Способ защиты оптической системы ракетного комплекса и защитный барьер для его осуществления

Способ защиты оптической системы ракетного комплекса и защитный барьер для его осуществления

Реферат

Изобретение относится к средствам защиты внутренних объемов, включающих оптические поверхности, от образования инея, и может быть использовано при разработке ракетных комплексов, управляемых снарядов, в которых применяются оптические системы.

В ракетных комплексах управляемого вооружения большое значение имеют вопросы их оперативного развертывания и применения в условиях скоротечности боевых действий. Использование средств или устройств, предотвращающих образование инея на оптических поверхностях, не требует дополнительного времени на приведение ракетного комплекса в боевое положение и обеспечивает возможность экстренного его применения.

Известны различные способы защиты оптических устройств от образования инея на их поверхности. Способ, предполагающий применение противообледенительной жидкости с использованием многоатомных спиртов для предотвращения обледенения поверхностей самолетов (патент RU № 2230091, С09К 3/18), заключается в нанесении на защищаемую поверхность тонкого жидкостного покрытия, которое препятствует в дальнейшем процессу образования инея и льда, в т.ч. на оптических поверхностях, при резком повышении температуры. Основной недостаток данного способа - отсутствие длительной защиты (нанесенная тонкая пленка жидкости со временем испаряется).

Способ защиты от обледенения стекол предполагает нанесение на внутреннюю поверхность объекта прозрачной токопроводящей молекулярной пленки из благородных металлов и подачу напряжения для прогрева защищаемого объекта по всей толщине. Данный способ нашел широкое применение в самолето- и автомобилестроении для защиты от обледенения стекол кабины, антенных устройств, зеркал и т.д. (патент RU № 2248681, Н05В 3/84 и Кербер Л.Л. Компоновка оборудования на самолетах. М.: «Машиностроение», 1976, с.250-254). Этот способ пригоден для защиты оптических поверхностей от образования инея, однако имеет существенные недостатки: удорожание конструкции за счет ее усложнения, необходимость формирования электрических контактов на оптической поверхности, инерционность при нагреве, необходимость в дополнительной мощности источника питания, что приводит к существенному увеличению массогабаритных характеристик управляемого снаряда и в целом комплекса.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ тепловой защиты бортовых накопителей информации, в т.ч. аппаратуры электронной (патент RU №2162189, F16L 59/02, G12B 17/06, В64С 1/38, B64G 1/58), согласно которому объект помещают в защищаемый объем и формируют вокруг него защитный барьер из слоистой структуры, содержащей последовательно расположенные по меньшей мере три слоя, из которых наружный слой выполнен ударожаропрочным из металла, промежуточный слой формируют из теплоизоляционного материала на основе минерального волокна, а внутренний слой на основе минерального волокна пропитан водосодержащим гелем и дополнительно снабжен защитной оболочкой из полимерного пленочного материала. Изобретение решает задачу защиты внутренних объемов различного назначения от воздействия окружающей среды за счет использования материалов, обеспечивающих поддержание во внутреннем объеме постоянной заданной температуры в течение заданного времени. Однако применение указанного способа защиты оказывается невозможным в случае обеспечения приема и(или) передачи сигнала к защищаемому объекту (аппаратуре электронной) в оптическом диапазоне в условиях резкой смены температур и образования инея.

Задачей настоящего изобретения (способа и устройства) является повышение эффективности ракетного комплекса при его экстренном использовании в условиях резкой смены температуры и отсутствия подготовительных операций со стороны оператора по обеспечению работоспособности оптических систем.

В предлагаемом способе защиты оптической системы ракетного комплекса, включающем создание внутреннего защищаемого объема и формирование вокруг него защитного барьера, новым является то, что внутренний защищаемый объем создают герметичным и оптически прозрачным, а защитный барьер формируют из однослойного тонкого прозрачного пленочного материала.

В защитном барьере для оптической системы ракетного комплекса новым является то, что он выполнен из однослойного тонкого прозрачного пленочного материала, имеющего малую адгезию, который установлен между внешней и внутренней рамками, скрепленными между собой, по всему периметру пленки путем оплавления получен буртик, для его посадки на торцах внутренней и внешней рамок выполнено V-образное углубление, а пустоты между буртиком и торцами рамок заполнены компаундом, внешняя рамка со стороны V-образного углубления имеет выступ, для герметизации зоны соединения рамок используют герметизирующий компаунд, при этом выступ завальцован по направлению к торцу внутренней рамки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено устройство, реализующее данный способ защиты оптических поверхностей от образования инея. Оно содержит: корпус устройства (поз.1) с оптическим элементом (поз.2), внешнюю (поз.3) и внутреннюю (поз.4) рамки, внешняя рамка выполнена с выступом (поз.5). Между рамками установлена однослойная тонкая прозрачная пленка (поз.6). По краю пленки выполнен буртик (поз.7), который обволакивается герметизирующим компаундом (поз.8).

Учитывая, что в полете управляемого снаряда в его хвостовой части создается донное разрежение, вследствие чего давление внутри изолированного объема превышает наружное давление - необходимо надежно закрепить между рамками тонкую прозрачную пленку из материала, обладающего малой адгезией, например из полиэтилентерефталата. После установки пленки (поз.5) между рамками (поз.3, 4), ее край по периметру оплавляется с целью создания буртика (поз.7). Для его посадки на торцах обеих рамок со стороны защищаемой оптической поверхности выполнено V-образное углубление (поверхности А). Герметичность защитного барьера обеспечивается нанесением компаунда (поз.8) на поверхность буртика (поз.7) с учетом заполнения пустот между ним и местом посадки.

Таким образом, при донном разрежении, введение буртика по краю пленки на всей длине зазора между рамками, наличие V-образного углубления на их торцах со стороны защищаемой оптической поверхности, а также применение компаунда обеспечивают надежное крепление тонкой прозрачной пленки при воздействии на нее давления со стороны поверхности Б.

При выстреле управляемого снаряда, в случае прорыва газов на защитный барьер воздействует внешнее повышенное давление со стороны поверхности В (см. чертеж), которое выдавливает внутреннюю рамку из внешней вместе с пленкой и разрушает защитный барьер. Для предотвращения сдвига пленки и внутренней рамки внешняя рамка выполнена с выступом (поз.5) со стороны V-образного углубления, который завальцовывается по направлению к торцу внутренней рамки, как показано на чертеже.

Ввиду малого объема замкнутого пространства над оптической поверхностью внутренняя влага практически не оказывает влияния на прохождение сигнала, а защитный барьер обеспечивает защиту от внешней влаги. Таким образом, исключено образование инея как на оптической поверхности, так и на поверхности защитного барьера.

Технический результат - обеспечение устойчивого приема и(или) передачи сигнала оптического диапазона за счет исключения образования инея на поверхности оптической системы управления ракеты, снаряда в условиях их использования при положительной температуре после транспортировки в условиях низких температур, например, после десантирования с самолета.

1. Способ защиты оптической системы ракетного комплекса, включающий создание внутреннего защищаемого объема и формирование вокруг него защитного барьера, отличающийся тем, что внутренний защищаемый объем создают герметичным и оптически прозрачным, а защитный барьер формируют из однослойного тонкого прозрачного пленочного материала.

2. Защитный барьер для оптической системы ракетного комплекса, отличающийся тем, что выполнен из однослойного тонкого прозрачного пленочного материала, имеющего малую адгезию, который установлен между внешней и внутренней рамками, скрепленными между собой, по всему периметру пленки путем оплавления получен буртик, для его посадки на торцах внутренней и внешней рамок выполнено V-образное углубление, а пустоты между буртиком и торцами рамок заполнены компаундом, внешняя рамка со стороны V-образного углубления имеет выступ, для герметизации зоны соединения рамок используют герметизирующий компаунд, при этом выступ завальцован по направлению к торцу внутренней рамки.