Устройство имитации теплового контраста вооружения и военной техники Российский патент 2024 года по МПК F41J1/08 F41J2/00 

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники (ВВТ) от средств воздушно-космической оптико-электронной разведки инфракрасного диапазона и может быть использовано для имитации образцов вооружения и военной техники в пунктах дислокации или исходных районах, а также защиты от высокоточного оружия, оснащенного инфракрасными головками самонаведения.

Существующие в настоящее время на вооружении вооруженных сил иностранных государств средства тепловой разведки характеризуются тем, что принятие решения об обнаружении цели происходит не только по наличию теплового контраста между целью и фоном, но и по соответствию пространственных и энергетических признаков цели эталонному тепловому силуэту.

Для имитации теплового контраста объекта, известен ряд решений заключающихся в установке тепловыделяющих средств или нагревателей в макетах и ложных сооружениях в местах, соответствующих расположению нагретых частей техники и сооружений (см. патент РФ № 94041730, кл. F41Н 13/00, опубл. 27.12.1996), и в размещении на полотнище из брезента тканных нагревателей (см. патент РФ № 94010339, кл. F41H 3/00, опубл. 20.10.1996 и патент РФ на полезную модель №131860, опубл. 27.08.2013 г.),

Основными недостатками указанных аналогов является следующее:

1. Значительные затраты электрической энергии на функционирование имитатора, обусловленные наличием большого количества энергоемких электрических нагревательных элементов;

2. Отсутствие возможности эксплуатации имитатора в случае отсутствия источника электрической энергии;

3. Отсутствие возможности регулирования температуры всей поверхности надувной оболочки имитатора до той величины, которая будет соответствовать величине распределения тепловой контрастности реального объекта с учетом динамично меняющихся тепловых состояний, фона и условий наблюдения. Так, известно, что фон наблюдения может иметь тепловую неоднородность и, в зависимости от времени суток, интенсивность перепада температур и изменения метеоусловий, тепловой контраст объекта или его имитатора может меняться (см. Иванов В.П., Курт В.И., Овсянников В.А., Филиппов В.Л. Моделирование и оценка современных тепловизионных приборов. - Казань: Изд-во ФНГЩ НПО ГИПО, 2006, с.). Вместе с тем, конструкция указанных аналогов позволяет регулировать тепловое излучение лишь тех областей макета на которых располагаются нагревательные элементы, тогда как для соответствия имитатора эталонному тепловому силуэту образца целесообразно регулировать температуру всех его областей, в том числе и не задействованных для размещении нагревательных элементов.

Также из уровня техники известен «Надувной макет объекта военной техники и объект военной техники» (Патент RU 78922, F41H 3/00, опубл. 10.12.2008 г.), являющееся наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному устройству и содержащий оболочку, имитирующую после надува размеры и форму объекта военной техники, баллон для надува, передатчик излучения электромагнитных сигналов, контейнер для транспортирования оболочки.

Недостатком прототипа является следующее:

1. Значительные затраты электрической энергии на функционирование имитатора, обусловленные наличием энергоемких электрических нагревательных элементов;

2. Отсутствие возможности эксплуатации имитатора в случае отсутствия источника электрической энергии;

3. Отсутствие возможности регулирования температуры всей поверхности надувной оболочки имитатора до той величины, которая будет соответствовать величине распределения тепловой контрастности реального объекта с учетом динамично меняющихся тепловых состояний, фона и условий наблюдения.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности за счет:

- уменьшения затрат энергии на функционирование имитатора;

- обеспечения возможности работы имитатора в случае отсутствия источника электрической энергии;

- обеспечения возможности регулирования температуры всей поверхности надувной оболочки имитатора до той величины, которая будет соответствовать величине распределения тепловой контрастности реального объекта с учетом динамично меняющихся тепловых состояний, фона и условий наблюдения.

Технический результат достигается тем, что надувная оболочка выполнена из секций снабженных предохранительным клапаном и клапаном быстрого выпуска, внутренними камерами, надувающимися отдельно посредством распределительного блока, управление которым осуществляется с помощью электронного блока на основании показаний термопар, выполненным с возможностью регулировать и распределять потоки воздуха с требуемой температурой, поступающие из вихревой трубы соединенной с электропневмоклапаном и источником сжатого воздуха (баллоном).

Предложение поясняется рисунками, где:

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства имитации теплового контраста вооружения и военной техники, состоящего из источника сжатого воздуха (баллона) 1, пневматической магистралью соединенного с электропневмоклапаном 2, вихревой трубой 3 и распределительным блоком 4 своими выходами соединенного с входами надувной оболочки 5 имитатора изготовленной из полимерного материала и управляемого с помощью электронного блока управления 6 электрически связанного с термопарами 7, 8, 9 и передатчиком 10 предназначенным для имитации электромагнитного излучения;

На фиг. 2 изображена надувная оболочка 5 имитатора с выделенными секциям, которые соответствуют наиболее контрастным зонам образца вооружения.

Работа устройства имитации теплового контраста вооружения и военной техники осуществляется следующим образом. Развертывание надувной оболочки 5 (см. фиг. 1), имитатора происходит по средствам сжатого воздуха поступающего от источника 1, при открытии электропневмоклапана 2. Минуя электропневмоклапан 2, сжатый воздух поступает в вихревую трубу 3, в которой происходит его температурное разделение на подогретый поток (формируется на периферии камеры разделения вихревой трубы) и охлажденный поток (формируется по центру камеры разделения вихревой трубы) (Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике / А.П. Меркулов. – Самара: Оптима, 1997. – 184 с.). Подогретый и охлажденный поток воздуха поступает в распределительный блок 4. В соответствии с заложенным в электронный блок управления 6 алгоритмом и хранящимися в нем тепловыми изображениями на его выходах генерируются сигналы, обеспечивающие управление работой распределительного блока 4, функцией которого является распределение потоков воздуха с требуемой температурой по входам герметичных секций надувной оболочки 5 имитатора (см. фиг. 1). При этом каждая секция надувной оболочки 5, (см. фиг. 2), имеет внутренние камеры, надувающиеся отдельно. Расположение секций надувной оболочки имитатора соответствует расположению наиболее контрастных зон имитируемого образца вооружения (см. фиг. 2). Каждая секция надувной оболочки 5 снабжена предохранительным клапаном и клапаном для быстрого выпуска воздуха (на фиг. не показаны).

Возможность регулирования и поддержания требуемой температуры отдельных секций поверхности надувной оболочки 5 на уровне, который будет соответствовать величине распределения тепловой контрастности реального объекта обеспечивается распределением холодного и горячего потоков воздуха по соответствующим зонам имитатора на основании показаний термопар 7, 8 и 9. Излишки воздуха из секций надувной оболочки 5 стравливается через предохранительные клапаны (на фиг. не показаны). После заполнения воздухом надувная оболочка принимает форму и размер имитируемого образца. При необходимости имитации работы средств связи, сигналов радиолокационных средств включают передатчик 10.

В случае отсутствия электрической энергии предусмотрена возможность обеспечения работы имитатора в ручном режиме используя в качестве источника сжатого воздуха баллоны с сжатым воздухом.

Изобретение может быть использовано для имитации любых видов наземной техники и военных объектов, которые могут вскрываться с помощью тепловой разведки.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство имитации теплового контраста вооружения и военной техники позволяет:

- уменьшить затраты энергии на функционирование;

- обеспечить возможность работы имитатора в случае отсутствия источника электрической энергии;

- обеспечить возможность регулирования температуры всей поверхности надувной оболочки имитатора до той величины, которая будет соответствовать величине распределения тепловой контрастности реального объекта с учетом динамично меняющихся тепловых состояний, фона и условий наблюдения.

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники от средств воздушно-космической оптико-электронной разведки инфракрасного диапазона. Надувная оболочка выполнена из секций, снабженных предохранительным клапаном и клапаном быстрого выпуска, внутренними камерами, надувающимися отдельно посредством распределительного блока. Управление камерами осуществляется с помощью электронного блока на основании показаний термопар, выполненным с возможностью регулировать и распределять потоки воздуха с требуемой температурой. Потоки воздуха поступают из вихревой трубы, соединенной с электропневмоклапаном и источником сжатого воздуха. Достигается повышение эффективности за счет обеспечения возможности регулирования температуры всей поверхности надувной оболочки имитатора до той величины, которая будет соответствовать величине распределения тепловой контрастности реального объекта с учетом динамично меняющихся тепловых состояний, фона и условий наблюдения. 2 ил.

Устройство имитации теплового контраста вооружения и военной техники, содержащее надувную оболочку, имитирующую после надува от баллона размеры и форму объекта военной техники, баллоны с сжатым воздухом, передатчик излучения электромагнитных сигналов, контейнер для транспортирования оболочки, отличающееся тем, что надувная оболочка выполнена из секций, снабженных предохранительным клапаном и клапаном быстрого выпуска, внутренними камерами, надувающимися отдельно посредством распределительного блока, управление которым осуществляется с помощью электронного блока на основании показаний термопар, выполненным с возможностью регулировать и распределять потоки воздуха с требуемой температурой, поступающие из вихревой трубы, соединенной с электропневомоклапаном и источником сжатого воздуха.