|
|
||||||||
|
РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ
ПРИБОРОВ БТТ
Ю Н. Гончаров, П. Н. Голипад, О. В. Степурин
Приведены результаты разработки оптически прозрачного радиоиолакационного материала для оптических приборов и оценена эффективность его применения.
Широкое распространение высокоэффективных радиолокационных средств разведки и управления оружием значительно повысило возможность обнаружения объектов БТТ. В целях снижения радиолокационной заметности БТТ применяются радиопоглощающие покрытия (РИП) и материалы (РПМ) [1]. Среди разработанных и прошедших экспериментальную проверку хорошо зарекомендовали себя, например, материалы марок РПЗ-86, «Ворс», «Накидка-2» и др., обеспечивающие снижение эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) танков как минимум в 4-5 раз [2]. Однако проблема маскировки БТТ осложнена наличием в устанавливаемых на нее оптических приборах (прожекторах, фарах, триплексах и т. п.) концентрирующих и зеркально отражающих поверхностей. Маскировать эти приборы указанными выше РПМ недопустимо вследствие нарушения их функционирования. Следует отметить, что вклад оптических приборов в суммарную ЭПР образца БТТ весьма значителен, особенно когда основная поверхность машины покрыта РПП и РПМ. Исследования показали; что танк Т-80 с поверхностью, защищенной РПМ, и незащищенными (штатными) оптическими приборами имеет на частоте 10 ГГц ЭПР лобовой проекции 4,6 м2. При закрытии этих приборов специальным РПМ ЭПР снижается до 1,4 м2. Следовательно, вклад оптических приборов в суммарную ЭПР танка Т-80 составляет в данном случае 66 %. Для снижения отражающей способности оптических приборов БТТ в радиолокационном диапазоне и сохранения их пропускной способности в оптическом диапазоне был разработан РПМ «Свет-2» (рис. 1).
Рис. 1. Схема размещения РПМ «Свет-2» во входном окне фары (прожектора): 1 – корпус 2, 4 – оптически прозрачный диэлектрик, 3 – тонкая металлическая пленка, 5 – металлическая пленка-экран, 6 – защитное стекло
Материал состоит из чередующихся слоев оптически прозрачного диэлектрика 2, 4, тонкой металлической пленки сетчатом структуры 3 и экранирующего слоя 5, В качестве оптически прозрачного материала может быть использован любой диэлектрик с высокой пропускной способностью в оптическом диапазоне волн и с диэлектрической проницаемостью ε≤7 в СВЧ-диапазоне (например, стекло и т. п.). Тонкая металлическая пленка, которая наносится на оптически прозрачный диэлектрик, может создаваться па основе титана, тантала, никеля, алюминия, сплава из бронзы, никеля и марганца (БрНМц), а также других металлов или сшивов, имеющих при толщине 0,01-0,025 мкм входную проводимость слоя 1 См. Выбор электрофизических параметров РПМ (толщины и диэлектрической проницаемости слоя диэлектрика, проводимости и толщины тонкой металлическом пленки) осуществлялся по методике [3] с учетом влияний структуры и толщины металлического слоя на его проводимость [4]. В качестве последнего слоя (экрана) используется металлическая пленка сетчатой структуры. Ее толщина выбрана такой, чтобы обеспечивалось полное экранирование пространства за входным окном оптического прибора. Для получения сетчатой структуры сплошные металлические пленки подвергаются фотолитографической обработке. В зависимости от заданных требований к рабочему диапазону частот в радиолокационном и коэффициенту пропускания в оптическом диапазонах волн РПМ «Свет-2» может иметь от 3 до 9 слоев. В натурных испытаниях использовался 4-слойный РПМ (см. рис. 1) со следующими основными электрофизическими параметрами: толщина слоев диэлектрика — 1,35 мм; их диэлектрическая проницаемость — 6.3; толщина пленки из сплава БрНМц — 0,017 мкм; толщина пленки-экрана — 0,07 мкм; шаг пленочных сеток — 0,1 мм; диаметр стержней пленочных сеток — 0,8 мм. Коэффициент отражения по мощности РПМ, измеренный напанорамных измерителях коэффициента стоячей волны по напряжению Р2-61 и Р2-65, в 3-см диапазоне волн составил 0,5...2 %, а в 8-мм — 7...10 %. Коэффициент пропускания данного РПМ в оптическом диапазоне определялся с помощью колориметра фотоэлектрического концентрационного КФ К-2 и был равен 70 %. Натурные испытания проводились путем сравнения ЭПР оптических приборов: штатного и прибора с РПМ «Свет-2» при их зондировании станцией наземной разведки ПСНР-1 (рабочая длина волны 3,2 см), которая была приспособлена для вывода сигнала с пикового детектора на регистрирующий прибор. Исследуемый объект размещался на вертикально установленной штанге на расстоянии 300 м от станции. Нижний конец штанги жестко фиксировался в устройстве вращения. Расстояние от поверхности земли до исследуемого объекта составляло 2 м. Механизм вращения и штанга покрывались РПМ «Ворс», чтобы исключить отражение от них зондирующего сигнала. Исследуемый РПМ размещался во входном окне фары, имеющем диаметр 175 мм, перед защитным стеклом. До начала измерений и по их окончании осуществлялась калибровка измерительного тракта радиолокатора путем записи отраженных сигналов от контрольных уголковых отражателей с известной ЭПР от 0,1 до 40 м2. Радиолокационный сигнал, отраженный от образца, регистрировался с помощью самописца Н338 при непрерывном вращении образца с частотой 4 мин1. По получении спектров отражения вычислялись средние значения ЭПР для 10-градусных секторов с биссектрисами ракурсов 0; 10; 20; 30° и т. д. за полный оборот образца. По средним значениям ЭПР для одних и тех же ракурсов строились диаграммы, по которым штатная фара и фара с РПМ сравнивались между собой (рис. 2). Из диаграммы видно, что среднее значение ЭПР во всех секторах у фары с РПМ в 15— 17 раз меньше, чем у фары без РПМ.
Рис. 2. Диаграмма ЭПР фары с диаметром входного окна 175 мм при облучении радиолокатором 3-см диапазона: 1 – штатная фара, 2 – фара с РПМ «Свет-2»
Аналогичные результаты были получены и при закрытии РПМ «Свет-2» входного окна прожектора танка Т-62, где ЭПР основного лепестка снижалась с 6,4 до 0,41 м2. Известно, что снижение ЭПР объекта в k раз при вероятности правильного обнаружения 0,8 и уровне ложной тревоги 10-5 приводит к снижению дальности обнаруженя наземными радиолокаторами типа ПСНР-1 в k0,81 раз [2]. Следовательно, установленное в процессе испытаний снижение ЭПР оптических приборов (например фары, прожектора и т. п.) приводит к уменьшению дальности обнаружения в 9.0-9,9 раза при длине волны 3,2 см. Полученные результаты по снижению радиолокационной заметности оптических приборов БТТ удовлетворяют требованиям отраслевых норм по противорадиолокационной защите танков [5] в целом в диапазоне волн длиной 3,2 см. Вывод. Разработанный радиопоглощающий материал для оптических приборов БТТ удовлетворяет требованиям отраслевых норм по снижению заметности в диапазоне волн длиной 3,2 см и может быть рекомендован для промышленного использования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|
|
|||||||
|