Защитно-маскировочные жалюзи

Полезная модель относится к области маскировки, в частности к техническим средствам скрытия с управляемыми структурно-функциональными конструктивными элементами относительно поверхности маскируемого объекта, обеспечивающими искажение его видовых демаскирующих признаков и снижающими тем самым вероятности обнаружения и распознавания средствами наземной и воздушной разведок на малых высотах одновременно в видимом, инфракрасном (ИК) и радиолокационном (РЛ) диапазонах спектра длин электромагнитных волн (ЭМВ).
Требуемый маскировочный эффект объекта в условиях ведения наземной или воздушной разведки на малых высотах с применением современной оптико-электронной и радиолокационной аппаратуры может достигаться только с одновременным снижением заметности объекта одновременно:
в видимом диапазоне, за счет снижения яркостного контраста между поверхностью объекта и окружающего фона местности, что затрудняет его идентификацию средствами разведки;
в ИК диапазоне, за счет экранирования и рассеивания теплового излучения, отражаемого от объекта в сторону приемника средств разведки и обеспечивающего тем самым снижение теплового контраста между объектом и фоном местности;
2
в РЛ диапазоне, за счет отражения волны в направлении, отличном от линии визирования «средство разведки - объект» и за счет применения радиопоглощающих материалов, обеспечивающих снижение эффективной площади рассеивания (ЭПР, м) объекта.
В основе обнаружения и распознания объектов с помощью средств разведки лежит отраженное излучение в сторону приемника излучения электромагнитной энергии от различных наземных объектов в видимом, РЖ и РЛ диапазонах спектра длин ЭВМ. Среди разнообразия существующих технических средств маскировки, обеспечивающих снижение отраженного в сторону приемника средств разведки излучения электромагнитной энергии за счет физико-технических свойств экранирующего материала, до настоящего времени большое внимание уделялось разработке горизонтальных, наклонных и вертикальных защитно-маскировочных экранов, деформирующих масок, веерных масок, масок-козырьков и др. [Ефимов В.А., Кольчевский В.Е. Чермашенцев С.Г. Маскировка. Ч. I. Основы и техника маскировки. Учебник. - М.: ВИА, 1971. - 348 с.].
Вместе с тем, в современных условиях ведения наземной и воздушной разведки на малых высотах не всегда достигается требуемый маскировочный эффект от применения указанных технических средств маскировки только за счет физико-технических свойств экранирующего материала, особенно в РЖ и РЛ диапазонах спектра длин ЭМВ.
Поэтому одним из актуальных направлений развития средств маскировки является разработка технических решений с управляемыми структурно-функциональными конструктивными элементами, обеспечивающими наряду с экранированием электромагнитного излучения от объекта, его отклонение от линии визирования «средство разведки - объект» и тем самым дополнительно снижающих уровень отраженной от поверхности объекта электромагнитной волны [Денисов В.П. Радиотехнические системы: учеб. пособие для студентов радиотехнических специальностей высших учебных заведений / В.П. Денисов, Б.П. Дудко. - Томск 2012. - 334 с.].
Решение такой научно-технической задачи особенно актуально в области создания индивидуальных средств маскировки критически важных элементов наземных объектов, обеспечивающих отражение волны в направлении, отличном от линии визирования «средство разведки - объект» при ведении наземной и воздушной разведок на малых высотах в ИК и РЛ диапазонах спектра длин ЭМВ.
Аналогами заявляемой полезной модели являются известные технические решения, к числу которых относятся: маски-козырьки, вертикальные придорожные и над дорожные маски из табельных маскировочных покрытий и местных материалов [Наставление по войсковой маскировке. Ч. II. Техника маскировки и маскировка войсковых объектов. - М.: Военное издательство МО СССР, 1956. - С. 68…71.], веерные маски [Ефимов В.А., Кольчевский В.Е. Чермашенцев С.Г. Маскировка. Ч. I. Основы и техника маскировки. Учебник. - М.: ВИА, 1971. - С. 252, 253, 254.], деформирующие маски [Киселев К.Ф., Ясин Е.З. Военная маскировка. Ч. II. Техника маскировки. - М..: ВИА, 1957. - С. 129-133; патент на полезную модель №175328 по заявке №2016142474 от 28.10.2016 г.].
Не смотря на достаточную эффективность применения указанных аналогов, основным недостатком этих технических решений является, прежде всего то, что эти средства применяются только для скрытия объектов от средств воздушной и космической разведок, ведущих их обнаружение на средних и больших высотах с верхней полусферы воздушного пространства и не используются для маскировки вертикальных поверхностей стационарно расположенных на местности объектов для обеспечения их скрытия от наземной и воздушной разведок на малых высотах.
В современных условиях ведения комплексной разведки не устранение в реальном масштабе времени присущих аналогам технических средств маскировки видовых демаскирующих признаков по высоте объектов не позволяет проводить своевременную их маскировку с достаточной степенью эффективности.
Известны также технические решения в области строительства, выбранные также в качестве аналогов. Эти устройства использоваться на различных объектах в качестве занавеса, шторки, оконных экранов или перегородок для защиты, например, стеклянных проемов от солнечного света и теплового излечения [патент RU 2268347, опубликован 20.01.2006, Е06В 9/26; патент RU 2432441, опубликован 27.10.2011, Е06В 9/262; [патент RU 2491400, опубликован 27.08.2013, Е06В 9/262].
Известное устройство [патент RU 2268347, опубликован 20.01.2006, Е06В 9/26] предназначено для защиты стеклянных проемов от солнечного света и теплового излечения и позволяет автоматизировать процесс регулирования положения штор при помощи гидравлического цилиндра, в зависимости от внешнего теплового воздействия.
Известное изобретение [патент RU 2432441, опубликован 27.10.2011, Е06В 9/262] предназначено для работы поднимающегося снизу/опускающегося сверху покрытия для архитектурных проемов. В нем, система управления для поднимающегося снизу и опускающегося сверху покрытия для архитектурного проема, содержащая общий ведущий вал для подъема и опускания средней перемычки и нижней перемычки, между которыми простирается гибкий экранирующий материал, приводится в действие одиночным управляющим шнуром.
Известное изобретение [патент RU 2491400, опубликован 27.08.2013, Е06В 9/262] обеспечивает свободное сжатие и растяжение шторки и может использоваться в качестве занавеса, шторки, оконного экрана или перегородки.
Недостатком вышеуказанных устройств является то, что все они относятся к области строительства и используются внутри помещений, обладают низкой эффективностью снижения теплового излучения объекта и не предназначены для использования в области маскировки в целях снижения теплового излучения наземного объекта, а также не снижают ЭПР объекта в РЛ диапазоне ЭВМ.
Известно также изобретение «Жалюзи» [патент RU 2135727, опубликован 27.08.1999, Е06В 9/262], которое выбрано в качестве прототипа. Данное устройство предназначено в строительной промышленности и служит в качестве заграждения на окнах, а также в качестве дверей, ворот, трансформируемых перегородок. Жалюзи содержат установленные в направляющих Г-образные пластины. Конец меньшей стороны каждой последующей пластины направлен навстречу концу меньшей стороны каждой предыдущей пластины. Пластины установлены с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством привода, соединенного, по меньшей мере, с нижней пластиной, а самая верхняя пластина связана с неподвижным упором, установленным в верхней части направляющих.
Согласно известному устройству его применение служит в качестве заграждений на окнах помещений, с целью предохранения против взлома или в качестве дверей, ворот, трансформирующихся перегородок.
Выбранному в качестве прототипа изобретению «Жалюзи» присущи те же недостатки, что и приведенным выше аналогам. Кроме того, в качестве дополнительных недостатков можно отметить следующее:
- жалюзи не предназначены в качестве технического средства маскировки, поэтому не обеспечивают снижение видовых демаскирующих признаков критически важных элементов объекта в ИК и РЛ диапазонах спектра длин ЭМВ;
- невозможность изменения угла наклона Г-образных пластин относительно изменяющейся в реальном режиме времени линии визирования «средство разведки - объект», за счет чего не может проявляться эффект снижения отраженного сигнала от объекта в сторону приемника РЛ станции.
Таким образом, выше рассмотренные известные устройства по своему конструктивному решению не отвечают современным требованиям маскировки в результате их применении в качестве технических средств скрытия от средств разведки и наведения ВТО для снижения заметности маскируемого наземного объекта, особенно в ИК и РЛ диапазоне спектра длин ЭМВ.
Задача, решаемая в рассматриваемой полезной модели, заключается в упрощении конструкции и повышении маскировочных свойств защитно-маскировочной жалюзи одновременно в видимом, ИК и РЛ диапазонах спектра длин ЭМВ от средств наземной и воздушной разведки за счет управляемого изменения структурно-функциональными конструктивными элементами, которые обеспечивают отклонение отраженного от линии визирования «радиолокационная станция - объект» отраженного от Г-образных пластин электромагнитного излучения с одновременным экранированием отраженного от объекта излучения и тем самым затрудняющих его обнаружение и распознавание средствами наземной и воздушной разведки на малых высотах в реальном режиме времени.
Техническим результатом полезной модели является расширение области применения жалюзи за счет конструктивно увязанных между собой отдельных элементов и соединенных между собой Г-образных пластин, которые за счет блока управления, установленного с внутренней стороны неподвижного упора, могут менять свое положение и обеспечивать отклонение от линии визирования «радиолокационная станция - объект» отраженного от пластин РЛ излучения с одновременным экранированием отраженного от объекта РЖ излучения в реальном режиме времени.
Поставленная задача достигается тем, что в защитно-маскировочной жалюзи, содержащей горизонтально расположенный направляющий неподвижный упор, привод, вал, электродвигатель, соединенные между собой Г-образные пластины с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством привода, соединенного, по меньшей мере, с нижней пластиной, с наружи с двух сторон неподвижного упора приварены кронштейны (скобы), оснащенные петлями с фиксаторами для закрепления неподвижного упора в горизонтальном положении анкерными болтами к вертикальной поверхности маскируемого объекта. Внутри неподвижного упора по бокам, с двух сторон приварены поддерживающие пластины, в которые запрессованы подшипники, коаксиально связанные с валом возвратно-поступающего вращения, соединенного с приводами электродвигателя и блока управления, которые закреплены болтовым соединением с внутренней стороны неподвижного упора. При этом вал разделен пополам электродвигателем, а верхняя Г-образная пластина жестко приварена к нижней плоскости неподвижного упора, причем каждая из Г-образных пластин имеет одинаковые размеры плоскостей, расположенные под углом от 45° до 90° относительно друг друга, в которых с двух сторон в ребрах жесткости каждой Г-образной пластины выполнены по две проушины, в качестве привода которых с двух сторон свободно продеты два удерживающих троса, которые в верхней части упора запрессованы двумя концами на намоточных барабанах, а двумя другими концами с двух сторон жестко прикреплены серьгами к ребру жесткости нижней Г-образной пластины, а каждая предыдущая Г-образная пластина удерживается в вертикальном положении при помощи троса, зачеканенного к ребрам жесткости с внешней стороны Г-образных пластин, который обеспечивает образование единого функционально-конструктивного элемента вертикально установленной на объекте защитно-маскировочной жалюзи в зоне обзора средств наземной или воздушной разведки. Причем наружные поверхности каждой Г-образной пластины обклеены теплопоглощающим и радиопоглощающим материалом с защитным окрашиванием с двух сторон под цвет окружающего подстилающего фона местности.
Таким образом, перечисленные элементы соединены между собой при помощи сборочных операций с образованием конструктивного единства, обеспечивающего реализацию заявляемой полезной модели.
Техническая сущность заявляемой полезной модели представлена на фиг. 1-5.
На фиг. 1 показано изометрическое изображение защитно-маскировочной жалюзи с размещением основных конструктивных частей в рабочем положении, где: 1 - неподвижный упор; 2 - намоточный барабан; 3 - поддерживающие пластины; 4 - вал; 5 - блок управления; 6 - электродвигатель; 7 - подшипники; 8 - проушина; 9 - Г-образные платины; 10 - трос, 15 - фиксатор с петлями.
На фиг. 2 показана защитно-маскировочная жалюзи с его лицевой стороны, где: 1 - неподвижный упор; 2 - намоточный барабан; 3 - поддерживающие пластины; 4 - вал; 5 - блок управления; 6 - электродвигатель; 7 - подшипники; 8 - проушина; 9 - Г-образные платины; 10 - трос; 11 - серьги.
На фиг. 3 показана защитно-маскировочная жалюзи с их боковой стороны в рабочем положении, где: 1 - неподвижный упор; 2 - намоточный барабан; 3 - поддерживающие пластины; 4 - вал; 9 - Г-образные платины; 10 - трос; 11 - серьги, 12 - поверхность объекта.
На фиг. 4 показана защитно-маскировочная жалюзи с их боковой стороны в сложенном положении, где: 1 - неподвижный упор; 2 - намоточный барабан; 3 - поддерживающая пластина; 4 - вал; 9 - Г-образные платины; 10 -трос; 11 - серьги, 12 - поверхность объекта.
На фиг. 5 показан узел крепления защитно-маскировочной жалюзи к поверхности объекта, где: 1 - неподвижный упор, 12-поверхность объекта, 13 - анкерные болты, 14 - кронштейн (скоба), 15 - фиксатор с петлями.
Функционирование защитно-маскировочной жалюзи осуществляется следующим образом. После установки защитно-маскировочной жалюзи на объект, при помощи 13 - анкерных болтов, 14 - кронштейнов (скоб), 15 - фиксатора с петлями, пультом управления (не показан) по проводной (беспроводной) связи производится подачи команды на блок управления (5) для перевода их в рабочее положение. Для этого приводится в действии электродвигатель (6). Последний, с помощью электропривода опускает Г-образные пластины (9) вращая вал (4) с намоточными барабанами (2), тем самым ослабляя трос (10) и Г-образные пластины (9), которые за счет силы тяжести и собственного веса опускаются вниз с натяжением троса (10), обеспечивающего рабочую ориентацию Г-образных пластин (9) с отклонением каждой плоскости Г-образных пластин от вертикали на 45° (см. фиг. 1-3).
Установленные в рабочее положение соединенные между собой Г-образные пластины (9) защитно маскировочной жалюзи:
во-первых, обеспечивают отклонение отраженного от линии визирования «радиолокационная станция - объект» отраженного от пластин электромагнитного излучения. В случае облучения (пеленга) объекта РЛ средствами разведки, электромагнитная волна будет переотражаться от Г-образных пластин (9) под углом более 10°. Подобный эффект затухания электромагнитной волны будет так же наблюдаться с внутренней стороны между расположенными на вертикальной плоскости объекта Г-образных пластин и поверхностью объекта;
во-вторых, обеспечивают экранирование отраженного от объекта теплового излучения. При этом тепловое излучение, исходящее от объекта, частично экранируется, частично переотражается, частично поглощается теплопоглощающим покрытием Г-образных пластин (9), остальная часть рассеивается посредством неплотного расположения Г-образных пластин (9) и формы их технического решения относительно друг друга за счет создаваемой турбулентной неоднородности образующихся вокруг Г-образных пластин приземных воздушных потоков.
При переводе из рабочего состояния в сложенное положение, с пульта управления, блоком управления (5) включается реверс электродвигателя (6), которой вращая вал (4), наматывает трос (10) на намоточный барабан (2), тем самым поднимая и укладывая Г-образные пластины (9) друг в друга до упора в жестко приваренную к неподвижному упору (1) 1-ю Г-образную пластину (9), см. фиг. 4.
Оценка эффективность и применения защитно-маскировочного жалюзи производилась исходя из условия не обнаружения объекта в ИК и РЛ диапазонах спектра длин ЭМВ с применением известных зависимостей [Основы защиты от технических разведок: учебное пособие / Ю.К. Меньшаков. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2011, - 478 с.].
Согласно, представленной на фиг. 6 принципиальной схемы физической модели работы теплопоглощающего покрытия в РЖ диапазоне спектра длин ЭМВ, взаимодействие теплового излучения с теплопоглощающим покрытием Г-образных пластин можно представить в виде четырех векторов. Для решения этой физической задачи составлено уравнение баланса теплового излучения
1
где E - тепловое излучение от объекта;
2
Е - переотражение теплового излучения;
3
Е - поглощение теплового излучения;
4
Е - тепловое излучение прохождения через пластину.
Решение этого уравнения позволяет определить степень снижения тепловой заметности вертикальной поверхности объекта, экранированного защитно-маскировочной жалюзи.
2
ЭПР (м) металлической пластины при перпендикулярном падении волны на нее может быть вычислена по формуле
а
где  - длина пластины;
b = - высота пластины;
λ = - длина волны.
Если волна падает под углом α ЭПР может быть вычислена как [Денисов В.П. Радиотехнические системы: учеб, пособие для студентов радиотехнических специальностей высших учебных заведений / В.П. Денисов, Б.П. Дудко. - Томск 2012. - 334 с.]:
На фиг. 7 представлен график ЭПР металлической пластины в зависимости от угла отклонения α от линии визирования «средство разведки - объект» падающей электромагнитной волны в РЛ диапазоне спектра длин ЭМВ [Денисов В.П. Радиотехнические системы: учеб, пособие для студентов радиотехнических специальностей высших учебных заведений / В.П. Денисов, Б.П. Дудко. - Томск 2012. - 334 с.].
Из приведенного на фиг. 7 графика видно, что при отклонении падающей электромагнитной волны в РЛ диапазоне спектра длин ЭМВ от линии визирования «средство разведки - объект» на угол более 10° ЭПР Г-образной пластины резко снижается, а от 40° до 90° - стремится к нулю.
рф
Проведенные расчеты при температурном контрасте объекта и окружающей среды от 15°С до 20°С, относительной влажности воздуха W=65-70%, температуры источника излучения 65-75°С и расположении объекта на растительном фоне с Т=12-15°С показывают, что условия не обнаружения  по установленному критерию не обнаружения объекта в ИК диапазоне спектра длин ЭМВ выполняется в строго установленном процессе экранирования, поглощения и рассеивания теплового излучения наземного объекта в процессе применения заявляемой защитно-маскировочной жалюзи.
В РЛ диапазоне спектра ЭВМ электромагнитная волна будет переотражаться от Г-образных пластин под углом более 10°, что позволит снизить ЭПР объекта до ЭПР окружающего фона местности.
В видимом диапазоне спектра длин ЭМВ требуемый маскировочный эффект снижения заметности объекта достигается за счет маскировочного защитного или деформирующего окрашивания Г-образных пластин защитно-маскировочной жалюзи под цвет окружающего фона местности [Ефимов В.А., Кольчевский В.Е. Чермашенцев С.Г. Маскировка. Ч. I. Основы и техника маскировки. Учебник. - М.: ВИА, 1971. - 348 с.].
Таким образом, в заявляемой полезной модели расширена область применения защитно-маскировочной жалюзи за счет конструктивно увязанных между собой отдельных элементов и соединенных между собой Г-образных пластин, которые с применением блока управления, установленного с внутренней стороны неподвижного упора, могут менять свое положение и обеспечивать отклонение отраженного от линии визирования «радиолокационная станция - объект» отраженного от пластин электромагнитного излучения с одновременным экранированием отраженного от объекта излучения в реальном режиме времени, что позволит снизить вероятности обнаружения и распознавания объекта средствами наземной и воздушной разведки на малых высотах одновременно в видимом, РЖ и PJI диапазонах спектра длин ЭМВ.