Трансформируемый радиолокационный уголковый отражатель

Трансформируемый радиолокационный уголковый отражатель

Реферат

 

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано для удовлетворения потребностей человека, в частности, для обнаружения мест аварий, бедствий, объектов в труднодоступных районах. Техническим результатом отражателя является повышение надежности в работе и расширение его функциональных возможностей. В качестве сигнального устройства использован трансформируемый уголковый отражатель, размещенный внутри радиопрозрачной оболочки и скрепленный с ней вершинами. Поверхности граней выполнены из радиоотражающей термостойкой эластичной пленки с вмонтированной в нее нитью накаливания. В процессе формирования трансформируемого радиолокационного уголкового отражателя нить накаливания подключается к источнику электропитания, что позволяет реализовать излучатель в инфракрасном диапазоне длин волн. Формирование осуществляется за счет избыточного давления газа в оболочке. В конструкции отражателя предусмотрена возможность фиксации его рабочего состояния, что обеспечивает работоспособность в случае повреждения надувной оболочки. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области технической физики, а также удовлетворению потребностей человека, в частности к решению задач создания характерных сигнальных объектов для обозначения мест аварий или необходимых реперов в труднодоступных районах в интересах Министерства по чрезвычайным ситуациям, в интересах экологии, а также для других случаев, когда отмеченное место должно резко и характерно выделиться на окружающем фоне, при этом имеются в виду ситуации, когда отсутствуют или невозможны, нецелесообразны активные ответчики.

Известны различные варианты конструкций радиолокационных отражателей, предназначенных для работ как в радиолокационном, так и в оптическом диапазонах длин волн, например, по патентам США N 3115631, кл. НКИ 343-18, N 3152329, кл. НКИ 343-18, N 5457472, кл. НКИ H 01 Q 15/14.

В устройстве по патенту N 5457472 формирование уголкового отражателя происходит путем натяжения соответствующих шнуров, прикрепленных к граням отражателей.

Радиолокационный отражатель по патенту N 3115631, кл. НКИ 343-18 состоит из основания, выполненного в виде надувного диска, двух полудисков, пересекающихся между собой и с основанием под прямыми углами и закрепленными на основании плоскими торцами так, чтобы образовывались четыре трехгранных угла, служащих в качестве уголковых отражателей. Поверхности граней изготовлены из радиоотражающего материала.

В качестве прототипа принято решение по патенту США N 3152329, кл. НКИ 343-18. Радиолокационный уголковый отражатель содержит несущую штангу, четыре ребра жесткости, лежащие в одной плоскости, крестообразно ориентированные и шарнирно соединенные с несущей штангой. Грани радиолокационного уголкового отражателя изготовлены из радиоотражающего эластичного материала. Раскрытие отражателя осуществляется путем развода ребер жесткости в перпендикулярное к штанге положение и растяжения граней посредством гибкой связи, в результате чего формируется восьмиуголковый радиолокационный отражатель.

Основные недостатки прототипа: - формирование отражателя происходит принудительно; - недостаточно надежен и технологичен процесс раскрытия, ребра жесткости в местах соединения со штангой могут в процессе натяжения гибкой связи складываться.

Целью предлагаемого технического решения является повышение надежности устройства и расширение его функциональных возможностей, т.е. создание конструкции автономного устройства формирования трансформируемого радиолокационного углового отражателя, которая позволяла бы сохранить жесткую и работоспособную конфигурацию отражателя в случае разрушения надувной оболочки, иметь необходимые свойства в разных диапазонах длин волн.

Поставленная цель достигается тем, что трансформируемый радиолокационный уголковый отражатель содержит каркас, выполненный в виде ребер жесткости, каждое из которых состоит из элементов, соединенных шарнирами и снабженных фиксаторами в местах соединения элементов. Вершины каркаса выполнены в виде узлов, в которых сходящиеся ребра жесткости шарнирно соединены между собой, а узлы закреплены внутри оболочки, обладающей возможностью принимать форму шара. Оболочка изготовлена из радиопрозрачного материала, а поверхности граней отражателя - из радиоотражающей термостойкой эластичной пленки с вмонтированной в нее нитью накаливания, соединенной с источником электропитания через пружину и контактный выключатель механического воздействия от фиксатора соответствующего ребра жесткости.

На чертеже показана конструкция трансформируемого радиолокационного уголкового отражателя, который содержит надувную оболочку 1, изготовленную из эластичного радиопрозрачного материала, каркас, выполненный их ребер жесткости 2, каждое из которых состоит из элементов 3, соединенных шарнирами 4 и снабженных фиксаторами 5. В ребрах жесткости вмонтированы выключатели 6, пружины сжатия 7 и источник электропитания 8. Вершины выполнены в виде узлов 9, в которых сходящиеся ребра жесткости 2 соединены между собой шарнирами, а сами узлы закреплены внутри оболочки 1.

Грани отражателя изготовлены из радиоотражающей термостойкой эластичной пленки с вмонтированной в нее нитью накаливания 10, подключенной через выключатель 6 к источнику электропитания 8.

Трансформируемый радиолокационный уголковый отражатель работает следующим образом.

Предварительно отражатель укладывается в контейнер и в сложенном состоянии оболочка 1 надувается газом. После извлечения из контейнера за счет избыточного давления формируется оболочка 1. Закрепленные к внутренней поверхности оболочки вершины 9 разводятся расширяющейся оболочкой 1, в результате чего ребра жесткости 2 из транспортного положения раскрываются по шарнирным соединениям 4 и фиксируются в рабочем положении подпружиненными фиксаторами 5, воздействующими на выключатель 6, который подключает нить накаливания 10 к источнику электропитания 8. Нагреваясь, нить накаливания 10 подогревает все грани отражателя, в результате чего от них исходит тепловое (инфракрасное) излучение. Это дает возможность с самолета или вертолета осуществлять поиск на поверхности Земли помеченные таким образом объекты как в радиолокационном, так и в инфракрасном диапазонах длин волн.

Надувная оболочка в данной конструкции необходима лишь для формирования трансформируемого радиолокационного уголкового отражателя. С помощью ее осуществляется автономное раскрытие сложенных ребер жесткости. После того, как отражатель сформировался, а элементы ребер жесткости в местах шарнирных соединений зафиксированы подпружинными фиксаторами, надувная оболочка, как функциональный элемент, не требуется и в случае ее разрушения работоспособность устройства не нарушается. Однако можно придать трансформируемому радиолокационному уголковому отражателю дополнительные характерные отражательно-излучательные характеристики путем выполнения надувной оболочки из чередующихся отражающих и радиопрозрачных к зондирующему сигналу участков.

Таким образом, рассмотренные особенности конструкции предложенного трансформируемого радиолокационного уголкового отражателя позволяют получить свойства, существенно отличные от свойств известных решений, а именно: - использование автономного раскрытия радиолокационного уголкового отражателя решает проблему создания характерных сигнальных объектов, необходимых реперов в труднодоступных районах в условиях чрезвычайных ситуаций; - применение подпружиненных фиксаторов в шарнирных соединениях ребер жесткости позволяет сохранить жесткую, работоспособную конфигурацию радиолокационного уголкового отражателя даже в случае разрушения его надувной оболочки, что существенно повышает надежность решения задачи обозначения мест в интересах экологии, мест аварий или других чрезвычайных ситуаций; - введение нити накаливания в поверхность граней отражателя позволяет в случае необходимости использовать его в качестве активного излучателя-отражателя, иметь необходимые свойства в разных диапазонах длин волн; - если выполнить надувную оболочку в виде чередующихся отражающих и радиопрозрачных к зондирующему сигналу участков, то можно получить характерные отражательно-излучательные характеристики, способствующие более надежной идентификации мест на окружающем фоне.

Литература 1. Патент США 3115631, кл. НКИ 343-18.

2. Патент США 3152329, кл. НКИ 343-18.

3. Патент США 5457472, кл. НКИ H 01 Q 15/14.

4. Методы и техника радиолокационного распознавания, В.Г. Небабин, В.В. Сергеев.

5. Эффективность обнаружения целей, В.А. Горбунов.

6. Радиотехнические системы в ракетной технике (под ред. В.И. Галкина).

Формула изобретения

Трансформируемый радиолокационный уголковый отражатель, содержащий ребра жесткости и сформированные на них грани отражателя, изготовленные из эластичного радиоотражающего материала, вершины отражателя выполнены в виде узлов, в которых сходящиеся ребра жесткости шарнирно соединены между собой, отличающийся тем, что ребра жесткости выполнены из элементов, соединенных шарнирами и снабженных фиксаторами в местах соединения элементов, а вершины выполнены в виде узлов, в которых сходящиеся ребра жесткости шарнирно соединены между собой, а сами узлы закреплены внутри оболочки, обладающей возможностью принимать форму шара, эластичный радиоотражающий материал граней выполнен термостойким и снабжен вмонтированной в него нитью накаливания, соединенной с источником электропитания через пружину и контактный выключатель механического воздействия от фиксатора соответствующего ребра жесткости.

РИСУНКИ

Рисунок 1