УСТРОЙСТВО ЭКРАНИРОВАНИЯ ОЧАГА ВЫХЛОПНОГО РАСТРУБА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ЛЕГКОБРОНИРОВАННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2024 года по МПК F41H7/00 F41H3/00 F01N3/05 

Изобретение относится к области военной техники, в частности к устройствам снижения тепловой заметности легкобронированной техники (ЛБТ), с целью снижения вероятности обнаружения техническими средствами разведки в инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн.

Известна эжекционная система охлаждения двигателя УТД-29 на БМД-4М [1].

Эжектор предназначен для создания потока охлаждающего воздуха через радиаторы за счет использования энергии отработавших газов двигателя, закреплен в моторно-трансмиссионном отделении на правом борту корпуса машины. Для создания замкнутого воздушного тракта под радиатором установлен кожух. Отвод выхлопных газов от выпускных коллекторов двигателя к эжектору осуществляется через каналы, образуемые клапанными коробками и компенсаторами.

Его недостатком является прямое образование теплового облака от раскаленных газов двигателя, выходящих через раструб эжектора в забортное пространство машины, что является демаскирующим фактором, повышающим вероятность обнаружения военной машины приборами наблюдения работающими в ИК диапазоне.

Известно устройство снижения тепловой заметности ЛБТ [2]. Устройство представляет подвижный металлический короб, имеющий одну степень свободы в параллельной плоскости и установленный над выпускным патрубком отработавших газов. На его внутренней поверхности расположено теплоотражающее термостойкое покрытие. На его наружной поверхности расположены теплоотражающие термостойкие щитки, разделенные относительно друг друга воздушными прослойками. Короб крепиться к корпусу машины при помощи подвижного крепления с расположением входного отверстия короба непосредственно над выпускным патрубком машины. Гидромеханический доводчик короба крепится таким образом, что при столкновением с препятствием, в движении, короб с целью исключения его механического повреждения, отклоняется под действием препятствия в сторону машины и далее возвращается в исходное положение под действием создающего усилия гидромеханическим доводчиком. Истечение отработавших газов при работе двигателя происходит через впускное и выпускное отверстия.

Устройство позволяет снизить тепловую заметность машины с работающим двигателем при прицеливания суббоеприпасов за счет смещения энергетического центра на оптимальное расстояние от корпуса машины. Однако указанное устройство имеет ряд недостатков:

- увеличивает площадь теплового поля, за счет отражения раскаленных газов на землю, что повышает вероятность обнаружения ЛБТ техническими средствами разведки в ИК диапазоне длин волн;

- неэффективно при движении машины, так как отраженные выхлопные газы не смогут образовать тепловое пятно на земле;

- устройство громоздкое по массе и габаритам.

Известно устройство для уменьшения интенсивности ИК излучения газового потока и наружной поверхности дымовой трубы судна с целью снижения тепловой заметности [3]. Устройство состоит из двух вертикальных экранирующих пластин, установленных с двух противоположных сторон дымовой трубы, которые соединены друг с другом попарно двумя горизонтальными пластинами, закрывающими сверху срез дымовой трубы от обнаружения при больших углах места.

Устройство для уменьшения ИК излучения нагретых наружных поверхностей дымовой трубы и газового потока позволяет уменьшения теплового излучения нагретых наружных поверхностей дымовой трубы и газового потока с помощью экранирующего устройства.

Однако указанное устройство в недостаточной степени обеспечивает снижение ИК излучения наружных нагретых поверхностей дымовой трубы судна и газового потока в случае, когда судно находится в состояние покоя, так как отсутствует поток воздуха, образующийся за счет движения, что обеспечивало снесение газового потока в сторону кормы.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство снижения заметности БТР-80 при форсировании водных преград [4]. Снижение заметности достигается механическим изменением тракта выпуска отработавших газов, за счет чего поток выхлопа направляется в воду, которая снижает его температуру на выходе.

Недостатками данного устройства являются:

- направлено на снижение заметности при преодолении машиной водной преграды;

- на стоянке при использовании на суше увеличивает площадь теплового поля, за счет отражения раскаленных газов на землю;

- неэффективно при движении машины по суше, так как отраженные выхлопные газы не смогут образовать тепловое пятно на земле.

Технический результат предлагаемого устройства направлен на уменьшение интенсивности ИК излучения газового потока ЛБТ в диапазоне длин волн от 3 до 5 мкм и от 8 до 14 мкм при различных углах места.

Техническим решением является экранирование очага выхлопного раструба системы охлаждения двигателя коробом с кожухом и раструбом, обладающего теплоизоляционными свойствами, отводящего газовый потока за корму и уменьшающего тепловое облако, образуемого выхлопными газами.

Технический результат достигается использованием экранирующих пластин, выполненных из композиционного термостойкого материала, наличием воздушной прослойки между коробом и кожухом, обеспечивающим прохождение воздушного потока, создаваемого при движении машины и раструба, направляющего поток воздуха под углом 90° к потоку отработавших газов двигателя.

Сравнение заявленного технического решения с другими аналогами позволяет выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа и дающие указанный выше технический результат.

Устройство устанавливается на выхлопной раструб эжекционной системы охлаждения двигателя и крепится гайками.

Устройство состоит из экранирующих пластин, изготовленных из композиционного материала, обладающего теплоизоляционными свойствами. Короб (9) (фиг. 3) образуется двумя горизонтальными (2), вертикальной (3) (фиг. 1) и боковой (8) (фиг. 2) пластинами. Кожух (10) (фиг. 3) состоит из двух горизонтальных (4), одной вертикальной (5) (фиг. 1) пластин и раструба (11) (фиг. 4). Он предназначен для воздушного охлаждения пластин (2), (3) короба (9) и снижения температуры теплового облака выхлопа путем смешивания раскаленных газов двигателя и воздушного потока, образующегося во время движения машины, а также дополнительного скрытия очага интенсивного теплоизлучения во время ее остановки.

Поток отработавших газов двигателя (1) (фиг. 1) на выходе из эжектора отражается от поверхности экранирующих пластин (2), (3) и (8) в выходное отверстие (6), образуемого пластинами (2), (3) и боковой стенкой корпуса машины (7) в кормовой части. Направляемый поток выхлопных газов (1) (фиг. 4) отводится в сторону от кормы корпуса машины. Короб с кожухом закрывают очаг интенсивного теплоизлучения, повышая уровень тепловой маскировки машины. При движении машины образуется поток воздуха (12) (фиг. 3, 4), охлаждающий пластины (2), (3) и (8) короба (9). Поток воздуха, движущийся между пластинами (3) и (5) проходя раструб (11) (фиг. 4), меняет направление и под углом 90° воздействует на поток отработавших газов двигателя (1) (фиг. 4). Это позволяет изменить направление потока выхлопных газов за корму, а в результате смешивания раскаленных газов двигателя и воздушного потока снизить температуру теплового облака выхлопа.

Применение предлагаемого технического решения позволяет решить следующие задачи:

- уменьшить температуру теплового облака, образуемого выхлопными газами;

- снизить тепловой контраст очага выхлопного раструба системы охлаждения двигателя ЛБТ.

Оборудование устройством ЛБТ позволит снизить видовые демаскирующие признаки объекта вооружения и военной техники в ИК диапазоне, что обеспечивает скрытность ЛБТ на поле боя.

Литература:

1. Модернизированная боевая машина десанта 960М - сб 1. Руководство по эксплуатации. Часть I. Техническое описание 960М - сб 1РЭ

2. Патент на изобретение RU 2673859 Российская Федерация, МПК F41H 3/00. Устройство снижения тепловой заметности боевых машин [Текст] // Котровский А.А., Золотых Е.Д., Шелягин И.А., Александров Ю.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военный учебно-научный центр Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации»», заявл. 18.09.2017; опубл. 30.11.2018. - Ил.

3. Патент на изобретение RU 2518694 Российская Федерация, МПК F41H 3/00. Устройство для уменьшения интенсивности инфракрасного излучения газового потока и наружной поверхности дымовой трубы судна с целью снижения тепловой заметности [Текст] // Матвеенцев А.В., Карпова И.Е., Андреев М.В., Федонюк Н.Н., Патраков Ю.М.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр", заявл. 29.12.2012; опубл. 10.06.2014. - Ил.

4. Патент на полезную модель RU 187509 Российская Федерация, МПК F41H 3/00. Устройство снижения заметности БТР-80 при форсировании водных преград [Текст] // Котровский А.А., Каширин Н.Ю., Василенко Д.А., Малецкий О.М.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военный учебно-научный центр Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации»», заявл. 30.10.2018; опубл. 11.03.2019. - Ил.

Изобретение относится к устройствам снижения тепловой заметности легкобронированной техники (ЛБТ). Cнижение тепловой заметности достигается экранированием очага выхлопного раструба системы охлаждения двигателя коробом с кожухом и раструбом, обладающего теплоизоляционными свойствами, отводящего газовый поток за корму и уменьшающего тепловое облако, образуемое выхлопными газами. При этом экранирующие пластины выполнены из композиционного термостойкого материала. Между коробом и кожухом наличием воздушной прослойки обеспечивается прохождение воздушного потока, создаваемого при движении машины и раструба, направляющего поток воздуха под углом 90° к потоку отработавших газов двигателя. Достигается уменьшение интенсивности ИК излучения газового потока ЛБТ в диапазоне длин волн от 3 до 5 мкм и от 8 до 14 мкм при различных углах места. 4 ил.

Устройство экранирования очага выхлопного раструба системы охлаждения двигателя легкобронированной техники, с целью уменьшения интенсивности инфракрасного излучения газового потока двигателя, что обеспечивает скрытность легкобронированной техники на поле боя, состоящего из короба и кожуха с раструбом, образованных экранирующими пластинами, изготовленными из композиционного термостойкого материала, обладающего теплоизоляционными свойствами, отличающееся тем, что короб образован двумя горизонтальными, вертикальной и боковой пластинами, закрывающими выхлопной раструб эжектора, кожух образован двумя горизонтальными и одной вертикальной пластинами и раструбом, выполненным с возможностью изменения направления потока воздуха, движущегося между пластинами кожуха с одной стороны и короба с другой стороны и воздействующего на поток отработавших газов двигателя под углом 90, движущихся в коробе.