закрепления растительности на подвижном объекте 2 использовалась капроновая сетка 4, натянутая на каркас, имитирующий элемент брони подвижного объекта 2 (см. фиг.3). При этом сеть 4 может содержать глухие или быстрораспускающие швы (не показано), соединяющие каркас - края сети 4 между собой или известными узлами крепления (не показано), выполненными на подвижном объекте 2. Срезы веток 1 искусственной растительности 5, при этом вплетаются в сеть 4, используя, по крайней мере, одну нить сетки 4.
При осуществлении примеров заявляемого способа маскировки устройства крепления 3 растительности 5 из искусственных веток 1, выполненные в виде зажимов 3, устанавливались на подвижном объекте 2 (см. фиг.1, 2, 5 и 6) в шахматном порядке и/или в ряды. Расстояние между зажимами 3 составляло 200…500 мм друг от друга по вертикали и горизонтали (фиг.1). При этом выбирались искусственные ветки 1 не менее 400…1500 мм по высоте и 300…400 мм в поперечнике, заполненной искусственной листвой или покрытием типа «Ворс».
Пример выполнения искусственных веток для осуществления способа маскировки.
Материал, из которых выполнены упругие элементы веток 1, содержит или на оборотную сторону листьев 6 нанесены радиопоглощающие или радиорассеивающие или радиоотражающие добавки в виде пленки, металлизированного или графитового напыления, тканых или нетканых волокон 14, в частности с различной длиной нарезки (см. фиг.9).
При этом тканые или нетканые, или штапелированные (нарезанные из жгута) волокна 14 могут быть распределены послойно с диэлектрическим наполнителем 15 между слоями 14 (фиг.12).
Ветки 1 устанавливаются на подвижном объекте 2 в соответствии с вышеприведенными примерами 1, 2 и 3. При этом падающая электромагнитная волна в радиолокационном и инфракрасном диапазоне поглощается и/или рассеивается пленками, металлизированным или графитовым напылением, ткаными или неткаными, или штапелированными волокнами 14, а также материалом, из которого изготовлены ветки 1.
Примеры выполнения устройства крепления веток на подвижном объекте для осуществления способа.
Пример 1. Основание 19 образует оболочку 20, зажимающую ветку 1 (т.е. основание 19 с зажимом 3, являющееся оболочкой 20, см. фиг.13).
При этом оболочка 20 выполнена в виде сплошной трубки 21 (фиг.13) или рассеченной по боковой поверхности 22 трубки 21 (см. фиг.14 и 15).
Пример 2. Основание 19 образует группу трубок 21 (см. фиг.16 и 17).
Пример 3. Внутри трубки 21 дополнительно выполнен, по крайней мере, один зажим 3. Причем рабочая поверхность каждого зажима 3 направлена в сторону продольной оси 23 трубки 21 (см. фиг.18). При этом основание дополнительного зажима 3 образует трубку 21 (см. фиг.19).
Устройства крепления растительности устанавливаются на подвижном объекте в соответствии с вышеприведенными примерами осуществления заявляемого способа маскировки.
При этом устройство, выполненное в соответствии с примером 1, обеспечивает надежное крепление ветки 1 за счет обжатия ветки 1 поверхностями трубки 21.
При наличии дополнительных зажимов 3 обеспечивается возможность крепления веток 1 растительности, имеющих диаметр основания ветки 1 меньший диаметр трубки 21.
Искусственная растительность размещается на подвижном объекте с целью обеспечения его скрытности в движении, на позициях и при расположении в районах (фиг.1…6). Расположение установленной на подвижном объекте искусственной растительности посредствам заявленных устройств приведено в примерах реализации способа. При расположении подвижных объектов в районах и на позициях, дополнительно к заявленному способу маскировки, могут быть использованы отдельно выполненные фартуки из элементов табельных маскировочных покрытий, обеспечивающих:
- скрытность ходовой части этих объектов за счет расположения фартуков наклонно от борта, носовой и кормовой части объекта к земле (не показано);
- скрытие теней, образованных бортами подвижного объекта и откосом окопа, за счет расположения фартуков горизонтально (близко) над указанными элементами.
На позициях и в районах для указанных целей дополнительно также может быть использована срезанная растительность устанавливаемая к ходовой части и бортам (не показано).
В результате теоретических и экспериментальных исследований искусственной растительности и оценки эффективности применения искусственной растительности в целях маскировки подвижных объектов по результатам реализации заявляемых технических решений специалисты, привлеченные в экспертную группу, пришли к выводу, что:
- применение искусственной растительности доступно, экономически выгодно и целесообразно;
- заявляемые технические решения могут быть использованы на любых видах и типах техники;
- искусственные ветки и узлы их крепления включая установку и размещение на технике могут быть выполнены как в полевых, так и в заводских условиях;
- для изготовления искусственных веток эффективных не только в видимом, но и в ИК и РЛ диапазонах ЭМВ, могут быть использованы искусственные ветки, выпускаемые промышленностью в оформительно-декоративных целях;
- в особых условиях искусственные ветки могут быть дополнены или заменены срезанной растительностью, в том числе законсервированной;
- искусственная растительность, при соблюдении заявляемых технических решений, обеспечивает эффект маскировки в видимом, ИК и РЛ диапазонах ЭМВ на достаточно малых удалениях от противника;
- искусственная растительность, выполненная в соответствии с заявленными техническими решениями, обеспечивает маскировку от радиолокационных средств разведки и наведения ВТО в диапазоне волн от 0,8 см до 10 см на уровне лучших средств и способов (приемов) маскировки;
- применение заявленных технических решений веток искусственной растительности, способа и устройство крепления веток обеспечивает снижение вероятности обнаружения подвижного объекта, а также вероятности захвата этого объекта тепловыми системами наведения оружия с эффективностью соизмеримой с применением теплоотражающих покрытий (ТОП), за счет того, что ТОП скрывает только наиболее нагретую часть подвижного объекта, например, поверхность моторно-трансмиссионного отсека танка, а растительность маскирует всю поверхность этого объекта;
- повышения плотности маски, за счет исключения транспорантности Т≤100%, увеличивает надежность маскировки подвижного объекта в видимом диапазоне ЭМВ и обеспечивает необходимый эффект В РЛ и допустимый эффект в ИК диапазонах ЭМВ;
- техническое решение устройства крепления веток искусственной растительности обеспечивает возможность решения различных заявленных вариантов способа маскировки, включая прототип 121;
- несмотря на то, что применение растительности в области маскировки широко известно, соблюдение заявляемых условий способа, устройства веток искусственной растительности и устройства крепления веток для реализации способов маскировки подвижных объектов искусственной растительностью, включая прототип /2/, обеспечивает надежный эффект, препятствующий обнаружению и распознаванию подвижного объекта, а также срыв наведения на него оружия противника, что обеспечивает и подтверждает «новизна» и существенные отличия заявляемых способа и устройств от известных;
- заявляемые технические решения веток искусственной растительности, соотношение графитосодержащих волокон и/или порошка вводимых в состав материала веток и/или нанесенные на обратную сторону листвы этих веток или содержащие металлизированный слой напыления или пленку в виде фольги при условии размещения искусственной растительности на подвижном объекте, когда отношение площадей суммы проекции листвы и веток хвойных пород деревьев к сумме проекций просветов в объеме растительности на ровную поверхность, а также отношение площадей суммы проекции растительности, выступающей за пределы контура объекта на плоскость к проекции площади этого объекта на ту же плоскость, обеспечиваемые за счет простого и надежного устройства для крепления растительности, с возможностью реализации принципа маскировки «разнообразие», обеспечивает достижение поставленной задачи изобретения, за счет связи заявляемых технических решений способа маскировки подвижных объектов, устройств веток искусственной растительности и устройств крепления этих веток на подвижном объекте в едином изобретательском замысле.
Источники информации
1. Великая Отечественная война 1941-1945. Энциклопедия. -/Гл. ред. М.М. Козлов, редколлегия: Ю.Я. Барабаш, П.П. Жилин (зам. гл. ред.), В.И. Канатов (отв. секретарь) и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985. - 832 с.
Фото: «Белгород. Советские войска вступают в освобожденный город. Лето 1943.» - С.81 и Фото: «Самоходная артиллерийская установка форсирует р. Дрисса. Белоруссия. 1944» - С.85.
2. Способ маскировки подвижных объектов срезанной, в том числе законсервированной, и/или искусственной растительностью. Описание изобретения к Патенту РФ №2284002 от 2006 г. №2004123944/02 от 06.08.2004 г. Бюл. №26 от 20.09.2006 г.
3. Устройство для маскировки подвижных объектов. Описание изобретения к авторскому свидетельству №828804 от 27.10.99 г. Бюл. №30 по заявке №2868853/23 от 14.01.80 г.