СПОСОБ СОЗДАНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ ДЛЯ ИМИТАЦИИ ЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР Российский патент 2020 года по МПК F41H3/00 H01Q17/00 

Изобретение относится к способам маскировки объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном (РЛ) диапазоне длин волн, защиты от внешнего мониторинга техническими средствами наблюдения и высокоточного оружия протяженных линейных объектов в условиях низких температур, также способ может быть использован для изготовления и оборудования в полевых условиях радиолокационных навигационных ориентиров и реперов.

Известен ряд технических решений в области маскировки и имитации объектов в радиолокационном диапазоне длин волн близких по совокупности существенных признаков предлагаемому способу создания радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов в условиях низких температур. Способ имитации линейных объектов типа дамб, плотин, дорог и др., заключающийся в последовательном (линейном) размещении на местности (на поверхности грунта, льда, водной поверхности) отдельных радиолокационных отражателей (РЛО) с шагом, не превышающем разрешающей способности по дальности (или азимуту) зондирующей радиолокационной станции (РЛС), описанный в источниках информации [1, 2, 3]. Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении, заключающийся в расстановке искусственных отражателей (ИО) на местности, в том числе штатных уголковых отражателей (УО) типа «ОМУ», «Сфера-ПР», «Угол», «Пирамида» с различной формой граней для повышения общей эффективной площади рассеяния участка местности описанный в источнике [4]. Уголковые отражатели служат для значительного увеличения переотражения падающего радиолокационного сигнала путем ориентации максимума его диаграммы обратного рассеяния в сторону радиолокатора, что приводит к увеличению эффективной площади рассеивания местности. Способ оборудования на местности радиолокационного отражателя типа ОМУ, «Угол», «Пирамида», выполненного в виде группы из нескольких трехгранных уголковых отражателей (УО), который описан в ряде источников информации [5, 6, 7]. Способ заключается в том, что предварительно изготовленные в заводских условиях плоские поверхности (грани) отражателя в виде пластин прямоугольной или треугольной формы из металлического материала, размещают на месте оборудования (установки) отражателя в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, соединяют друг с другом и затем закрепляют. Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении [1], заключающийся в расстановке искусственных отражателей (штатных уголковых отражателей) на некоторой высоте внутри макета объекта с требуемой формой, размером и цветом, представляющего собой каркас, обтянутый оптически непрозрачным материалом типа маскировочных сетей или подручными средствами. Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении [8], заключающийся в расстановке на местности двух искусственных отражателей (двух штатных уголковых отражателей «ОМУ») на расстоянии, равном величине максимальной проекции габаритных размеров объекта относительно априорно известного направления радиолокационного наблюдения для создания линейной протяженности отметки объекта на радиолокационном изображении местности с низким разрешением (так называемом радиолокационном профиле местности). Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении [9], заключающийся в повышении достоверности имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении воздушными и космическими радиолокаторами с высоким пространственным разрешением путем одновременной имитации эффективной площади рассеяния и формы двумерного дискретного радиолокационного изображения объекта, обладающего определенными габаритными размерами и ориентацией относительно направления радиолокационного наблюдения. Способ изготовления радиолокационного отражателя (РЛО) [10]. На плоской пластине с металлической поверхностью, имеющей разрез до центра (середины пластины), от конца указанного разреза образуют взаимно ортогональные линии изгиба. Затем по полученным линиям изгиба пластину изгибают на угол 90° и образуют уголковый отражатель (УО), имеющий три взаимно ортогональные поверхности. С помощью плоской пластины, являющейся продолжением одной поверхности УО, взаимно обратными сторонами соединяют два УО и в центре устанавливают вертикальную ось. Способ изготовления и оборудования радиолокационного отражателя [11], заключающийся в формировании пластин с плоской радиоотражающей поверхностью, размещении и закреплении их в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающийся тем, что пластины изготавливают из композиционных древесных материалов толщиной не менее 5 мм, в них выполняют стыковочные узлы в виде прорезей, затем на одну из поверхностей каждой пластины кратковременно воздействуют тепловым потоком до момента образования электропроводящего поверхностного слоя, после чего пластины охлаждают, закрепляют электропроводящий поверхностный слой путем нанесения на него слоя защитного покрытия с низкой диэлектрической проницаемостью и далее пластины стыкуют.

Использованию данных способов мешает ряд недостатков:

1. Используемые радиолокационные отражатели - промышленного изготовления, поэтому не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве в войсках, тем более своевременно доставлены в удаленную местность.

2. В особых условиях (в условиях ограниченных ресурсов сил и средств во время ведения военных действий) выпуск указанных отражателей на промышленных предприятиях может быть ограничен или затруднен, в то время как потребность в отражателях, используемых для противодействия системам наблюдения и наведения управляемого оружия, в качестве ложных целей и т.п., будет весьма значительна.

3. Для изготовления отражателей используется дефицитные при ведении военных действий материалы (алюминий, сталь и.т.п.), стоимость которых значительна по сравнению с другими материалами, например, металлизированным электропроводящим составом, включающем алюминиевую или бронзовую пудру в виде порошка.

4. Отражатели изготавливаются промышленным способом, для чего требуются специальное металлорежущее и металлообрабатывающее оборудование (станки, штампы и др.) и инструмент, подготовленный рабочий персонал, техническая документация и.т.д.

Также известны технические решения с помощью которых осуществляется процесс формирования дорожных покрытий, сооружений из снега, указанные в источниках информации [12, 13, 14, 15] и других публикациях. Данные технические решения позволяют повысить прочность, износостойкость, качество уплотнения снежного дорожного полотна, продлить срок его полезной эксплуатации за счет обеспечения равномерной плотности покрытия, организации однородной хорошо связанной структуры ледяного скелета снегоуплотненного покрытия, армирования по ширине и толщине снежного дорожного полотна. Вышеуказанные изобретения предназначены для работы с дорожными покрытиями и сооружениями из снега, но не адаптированы под производство протяженных двухгранных радиолокационных отражателей из снега и льда в виде борозд V-образной формы с углом между боковыми поверхностями (гранями) борозд в 90°.

Наиболее близким к заявляемому и принятый за прототип способ имитации линейного объекта [16].

Указанный способ заключается в том, что поверхность льда очищают от снежного покрова и выравнивают, затем в слое льда проделывают продольные или поперечные борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90° и на боковые поверхности борозд наносят слой электропроводящего состава. Для обеспечения устойчивости отражателя от внешних воздействий и повышения срока нахождения его в рабочем состоянии после нанесения электропроводящего состава борозды заполняют снегом или льдом.

В качестве недостатков данного способа (прототипа) необходимо отметить следующее:

1. Ограниченность данного способа зависимостью от природных условий, по причине того, что структура из льда часто находится под глубоким слоем снега и поэтому будет труднодоступной или ледяных образований может не оказаться в необходимой местности.

2. Не обеспечивается возможность формирования радиолокационных отражателей в снегу.

3. Неровность и шероховатость поверхностей борозд, выполненных под радиолокационные отражатели в ледяной структуре, что снижает мощность отражаемых от них радиолокационных сигналов в результате их диффузного рассеяния для радиолокационных станций с длиной волны меньшей по сравнению с величиной этих неровностей и шероховатостей, в результате чего снижается качество имитации разных линейных объектов, представляющих собой сочетание различных геометрических фигур с достаточно гладкой поверхностью.

4. Затраты времени на предварительную очистку от снежного покрова поверхности льда и ее выравнивание.

Предлагаемый способ создания радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов в условиях низких температур может быть использован для имитации линейных объектов в радиолокационном диапазоне длин волн и защиты от внешнего мониторинга техническими средствами наблюдения и высокоточного оружия.

Технический результат предлагаемого способа создания радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов в условиях низких температур направлен на расширение возможностей по производству радиолокационных отражателей в условиях низких температур, повышение качества радиолокационных отражателей и сокращение временных затрат на их изготовление, выражаемое в обеспечении возможности формирования радиолокационных отражателей в снегу, повышении мощности отражаемых от радиолокационных отражателей радиолокационных сигналов за счет усовершенствования качества поверхностей борозд, выполненных под радиолокационные отражатели с помощью снижения неровностей и шероховатостей на них и сокращении времени на предварительную очистку от снежного покрова поверхности льда и ее выравнивание.

Технический результат в данном способе создания радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов в условиях низких температур достигается путем выполнения определенной последовательности действий следующим образом.

Первоначально, снег на площадке, где предполагается формирование протяженных радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов уплотняется до необходимого значения плотности передней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели, средствами для регулирования давления на которую являются топливный бак и электростанция, установленные на подвижной площадке с возможностью перемещения вдоль платформы, с помощью устройства для проделывания в снегу борозд нарезаются борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90°, таким образом, что снежный пласт при непрерывном движении подрезается в двух наклонных пересекающихся плоскостях, линия пересечения наклонных плоскостей размещается на заданной глубине от поверхности площадки, затем подрезанный пласт, имеющий в сечении вид равнобедренного треугольника, поднимается на поверхность площадки по наклонной стенке борозды, осуществляется его поворот вокруг центра тяжести и производится его укладка на заданном расстоянии от борозды, затем производится увлажнение и уплотнение поверхностей граней борозд с формированием структуры ледяного скелета снеголедяного полотна путем приложения к обрабатываемой снежной поверхности вертикально направленной вниз динамической нагрузки, в виде теплоуплотнителя из теплопроводного материала, опускающегося в проделанную борозду, в полые грани которого по гибким шлангам поступают выхлопные газы и нагревают его, также осуществляется его дополнительный подогрев с помощью сопел в виде горелок, после уплотнения и тепловой обработки поверхностей граней борозд теплоуплотнителем снег и подрезанный снежный пласт около борозды уплотняются статически задней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели, на боковые поверхности борозд наносится слой металлизированного электропроводящего состава, после нанесения электропроводящего состава борозды заполняются снегом или льдом.

Таким образом, на снежной (ледяной) поверхности формируется протяженный двухгранный радиолокационный отражатель, имитирующий линейный объект.

Предлагаемый способ основан на процессах метаморфизма, происходящих в результате подрезания, уплотнения, таяния и замерзания снега, в процессе которого под влиянием физических факторов, воздействия статических и динамических нагрузок, формируются протяженные двухгранные радиолокационные отражатели в виде борозд V-образной формы и углом между боковыми поверхностями (гранями) борозд в 90°, связанных ледяным скелетом, покрытых слоем электропроводящего состава из металлизированных частиц и засыпанных снегом, характеризующихся повышенной прочностью (Фиг. 1,4).

На фигуре 1 представлена установка для формирования борозд под радиолокационные отражатели. На фигуре 2 показан общий вид в аксонометрическом изображении и вид в плане рабочего органа устройства для проделывания в снегу борозд. На фигуре 3 отражено положение первого подрезанного снежного (ледяного) пласта на поверхности площадки, где предполагается формирование протяженных радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов. На фигуре 4 представлены сформированные на поверхности снега борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90° в виде протяженного двугранного радиолокационного отражателя (в разрезе), заполненного снегом. На фигуре 5 показаны три соседние борозды, отличающиеся направленностью их раскрыва.

Предложенная установка для формирования борозд под радиолокационные отражатели 1 (фиг. 1) состоит из платформы 2, установленной на передней и задней скользящих опорах 3 и 4 соответственно. Для повышения проходимости платформа 2 может быть разделена на части, соединенные шарнирами. На платформе устанавливается оборудование, необходимое для работы установки, например, кабина оператора 5, электростанция 6, топливные баки 7 и 8. Нижняя часть опор 3 и 4 выполнена в виде лыж 9 и 10. Лыжи 9 и 10 выполняют функции устройств для уплотнения снега. Ширина лыжи 9 превышает, например, в шесть раз ширину проделываемых борозд, выполняемых под радиолокационные отражатели. Лыжа 10 задней скользящей опоры 4, используемой для уплотнения снега разделена на две равные части, ширина каждой ее части превышает, например, в два раза ширину проделываемых борозд, расстояние между частями лыжи 10, например, в два раза больше ширины проделываемых борозд, а ее общая ширина, например, в шесть раз больше ширины проделываемых борозд, выполняемых под радиолокационные отражатели.

Для изменения нагрузки на переднюю опору 3 с целью регулирования удельного давления лыжи на снег топливный бак 7 и электростанция 6 установлены на подвижной площадке 11, которая установлена с возможностью перемещения вдоль платформы 2 посредством лебедки 12 и троса 13. Возможно изменение нагрузки на переднюю опору посредством перераспределения топлива между баками 7 и 8, для чего установка может быть дополнительно снабжена насосом.

Между задним по ходу установки краем лыжи 9 и теплоуплотнителем 14 установлено устройство 15 для проделывания в снегу борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5). При необходимости такие же теплоуплотнители и устройства для проделывания в снегу борозд могут быть установлены параллельно на поперечной оси уже имеющимся на данной платформе теплоуплотнителю 14 и устройству 15 для проделывания в снегу борозд. Устройство 15 для проделывания в снегу борозд закреплено на платформе 2 через два телескопических гидроцилиндра 17 и 18, закрепленных за продольную балку 19 устройства 15 и через три телескопические тяги 20 закрепленных за правый край устройства 15. Гидроцилиндры 17 и 18 предназначены для позиционирования устройства 15 для проделывания в снегу борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) в вертикальной плоскости при его спуске для проделывания борозд и подъеме в транспортное положение. Телескопические тяги 20 предназначены для позиционирования устройства 15 для проделывания в снегу борозд при смещении подрезанного пласта снега 21 (фиг. 3) и его укладке на поверхность площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5). Это позволяет проделать борозду в форме равнобокого треугольника в снегу путем нарезания пласта в форме равнобокого треугольника и его укладки на поверхность площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5).

Устройство 15 для проделывания в снегу борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) включает общеизвестные элементы, такие как продольная балка 19, два телескопических гидроцилиндра 17 и 18, закрепленных в верхней части за платформу 2, а в нижней части за продольную балку 19 устройства 15 и три телескопические тяги 20, закрепленных в верхней части за платформу 2, а в нижней части за правый край устройства 15 по ходу движения транспортного средства. Продольная балка 19 устройства 15 расположена на высоте, обеспечивающей возможность смещения подрезанного пласта снега и его укладки на поверхность площадки.

На раме установлены вертикальная ножевидная стойка 23 (фиг. 2) и V-образно расположенные боковые ножи 24 и 25. Боковые ножи 24 и 25 соединены между собой в нижней части подрезающим рабочим органом 26. Боковые ножи имеют полки. Верхняя монтажная часть 27, снабженная парой отверстий с номинальным диаметром, например, 32 мм, вертикальной ножевидной стойки 23 сопряжена разновеликими и равнонаклонными к горизонту под углом α полками V-образно расположенных боковых ножей 24 и 25. Одна из полок ножа 24, имеющая большую длину, снабжена направляющей 28. Она предназначена для смещения в боковом направлении подрезанного пласта снега 21 (фиг. 3). Наклоненную к плоскости полку с большой длиной ножа 24 (фиг. 2) направляющая 27 смещена на 1/4-1/2 длины полки ножа 24. Направляющая 28 размещена параллельно плоскости полки меньшей длины ножа 25. Фронтальные участки полок V-образно расположенных боковых ножей 24 и 25 и подрезающего рабочего органа 26 в месте взаимного сопряжения полок имеют отъемные лезвия 29, 30 и 31. Лезвия 29-31 с равнонаклонными к горизонту полками ножей 24, 25 и подрезающего рабочего органа 26 соединены болтами 32 с потайной головкой. Режущие кромки отъемных лезвий 29-31 выполнены заточкой верхней грани стальных полос. Длина устройства 15 для проделывания в снегу борозд 16 составляет, например, два метра. Таким образом, с помощью устройства 15 для проделывания в снегу борозд 16 обеспечивается нарезание борозд, выполняемых под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4).

Теплоуплотнитель 14 (фиг. 1) представляет собой утяжеленную конструкцию в форме равнобокого треугольника с полыми гранями 33, 34, 35, 36, 37, которые выполнены из теплопроводного материала. Полые грани 34, 35, 36, 37 теплоуплотнителя 14 сообщаются между собой и соединены гибкими шлангами 38 с выхлопной трубой 39 двигателя (на чертеже не показан) транспортного средства 40 для их подогрева. Для дополнительного обогрева полых граней 34, 35, 36, 37 в них установлены сопла в виде горелок, например, четыре сопла 41, 42, 43, 44 для подвода в полости данных граней тепловой энергии, образующейся при подаче топлива по топливопроводам 45 и 46 к соплам, его впрыске, распылении и воспламенении. Количество сопел, установленных в полые грани 34, 35, 36, 37 теплоуплотнителя 14 определяется исходя из необходимости изменения скорости и температуры его нагрева. На каждой грани теплоуплотнителя 14 расположены датчики температуры (на чертеже не показаны) для контроля температуры поверхностей граней 34, 35, 36, 37 и регулировки работы подогрева, выполняемого в процессе работы теплоуплотнителя 14. При прогреве и уплотнении снежной массы теплоуплотнителем 14 осуществляется регулирование температуры в диапазоне, например, от 60°С до 800°С в обратно пропорциональной зависимости от изменения температуры окружающей среды и в прямо пропорциональной зависимости от скорости движения установки путем изменения интенсивности подачи теплового потока к снежной массе. Для снижения температуры теплоуплотнителя 14 отработавшие газы двигателя через выхлопную трубу 39 могут направляться в атмосферу при открытии клапана 47 в месте соединения выхлопной трубы 39 с гибкими шлангами 38, а подвод топлива к соплам 41, 42, 43, 44 прерываться. По форме теплоуплотнитель 14 повторяет форму устройства 15, но имеет отличие, заключающееся в том, что размеры его больше, например, на один сантиметр для обеспечения эффективности уплотнения снежной массы. Также теплоуплотнитель 14 включает гидроцилиндры 48, закрепленные в верхней части на платформе 2, а в нижней части на поперечных балках 49 данного устройства. Длина теплоуплотнителя 14 составляет, например, два метра. Таким образом, с помощью подогрева и перемещения теплоуплотнителя 14 в вертикальной плоскости вниз и вверх обеспечивается увлажнение и уплотнение поверхностей граней борозд, выполняемых под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4).

Первоначально, выбирается площадка 22 (фиг. 1, 3, 4, 5), на которой предполагается формирование протяженных радиолокационных отражателей 50 (фиг. 1, 4) для имитации линейных объектов. Далее, применяется установка 1 (фиг. 1) для формирования борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4). Для буксировки установки 1 используется транспортное средство (гусеничный тягач) 40 (фиг. 1). Снег 51 (фиг. 1, 4, 5) уплотняется до необходимого значения плотности передней лыжей 9 установки 1 (фиг. 1) для формирования борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) под радиолокационные отражатели 50. Лыжа 9 установки 1 (фиг. 1) имеет ширину Т (фиг. 3), например, в шесть раз превышающую ширину t проделываемой борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5), выполняемой под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4). Уплотненный сухой снег впоследствии смерзается и хорошо выдерживает вес человека. Давление лыжи 9 (фиг. 1) на снег должно находиться в пределах, например, 5-100 кПа [17]. Нижний предел определяется технологическим потребностями, а верхний - приемлемым усилием тяги (чем больше давление, тем больше усилие) при разумных габаритах лыжи 9 и установки 1 (фиг. 1) в целом (чем меньше давление, тем больше площадь лыжи). Рабочее значение плотности и обеспечивающего ее давления задаются технологом исходя из опыта работы или по результатам пробных заходов. Обычно оптимальная плотность составляет, например, 0,2…0,45 г/см³ [17]. Необходимая величина удельного давления зависит от температуры, толщины снежного покрова и свойств снега. Так, опыт строительства снежноуплотненных дорог показывает, что ветровой снег, напоминающий по форме кристаллов сахарный песок, при температуре ниже - 20°С требует для уплотнения до заданного значения в 2…5 раз большего давления, чем снег в виде снежинок с длинными лучами при температуре - 10°С [17].

Для того чтобы плотность сухой снежной массы была одинаковой по всей ширине поверхности площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5) около формируемых борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5), давление уплотнения не должно быть меньше удельного давления на снег гусениц транспортного средства (тягача) 40 (фиг. 1). Фактически в обработку поступает сухой снег, неоднородный в поперечном направлении, так как на нем всегда есть колеи от тягача. Заданная технологом плотность снежной массы обеспечивается регулировкой в зависимости от свойств снега в естественном состоянии, удельного давления лыжи 9 на снег посредством изменения нагрузки на переднюю опору 3, либо площади опорной поверхности лыжи 9 (фиг. 1), как это было описано выше. Кроме того, нагрузку на переднюю опору 3 можно также регулировать, изменяя высоту присоединения к установке дышла, передающего тяговое усилие от транспортного средства (тягача) 40. В результате предварительного, или первичного, уплотнения в дальнейшую обработку поступает снежная масса, имеющая постоянное значение плотности, независимое от плотности снега в естественном состоянии [17]. Это позволит подготовить поверхность площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5) около борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5), выполненных под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4) для перемещения по ней людей, напыляющих металлизированный электропроводящий состав, без ее повреждения. Далее в уплотненном сухом снегу 51 (фиг. 1, 4, 5) с помощью устройства 15 (фиг. 1) для проделывания в снегу борозд нарезаются борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) в форме равнобокого треугольника. С помощью двух телескопических гидроцилиндров 17 и 18 устройство 15 (фиг. 1) для проделывания в снегу борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) опускается в снежную массу на необходимую глубину, если борозды 16 проделываются в ледяном материале, то телескопический гидроцилиндр 17, ближний к передней части опускается ниже чем телескопический гидроцилиндр 18, направляя устройство 15 (фиг. 1) для проделывания в снегу борозд под углом, например, 30° в вертикальной плоскости на формирование борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) и после того как устройство 15 (фиг. 1) для проделывания в снегу борозд погрузится на необходимую глубину выполняется его выравнивание в вертикальной плоскости. При установившемся движении отъемные лезвия 29 и 31 (фиг. 2) подрезают снежный (ледяной) пласт 21 (фиг. 3). Снежный (ледяной) пласт 21 при непрерывном движении подрезают в двух наклонных пересекающихся плоскостях I-I и II-II. Линию 53 пересечения наклонных плоскостей I-I и II-II (фиг. 3) размещают на глубине "а" в пределах, например, 0,1-0,6 м от поверхности площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5). Отъемное лезвие 30 (фиг. 2) подрезающего рабочего органа 26 срезает пласт в нижней части. Далее подрезанный пласт 21 (фиг. 3) треугольного профиля, в сечении в виде, например, равнобедренного треугольника m-n-k, поступает на направляющую 28 (фиг. 2), смещенного назад и наклоненного к плоскости полки V-образно расположенного ножа 24. Подрезанный снежный (ледяной) пласт 21 (фиг. 3) сечением m-n-k по полке ножа 25 (фиг. 2) посредством трех телескопических тяг 20 (фиг. 1) смещается на левую сторону, параллельно наклонной стенке 52 (фиг. 3) борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) на поверхность площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5), поворачиваясь вокруг центра тяжести (масс) G₁ (фиг. 3) и укладывается на расстоянии "b" от борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5). После этого пласт занимает положение «54» (фиг. 3). При формировании борозд в ледяном материале или земле, если не требуется применение теплоуплотнителя 14 (фиг. 1), в зависимости от схемы расстановки верхних монтажных частей 26 ножевидных стоек 23 (фиг. 2) на раме, профиль сечения пластам можно придать в виде неравнобокой трапеции.

После того как снежный (ледяной) пласт 21 (фиг. 3) треугольного профиля подрезан и смещен параллельно наклонной стенке 52 (фиг. 3) борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) на поверхность площадки 22 производится увлажнение и уплотнение поверхностей граней 55 (фиг. 4, 5) борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) с помощью теплоуплотнителя 14 (фиг. 1). При помощи гидроцилиндров 48 (фиг. 1) теплоуплотнитель 14, в полые грани 34, 35, 36, 37 которого по гибким шлангам 38 поступают выхлопные газы и нагревают его, опускается в проделанную борозду 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) тем самым увлажняя и уплотняя поверхности граней 55 (фиг. 4, 5) борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5). Также полые грани 34, 35, 36, 37 (фиг. 1) теплоуплотнителя 14 дополнительно подогреваются с помощью сопел в виде горелок, например, четырех сопел 41, 42, 43, 44, в которые подводится посредством насосов (на чертеже не показаны) под давлением топливо из топливных баков 7 и 8 по топливопроводам 45 и 46, впрыскивается, распыляется и воспламеняется в полые грани 34, 35, 36, 37, нагревая их. С помощью датчиков температуры (на чертеже не показаны), которые установлены на поверхностях граней 34, 35, 36, 37 контролируется их температура. При превышении установленных пределов температуры выполняется регулировка работы подогрева, осуществляемого в процессе работы теплоуплотнителя 14. Прогрев и уплотнение снежной массы теплоуплотнителем 14 осуществляют регулированием температуры в диапазоне, например, от 60°С до 800°С в обратно пропорциональной зависимости от изменения температуры окружающей среды и в прямо пропорциональной зависимости от скорости движения установки путем изменения интенсивности подачи теплового потока к снежной массе. Похожий принцип указан в данном техническом решении [13]. Для снижения температуры теплоуплотнителя 14 отработавшие газы двигателя через выхлопную трубу 39 могут направляться в атмосферу при открытии клапана 47 в месте соединения выхлопной трубы 39 с гибкими шлангами 38, а подвод топлива к соплам 41, 42, 43, 44 прерываться. После того как произведено увлажнение и уплотнение поверхностей граней 55 (фиг. 4, 5) борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) теплоуплотнитель 14 (фиг. 1) поднимается в исходное положение.

Характер отражения зависит от шероховатости поверхности. Если величина неровностей мала по сравнению с длиной волны РЛС (удовлетворяется условие Релея), то поверхность может рассматриваться как гладкая [18]. Соответственно, если величина неровностей велика по сравнению с длиной волны РЛС, то поверхность может рассматриваться как шероховатая. Существуют общие закономерности формирования отраженного от объекта поля, знание которых позволяет решать задачи радиолокационного наблюдения. Одна из них является неоднородностью объектов. По свойствам, влияющим на рассеяние волны, их можно разделить на два больших класса: шероховатые неоднородности (случайные поля) и гладкие неоднородности. Шероховатые поверхности формируют диффузное (во все стороны) отражение, а гладкие - зеркальное. Неоднородности с малыми шероховатостями формируют в основном зеркальные отражения, так что суммарное рассеяние от группы гладких неоднородностей, которыми будут являться поверхности двухгранных радиолокационных отражателей, преобладает в одном или нескольких направлениях. В результате мощность отражения в этих направлениях значительно больше, чем при диффузном рассеянии. Наибольшая мощность обратного излучения (в сторону облучения) формируется однородностями в виде уголковых отражателей, а также плоскостями, ориентированными перпендикулярно направлению облучения [19].

Операция увлажнения и уплотнения поверхностей граней 55 (фиг. 4, 5) борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) теплоуплотнителем 14 (фиг. 1) может повторяться несколько раз для повышения качества поверхностей борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5). Далее, процесс нарезания, увлажнения и уплотнения борозд 16 под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4) продолжается до достижения необходимой длины и количества борозд 16 (фиг. 1, 3, 4, 5). После уплотнения и тепловой обработки поверхностей граней 55 (фиг. 4, 5) борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) теплоуплотнителем 14 (фиг. 1) снег и снежный пласт 21 (фиг. 3) около борозды 16 (фиг. 1, 3, 4, 5) уплотняются статически задней лыжей 10 (фиг. 1) при давлении, например, 50-300 кПа. Указанная операция за счет повторного уплотнения снежной массы позволит подготовить поверхность площадки 22 (фиг. 1, 3, 4, 5) около борозд 16, выполненных под радиолокационные отражатели 50 (фиг. 1, 4) для движения по ней людей, напыляющих металлизированный электропроводящий состав, без ее повреждения. Уплотнение снежной массы при давлении на нее с указанными параметрами применяется в техническом решении [17]. После чего, с использованием оборудования для напыления или вручную на боковые поверхности борозд наносят слой металлизированного электропроводящего состава 56 (фиг. 4, 5). В качестве электропроводящего состава, обеспечивающего отражение волн от боковых поверхностей (граней), может использоваться, например, алюминиевая или бронзовая пудра в виде порошка. Далее, для обеспечения устойчивости отражателя от внешних воздействий (ветра, дождя, других погодных условий) и повышения срока нахождения его в рабочем состоянии после нанесения металлизированного электропроводящего состава на боковые поверхности, борозды могут заполнять снегом или льдом, которые, как известно [20], имеют незначительную среднюю диэлектрическую проницаемость ε=1,2…4 и, тем самым, не могут оказать существенного влияния на величину эффективной площади рассеяния отражателя [16].

Операции нанесения металлизированного электропроводящего состава на боковые поверхности борозд и заполнения их снегом или льдом используются в техническом решении (прототипе) [16] и актуальны в предлагаемом способе (фиг. 4).

Таким образом, на снежной (ледяной) поверхности формируется протяженный двухгранный радиолокационный отражатель, имитирующий линейный объект.

Для повышения вероятности обнаружения имитируемого линейного объекта с углов зондирования РЛС, близких к малым, из каждых трех параллельных борозд две соседние борозды выполняют со смещением направленности максимума индикатрисы рассеяния на 30° в разные стороны относительно центральной борозды, как указано в способе [16] (фиг. 5).

Для обеспечения возможности более равномерного приема и отражения радиоволн с любого направления (по азимуту) борозды на поверхности льда располагают в виде непрерывной "змейки" [16].

Глубина борозд устанавливается в зависимости от необходимой величины эффективной площади рассеяния (ЭПР) имитируемых объектов.

Причем если удельная эффективная поверхность рассеяния снежной (ледяной) площадки на элементе разрешения РЛС будет практически незначительна, то максимальная суммарная ЭПР лишь одного отражателя в виде одной непрерывной борозды на таком же элементе разрешения, рассчитанная по формуле [21]

где S - площадь грани отражателя, см², λ - длина волны РЛС, см, при ширине грани а=10 см, длина радиолокационного отражателя b=500 см и длине волны λ=3,2 см составит 6132,8 м².

Применение предлагаемого способа создания радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов в условиях низких температур позволяет производить радиолокационные отражатели из снега и льда, уменьшить наличие неровностей и шероховатостей на упрочненных поверхностях борозд, выполненных под радиолокационные отражатели, а также сократить время, затрачиваемое на очистку поверхности и ее выравнивание.

Предложенный способ может быть реализован с использованием существующих средств и материалов.

К существенным отличиям предлагаемого способа относятся:

1. Возможность производства радиолокационных отражателей из снега и льда.

2. Повышение качества поверхностей борозд, выполненных под радиолокационные отражатели с помощью снижения неровностей и шероховатостей на них.

3. Сокращение времени на формирование радиолокационных отражателей за счет исключения таких операций как предварительная очистка поверхности, выбранной для производства отражателей, от снежного покрова и ее выравнивание.

4. Расширение возможностей по производству радиолокационных отражателей в условиях низких температур, повышение качества радиолокационных отражателей и сокращение временных затрат на их изготовление обеспечивается за счет выполнения следующих действий: уплотнение снега до необходимого значения плотности передней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели, нарезание борозд V-образной формы с углом раскрыва в 90°, увлажнение и уплотнение поверхностей граней борозд с формированием структуры ледяного скелета снеголедяного полотна путем приложения к обрабатываемой снежной поверхности вертикально направленной вниз динамической нагрузки, в виде теплоуплотнителя из теплопроводного материала, уплотнение снега около борозды задней лыжей установки для подготовки поверхности площадки около борозд, выполненных под радиолокационные отражатели для перемещения по ней людей, напыляющих металлизированный электропроводящий состав, без ее повреждения, нанесение слоя металлизированного электропроводящего состава на боковые поверхности борозд, заполнение снегом или льдом борозд для обеспечения устойчивости отражателя от внешних воздействий.

5. Применение установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели, средствами для регулирования давления на которую являются топливный бак и электростанция, установленные на подвижной площадке с возможностью перемещения вдоль платформы. Данная установка состоит из платформы, кабины оператора, электростанции, двух топливных баков, двух лыж, подвижной площадки, лебедки, троса, насоса, теплоуплотнителя, устройства для проделывания в снегу борозд.

6. Использование в установке для формирования борозд под радиолокационные отражатели устройства для проделывания в снегу борозд, которое состоит из продольной балки, двух телескопических гидроцилиндров, трех телескопических тяг, вертикальной ножевидной стойки, двух V-образно расположенных боковых ножей, соединенных между собой в нижней части подрезающим рабочим органом, двух полок V-образно расположенных боковых ножей, двух направляющих, трех отъемных лезвий.

7. Использование в установке для формирования борозд под радиолокационные отражатели теплоуплотнителя с целью обеспечения увлажнения и уплотнения поверхностей граней борозд, выполняемых под радиолокационные отражатели, в форме равнобокого треугольника с полыми гранями, состоящего из четырех полых граней, выполненных из теплопроводного материала, двух гибких шлангов, четырех сопел в виде горелок, двух топлипроводов, датчиков температуры, двух гидроцилиндров.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Воениздат, 1989, с. 138-139.

2. Инструкция по применению уголковых отражателей ОМУ. - М.: Воениздат, 1960, с. 12-16.

3. Лановейчик Н.Ф. Маскировка. - М.: МГУ, 1982, с. 50-55.

4. Степанов Ю.Г. Противорадиолокационная маскировка. - М.: Советское радио, 1968. - стр. 113.

5. Наставление по военно-инженерному делу для Советской Армии. - М.: Воениздат, 1984, с. 189-197.

6. Бекетов А.А. и др. Маскировка подразделений сухопутных войск. - М.: Воениздат, 1976, с. 32-45.

7. Ефимов В.А. и др. Маскировка. Часть 1. Основы и техника маскировки. - М.: ВИА им. В.В. Куйбышева, 1966, с. 250-270.

8. Андрющенко В.А., Пирожков П.А. Военно-инженерная подготовка / Учебно-методическое пособие. - Тамбов, Издательство ТГТУ, 2004. - стр. 23-26.

9. Патент на изобретение 2310884 Российская Федерация. Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении /A.M. Полетаев, В.И. Рыбаков. - №2006120203/09; заявл. 08.06.2006; опубл. 20.11.2007, Бюл. №32.

10. Патент на изобретение №60-17244 Япония. Способ изготовления радиолокационного отражателя, заявл. 01.05.85 г.

И. Патент на изобретение №2172047 от 10.08.2001. Способ изготовления и оборудования радиолокационного отражателя / Е.И. Цыбизов, С.В. Демихов, В.А. Новиков. - №99114991/09; заявл. 12.07.1999; опубл. 10.08.2001, Бюл. №22.

12. Патент на изобретение 2268334 Российская Федерация. Способ сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий и установка для его осуществления (варианты) /Д.Н. Устюгов. - №2004137461/11; заявл. 21.12.2004; опубл. 20.01.2006, Бюл. №2.

13. Патент на изобретение 2423574 Российская Федерация. Способ формирования снегоуплотненных покрытий горнолыжных склонов и беговых лыжных трасс и устройство для его реализации (варианты) /Д.Н. Устюгов. - №2010110313/11; заявл. 18.03.2010; опубл. 10.07.2011, Бюл. №19.

14. Патент на изобретение 2277144 Российская Федерация. Устройство и способ уплотнения снежного полотна /Д.П. Котков, А.Л. Егоров, Ш.М. Мерданов. - №2004132816/11; заявл. 10.11.2004; опубл. 27.05.2006, Бюл. №15.

15. Патент на изобретение 446581 СССР. Виброуплотнитель для устройства снеголедяных покрытий /П.Н. Беляев, И.С. Вайсберг, В.Э. Ронгонен, В.А. Костин, Г.Е. Константинова, Б.А. Морозов, В.П. Попов. - №1833322/29-14; заявл. 03.10.1972; опубл. 15.12.1974, Бюл. №38.

16. Патент на изобретение 2176064 Российская Федерация. Способ имитации линейного объекта / Е.И. Цыбизов, В.А. Новиков, Е.И. Бровко. - №99111705/02; заявл. 01.06.1999; опубл. 10.04.2001, Бюл. №32.

17. Патент на изобретение 2296834 Российская Федерация. Установка для строительства снежно-уплотненных дорог и взлетно-посадочных полос / Д.Н. Устюгов. - №2005139940/11; заявл. 21.12.2005; опубл. 10.04.2007, Бюл. №10.

18. Верба, B.C. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / B.C. Верба, Л.Б. Неронский, И.Г. Осипов, В.Э. Турук. - М.: Радиотехника, 2010. - с. 79.

19. Фомин, А.Н. Теоретические и физические основы радиолокации и специального мониторинга / А.Н. Фомин, В.Н. Тяпкин, Д.Д. Дмитриев и др. - Красноярск: Сиб. Федер. ун-т, 2016. - 24-25 с.

20. Красюк, Н.П. Влияние тропосферы и подстилающей поверхности на работу РЛС / Н.П. Красюк, В.П. Коблов, В.Н. Красюк. - М.: Радио и связь, 1988. - с. 82, 115, 116.

21. Кобак, В.О. Радиолокационные отражатели / В.О. Кобак. - М.: Сов. Радио, 1975. - с. 143.

Изобретение относится к способам маскировки объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном (РЛ) диапазоне длин волн, защиты от внешнего мониторинга техническими средствами наблюдения и высокоточного оружия протяженных линейных объектов в условиях низких температур, также способ может быть использован для изготовления и оборудования в полевых условиях радиолокационных навигационных ориентиров и реперов. Для создания радиолокационных отражателей снег уплотняется до необходимого значения плотности передней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели. С помощью устройства для проделывания в снегу борозд нарезаются борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90° таким образом, что снежный пласт при непрерывном движении подрезают в двух наклонных пересекающихся плоскостях. Подрезанный пласт, имеющий в сечении вид равнобедренного треугольника, поднимают на поверхность площадки по стенке борозды и производят его укладку на заданном расстоянии от борозды. Производят увлажнение и уплотнение поверхностей граней борозд с формированием структуры ледяного скелета снеголедяного полотна путем приложения к обрабатываемой снежной поверхности вертикально направленной вниз динамической нагрузки, в виде теплоуплотнителя из теплопроводного материала, опускающегося в проделанную борозду, в полые грани которого по гибким шлангам поступают выхлопные газы и нагревают его. Дополнительный подогрев осуществляют с помощью сопел в виде горелок. После уплотнения и тепловой обработки поверхностей граней борозд теплоуплотнителем снег и подрезанный снежный пласт около борозды уплотняют статически задней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели. На боковые поверхности борозд наносят слой металлизированного электропроводящего состава. Борозды заполняются снегом или льдом. Обеспечивается имитация линейных объектов в условиях низких температур, расширение возможностей по производству радиолокационных отражателей в условиях низких температур, повышение качества радиолокационных отражателей и сокращение временных затрат на их изготовление. 5 ил.

Способ создания радиолокационных отражателей для имитации линейных объектов в условиях низких температур, заключающийся в предварительной очистке и выравнивании поверхности льда от снежного покрова, проделывании параллельных борозд V-образной формы с углом раскрыва в 90° в слое льда, на боковые поверхности которых наносят слой электропроводящего состава, отличающийся тем, что снег уплотняется до необходимого значения плотности передней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели, средствами для регулирования давления на которую являются топливный бак и электростанция, установленные на подвижной площадке с возможностью перемещения вдоль платформы, с помощью устройства для проделывания в снегу борозд нарезаются борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90° таким образом, что снежный пласт при непрерывном движении подрезается в двух наклонных пересекающихся плоскостях, линия пересечения наклонных плоскостей размещается на заданной глубине от поверхности площадки, затем подрезанный пласт, имеющий в сечении вид равнобедренного треугольника, поднимается на поверхность площадки по наклонной стенке борозды, осуществляется его поворот вокруг центра тяжести и производится его укладка на заданном расстоянии от борозды, затем производится увлажнение и уплотнение поверхностей граней борозд с формированием структуры ледяного скелета снеголедяного полотна путем приложения к обрабатываемой снежной поверхности вертикально направленной вниз динамической нагрузки, в виде теплоуплотнителя из теплопроводного материала, опускающегося в проделанную борозду, в полые грани которого по гибким шлангам поступают выхлопные газы и нагревают его, также осуществляется его дополнительный подогрев с помощью сопел в виде горелок, после уплотнения и тепловой обработки поверхностей граней борозд теплоуплотнителем снег и подрезанный снежный пласт около борозды уплотняются статически задней лыжей установки для формирования борозд под радиолокационные отражатели, на боковые поверхности борозд наносится слой металлизированного электропроводящего состава, после нанесения электропроводящего состава борозды заполняются снегом или льдом.