СОСТАВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ БЛИЖНЕЙ РАДИОЛОКАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК H01Q17/00 

Изобретение относится к физическоьу моделированию, а более конкретно к физическому моделированию систем ближней радиолокации и может быть использовано при моделировании различных видов и состояний земной поверхности (морская и пресная вода, влажная почва и т.п.), а также расположенных на ней и на ее фоне радиолокационных объектов.

Известен способ математического моделирования систем ближней радиолокации, который в настоящее время является наиболее распространенным видом моделирования большинства радиосистем [1]
Недостатком данного способа моделирования является то, что математическое описание отраженных сигналов или их параметров в условиях радиолокации оказывается значительно менее достоверным, чем в радиолокации дальней, что ограничивает значимость чисто математического моделирования.

Известно техническое решение, использующее принцип физического моделирования систем ближней радиолокации, в котором для физического моделирования металлических объектов используется модель объекта, выполненная из металла, аналогичного металлу объекта [2]
Геометрическое подобие между моделью и оригиналом обеспечивается пропорциональным уменьшением в модели всех сходных параметров системы, имеющих размерность длины.

Недостатком данного технического решения является ограниченность применения его только для металлических объектов, а также большая трудоемкость при изготовлении моделей сложных профилей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранным за прототип является техническое решение, в котором в том числе и для физического моделирования объектов систем ближней радиолокации может быть использован состав на основе эпоксидной смолы (3), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.ч.

Эпоксидная смола (ЭД-6) 100
Дибутилфталат (пластификатор) 15 20
Полиэтиленполиамин (отвердитель) 7 9
Алюминиевая пудра (наполнитель) 5 10
Количественные соотношения пластификатора, отвердителя и наполнителя взяты в зависимости от количества основного ингредиента состава эпоксидной смолы.

Модели, выполненные из стеклопластиков холодного отверждения с использованием вышеуказанного состава, имеют малый удельный вес, высокую механическую прочность, высокую стойкость к химическим и климатическим воздействиям, водо- и огнестойкость. Кроме того, имеется возможность придания материалу жестких форм сложных профилей без применения дорогостоящего оборудования. Введенная в состав в качестве наполнителя алюминиевая пудра в количестве 5 10 мас. ч. от количества эпоксидной смолы используется в данном случае как металлический пигмент с целью придания полученной модели необходимой окраски.

Недостатком прототипа является то, что модели различных объектов, выполненные с его использованием, для систем ближней радиолокации имеют очень ограниченный диапазон значений диэлектрической проницаемости ( ε <8). Диэлектрическая проницаемость используется в системах ближней радиолокации для идентификации радиолокационных объектов. Вследствие узкого диапазона значений диэлектрической проницаемости известный состав не может быть использован для моделирования таких радиолокационных объектов как, например, морская и пресная вода, влажная почва и т.п. то есть объектов имеющих e >8.

Использование предлагаемого изобретения направлено на решение задачи расширения перечня радиолокационных объектов, модели которых могут быть выполнены при физическом моделировании систем ближней радиолокации.

Поставленная задача решается тем, что при изготовлении моделей объектов для систем ближней радиолокации из стеклопластиков холодного отверждения для пропитки стеклования используется состав, содержащий эпоксидную смолу, пластификатор, отвердитель и алюминиевую пудру при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Эпоксидная смола 100
Пластификатор 5 20
Отвердитель 3 15
Алюминиевая пудра 14 150
Количественные соотношения пластификатора, отвердителя и алюминиевой пудры взяты в зависимости от количества основного ингредиента композиции - эпоксидной смолы.

В качестве пластификатора может быть использован дибутилфталат, трикрезилфосфат, а в качестве отвердителя полиэтиленполиамин, гексометилсидиамин.

Предлагаемый состав предназначен для пропитки стеклоткани при изготовлении из стеклопластиков холодного отверждения моделей объектов систем ближней радиолокации. Для моделирования объектов с различными диэлектрическими свойствами в состав вводит то или иное количество алюминиевой пудры. Значительная зависимость диэлектрических свойств стеклопластика от количества вводимой в предлагаемый состав для пропитки алюминиевой пудры не является очевидной. Это подтверждается результатами опытов, проведенных с другими, образованными на основе металлов, наполнителями. Например, диэлектрическая проницаемость стеклопластика холодного отверждения мало зависит от введения в состав для пропитки стеклоткани таких наполнителей, как алюминиевые опилки, карбонильное железо, карбонильный никель, двуокись титана, свинцовый сурик.

Введение в состав для пропитки количества алюминиевой пудры менее 14 мас. ч. не позволяет моделировать объекты с диэлектрической проницаемостью e ≥8, а дальнейшее увеличение количества алюминиевой пудры более 150 мас.ч. не приводит к заметному приросту величины диэлектрической проницаемости.

Предельные значения количества пластификатора отвердителя в предлагаемом составе выбраны из условия возможности получения моделей из стеклопластиков холодного отверждения при использовании обычных существующих технологий с учетом времени затвердевания, хрупкости и других параметров.

Приготовление состава для пропитки стеклования при моделировании объектов ближней радиолокации осуществляется по традиционной технологии и не требует специального оборудования. Готовят состав для пропитки следующим образом. Вначале загружают расчетное количество (необходимое для получения определенного количества состава, требуемого для изготовления конкретной модели) подогретой до 15 25^oC эпоксидной смолы с мол.м. 500 600 (марка Э-40 по ОСТ 6 10 416 77). Затем вносят расчетное количество пластификатора (дибутилфталат), все тщательно перемешивают и вводят расчетное количество алюминиевой пудры ПАП-2. Количество вводимой алюминиевой пудры выбирают из условия получения стеклопластика с определенной диэлектрической проницаемостью. Полученную смесь вновь перемешивают и вводят необходимое количество отвердителя (полиэтиленполиамин), после чего состав в третий раз тщательно перемешивают.

Модель объекта для системы ближней радиолокации может быть изготовлена из стеклопластика холодного отверждения контактным способом.

С этой целью на технологическую оснастку (позитивную или негативную форму), покрытую противоадгезионным слоем (поливиниловый спирт), при T 15 - 25^oC наносят слой предлагаемого состава для пропитки стеклоткани. Затем на оснастку с нанесенным на нее составом укладывают слой стеклоткани КТ-113/02, прикатывают до полной пропитки стеклоткани, после чего на этот слой стеклоткани наносят новый слой предлагаемого эпиксидного состава. Количество слоев стеклоткани и эпоксидного состава определяется необходимой толщиной пластика. После укладки требуемого количества слоев проводят окончательное контактное формование модели и сушку при Т 15 25^oC в течение 24 ч.

Испытанные составы приведены в табл. 1.

Для сравнения были испытаны составы с другими наполнителями. Эти составы приведены в табл. 2.

Диэлектрические свойства стеклопластика, полученного с использованием состава табл. 1 и 2 приведены в табл. 3. Приведенные значения получены в результате испытаний на частотах 1,0 и 10 мгГц, где их значения различаются не более чем на 5%
На основании полученных результатов можно сделать выводы:
величина диэлектрической проницаемости мало зависит от степени армирования стеклопластика стеклоткаными материалами,
представляется возможным, на основе использования в эпоксидном составе алюминиевой пудры, получить конструкционный материал с заданным значением в пределах 8 23 ед. что позволит значительно расширить перечень объектов, которые могут быть смоделированы при разработке систем ближней радиолокации.

Источники информации:
1. Коган И.М. Ближняя радиолокация. М. "Сов. радио", 1973, с. 130 - 131.

2. Коган И.М. Ближняя радиолокация. М. "Сов. радио", 1973, с. 135.

3. 300 практических советов. Автор-составитель Бастанов В.Г. М. "Моск. рабочий", 1986, с. 303-304.

Использование: физическое моделирование систем ближней радиолокации и может быть использовано при моделировании различных видов и состояний земной поверхности, а также расположенных на ней радиолокационных объектов. Сущность изобретения: решение задач расширения передачи радиолокационных объектов, модели которых могут быть выполнены при физическом моделировании систем ближней радиолокации. Поставленная задача решается путем использования при создании моделей объектов ближней радиолокации из стеклопластиков холодного отверждения состава, содержащего эпоксидную смолу, отвердитель, пластификатор и алюминиевую пудру в следующем соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидная смола 100; отвердитель 3 - 15; пластификатор 5 - 20; алюминиевая пудра 14 - 150. 3 табл.

Состав для моделирования объектов ближней радиолокации, содержащий эпоксидную смолу, отвердитель, пластификатор и алюминиевую пудру, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.ч.

Эпоксидная смола 100
Отвердитель 3 15
Пластификатор 5 20
Алюминиевая пудра 14 150ц