РАДИОЛОКАЦИОННО-ТЕПЛОВОЙ ИМИТАТОР ДВИЖУЩЕЙСЯ ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ
RADAR-THERMAL SIMULATOR OF MOVING MILITARY VEHICLES

Изобретение относится к области военного дела, а более конкретно к средствам имитации движущейся военной техники и может применяться при инженерном оборудовании ложных путей выдвижения войск из районов расположения, на рубежи атаки (контратаки), к местам ложных переправ и на них, а также в ложных районах сосредоточения и исходных в интересах обеспечения показа жизнедеятельности войск при ведении противником воздушно-космической и наземной разведки средствами инфракрасной (тепловой) и радиолокационной разведок с селекцией движущихся целей.
Известно устройство имитатора движущейся техники - аналог (Рухляда П.С., Соловьев С.Т. Табельные средства маскировки (тактико-технические характеристики, рекомендации по применению). - М.: изд. ВИА, 1988.), состоящего из уголковых отражателей, кабеля питания и источника электроэнергии (электростанции).
Недостатком данного устройства является зависимость от внешнего источника электропитания (исправность подводящих кабелей, соединительных разъемов, наличие топлива для электростанции, обязательное обеспечение необходимых параметров, таких как величина напряжения, сила и частота тока). Кроме этого его конструктивное исполнение позволяет осуществлять имитацию демаскирующих признаков только в радиолокационном диапазоне спектра электромагнитных волн (далее - ЭМВ).
Известно устройство имитатора движущейся военной техники - прототип (Патент на полезную модель RU 154830), состоящий из уголковых радиолокационных отражателей, установленных на штангах, каталитических фитильных печей (источников теплового излучения), тканого переизлучателя, выполненного в виде конусообразного пустотелого усеченного раструба, каркаса, на который устанавливается переизлучатель, опорной плиты и монтажной стойки.
Недостатками такого устройства являются:
- зависимость угловой скорости вращения уголковых отражателей от сопротивления воздуха, порывов ветра, налипающего снега и т.п.;
- утеря или поломка одного из элементов имитатора приводит к его неработоспособности;
- отсутствие какой-либо автоматизации или механизации по установке имитатора на местности и включении его в работу, все выполняется вручную.
Задачей предлагаемого технического устройства является повышение эксплуатационных характеристик имитатора путем механизации его установки, обеспечение работы в заданном временном диапазоне, а также повышение эффективности имитации движущейся техники одновременно от средств инфракрасной (тепловой) и радиолокационной, с селекцией движущихся целей, разведок.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в предложенном техническом решении радиолокационно-тепловой имитатор движущейся военной техники, он выполнен в виде единой замкнутой конструкции, содержащей тарельчатый корпус и крышку, в качестве переизлучателя, со сквозным отверстием в центральной ее части, в геометрическом центре корпуса установлена перфорированная трубка с замкнутым концом, имеющем сквозное выходное отверстие с закрепленной над ним предохранительной пружиной, внутрь трубки помещена емкость из стеклянной колбы с водой и сверху одет пневмоцилиндр, с возможностью свободно проходить через отверстие в переизлучателе, на котором установлены регулируемый дроссель, полый шток, опорный диск, пружина возврата и предохранительная чека, при этом соединение пневмоцилиндра с переизлучателем, за счет установки манжеты и уплотнительного кольца, выполнено герметичным, радиолокационные отражатели выполнены в виде четырех взаимно-перпендикулярных треугольных плоскостей из металлизированной полимерной пленки, с жестким креплением нижних торцов их граней планками под прямым углом к внешней поверхности переизлучателя, а вершин к опорному диску, в качестве источника тепловой энергии используется химическая реакция безводного вещества (например, изоцианата) размещенного на дне корпуса, с водой, сопровождаемая выделением нагретого газа.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующими изображениями:
- на фиг. 1 показан общий вид радиолокационно-теплового имитатора движущейся военной техники в транспортном положении;
- на фиг. 2 показано рабочее положение имитатора;
- на фиг. 3 показана схема движения газа при работе имитатора;
-на фиг. 4…7 показаны узлы и сечения, поясняющие конструкцию имитатора.
Предложенный радиолокационно-тепловой имитатор движущейся военной техники 1 (фиг. 1…7) состоит из переизлучателя 2 радиолокационных отражателей 3 и источника тепловой энергии 4. В предложенном радиолокационно-тепловом имитаторе движущейся военной техники 1, он выполнен в виде единой замкнутой конструкции, содержащей тарельчатый корпус 5 и крышку 6 в качестве переизлучателя 2, со сквозным отверстием в центральной ее части 7, в геометрическом центре корпуса установлена перфорированная трубка 8 с замкнутым концом, имеющем сквозное выходное отверстие 9 с закрепленной над ним предохранительной пружиной 10, внутрь трубки помещена емкость из стеклянной колбы с водой 11 и сверху одет пневмоцилиндр 12, с возможностью свободно проходить через отверстие в переизлучателе, на котором установлены регулируемый дроссель 13, полый шток 14, опорный диск 15, пружина возврата 16 и предохранительная чека 17, при этом соединение пневмоцилиндра с переизлучателем, за счет установки манжеты 18 и уплотнительного кольца 19, выполнено герметичным. В предложенном радиолокационно-тепловом имитаторе движущейся военной техники 1, радиолокационные отражатели 3 выполнены в виде четырех взаимно-перпендикулярных треугольных плоскостей 20 из металлизированной полимерной пленки с жестким креплением нижних торцов их граней планками 21 под прямым углом к внешней поверхности переизлучателя, а вершин к опорному диску 15. В предложенном радиолокационно-тепловом имитаторе движущейся военной техники 1, в качестве источника тепловой энергии 4 используется химическая реакция безводного вещества (например, изоцианата) 22, размещенного на дне корпуса, с водой, сопровождаемая выделением нагретого газа.
Работает имитатор движущейся военной техники следующим образом. После снятия предохранительной чеки надавливают на опорный диск (преодолевая сопротивление предохранительной пружины). Полый шток, проходя через отверстие в перфорированной трубке, разбивает стеклянную колбу, и вода через отверстия в трубке поступает на дно корпуса, где вступает в химическую реакцию с размещенным там веществом, сопровождаемую выделением нагретого газа.
Реакция взаимодействия олигомера со свободными изоцианатными группами с водой:
2
2
2
RNCO+HO→RNHCOOH→RNH+CO
экзотермическая, со вспениванием реакционноспособной смеси, из-за выделения углекислого газа, и сопровождается выделением тепла.
2
При этом, (Каменев Е.И., Мясников Г.Д., Платонов М.П. Применение пластических масс. (Справочник) - Л., изд. «Химия», 1985., - 448 с.; Папков С.П. Студнеобразное состояние полимеров. - М., изд. «Химия», 1974., - 255 с.) наилучшее взаимодействие изоцианата с водой (NCO : HO) протекает при положительной температуре от 15°C до 25°C (концентрация изоцианата - 0,072 моль/л, воды - 0,036 моль/л, катализатора - 0,0014 моль/л) и использовании в качестве катализатора триэтилендиамина или тетраметил-1,3-бутандиамина.
В результате этой реакции происходит возрастание давления внутри корпуса, которое выдвигает пневмоцилиндр вверх над переизлучателем, при этом нагретый газ частично будет проходить через пневмоцилиндр, полый шток и дроссель наружу. Двигаясь, пневмоцилиндр натягивает гибкие треугольные плоскости из металлизированной полимерной пленки, формируя уголковые радиолокационные отражатели, что приводит к появлению на экране РЛС противника отметки цели. Одновременно, нагретый газ будет отдавать свое тепло переизлучателю и корпусу имитатора, т.е. имитатор начнет работать в тепловом диапазоне ЭМИ. Зная, как протекает химическая реакция вещества с водой, можно рассчитать количество вещества, закладываемого в корпус и объема воды на заданную температуру переизлучателя и время работы радиолокационных отражателей. Причем при одной и той же заправке можно регулировать время выхода газа наружу (до выравнивания давления) дросселем. После полного прекращения химической реакции и выравнивания наружного и внутреннего давления, пружина возврата частично опускает пневмоцилиндр вниз, ослабляя натяжение гибких плоскостей отражателя (угол уже не 90°) и имитатор прекращает работу в радиолокационном диапазоне ЭМИ.
Установка имитаторов на местности при имитации передвигающейся колонны военной техники производится с использованием грузового транспортного средства, на котором устанавливается контейнер с имитаторами, и минного раскладчика (например, прицепной минный заградитель ПМ3-4). Расчет, находясь на грузовой платформе автомобиля, берет из контейнера имитаторы и устанавливает их на приемный лоток ПМ3-4. При прохождении по нему производится снятие предохранительных чек и надавливание на опорные диски, включая тем самым имитаторы в работу. По мере установки, крайние имитаторы будут прекращать работу, что на экранах РЛС и тепловизоров будет обозначать конец колонны, т.е. начало работы имитаторов - движение головной машины, конец работы имитаторов - движение замыкающей колонну машины.
Использование предлагаемого технического устройства по сравнению с прототипом, позволяет сделать вывод, что заявляемый радиолокационно-тепловой имитатор движущейся военной техники имеет следующие основные отличительные признаки:
1. Возможность механизированной установки имитаторов на грунт с использованием минных раскладчиков (ГТМР-2, ПМ3-4, ГМ3-3).
2. Компактная, герметичная конструкция имитатора, полностью готова к использованию в любых условиях боевой обстановки на местности и не требует специальных навыков для установки, эксплуатации, хранения и транспортировки.
3. Использование в качестве источника тепла энергии реакции изоцианата с водой, при которой практически мгновенно выделяется тепло от 80°C до 160°C, обеспечивает в течение нескольких секунд приведение имитатора в рабочее состояние.
4. Возможность установки имитатора на определенное (расчетное) время работы, которое требуется для имитации военной техники. Установка в пневмоцилиндре дросселя, способного регулировать пропускаемый поток газа, обеспечивает регулируемый по времени режим работы имитатора, как в тепловом, так и радиолокационном диапазонах ЭМИ. Данное свойство позволяет имитировать передвижение колонны техники на местности.
5. Малые габариты при транспортировке и автоматическое отключение из работы при выравнивании внутреннего давления с атмосферным.
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), а также производства металлизированной полимерной пленки и полиуретанового олигомера со свободными изоцианатными группами (ОАО «Владимирский химзавод»).
Теоретические исследования, проведенные в процессе разработки радиолокационно-теплового имитатора, 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.