Устройство снижения заметности космического аппарата при наблюдении в видимом диапазоне спектра

Изобретение относится к способам укрытия или маскировки и может быть использовано для снижения заметности космического аппарата в видимом диапазоне спектра. Устройство снижения заметности космического аппарата при его наблюдении содержит маскировочное покрытие из материала, наружная поверхность которого имеет многочисленные углубления для рассеивания действующего на него излучения. При этом маскировочное покрытие выполнено в виде воздушно-пузырчатой пленки. Обеспечивается высокий уровень уменьшения обратного радиолокационного отражения при уменьшении веса покрытия.

 

Изобретение относится к способам укрытия или маскировки и может быть использовано для снижения заметности космического аппарата в видимом диапазоне спектра.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №99119707/09, МПК H01Q 17/00, 1999 год, «Способ получения покрытия, уменьшающего обратное радиолокационное отражение, и гибкая лента, используемая для этого» (Мизгайлов В.Н., Жмуров В.А., Смирнов М.П.), предназначенное для снижения заметности летательных аппаратов. Технический результат заключается в уменьшении веса покрытия при обеспечении высокого уровня уменьшения обратного радиолокационного отражения. Сущность изобретения заключается в нанесении на участки электропроводной радионепрозрачной поверхности объекта, вносящие существенный вклад в обратное радиолокационное отражение, электроизоляционной пленки, на которой формируют электропроводный слой в виде щелевой решетки или сетки, шаг или шаги которых выбраны из интервала, равного не менее одной целой пяти сотых и не более двух целых рабочей длины волны радиолокационного излучения. Рассмотрены частные случаи выполнения щелевой решетки или сетки. К недостаткам изобретения относится невозможность его использования для снижения заметности КА при наблюдении в видимом диапазоне спектра.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2000108969/02, МПК F41H 3/00, H01Q 17/00, 2000 год, «Широкодиапазонное маскировочное покрытие и способ его изготовления» (Куликовский Э.И., Поляхов Ю.Б., Буланова А.Н., Цыбизов Е.И., Новиков В.А., Тарасов С.А.). Покрытие позволяет повысить эффективность маскировки наземных объектов, обеспечить требуемую стабильность уровня снижения мощности отраженного сигнала в диапазоне λ=0,2-0,5 см, улучшить эксплуатационные характеристики маскировочного покрытия и снизить трудоемкость его изготовления. Сущность изобретения: в основу в виде сети вплетаются отдельные элементы электропроводящего материала. Каждый отдельный элемент содержит основной несущий слой в виде радиопрозрачной полимерной пленки, дополнительный поверхностный слой металла, нанесенный на полимерную пленку с одной ее стороны путем вакуумного напыления, и два крайних защитный слоя эмали, включающих пигментные наполнители и антипиреновые добавки. Упомянутые элементы выполнены в виде гибкой гирлянды спиралеобразной формы, с радиально расходящимися относительно центра окружности в виде "ресничек" полосками прямоугольной формы шириной 1-2 мм. Диаметр внутренней окружности гирлянды вдоль оси закрутки по всей длине элемента постоянен и составляет 3-5 мм. Недостатком изобретения -аналога является ограниченный диапазон длин волн электромагнитного излучения, в пределах которого обеспечиваются эксплуатационные характеристики маскировочного покрытия.

Известно защищенное патентом изобретение - прототип: заявка №2013157941/12, МПК F41H 3/00, 2013 год, «Широкодиапазонное маскировочное покрытие кузовных объектов» (Дрофа М.И., Табакарь С.И., Колтуков А.А., Мальковский Б.Н.), предназначенное для снижение заметности закрытых кузовных объектов в различных диапазонах длин волн. Маскировочное покрытие выполнено в виде надувной полусферы с многочисленными углублениями в виде усеченных гиперболоидов, устанавливаемой над объектом при помощи растяжек и кольев, при этом наружная поверхность полусферы представляет собой полимерную пленку с напылением металла и слоем эмали с пигментными наполнителями и антипиреновыми добавками, а внутренняя поверхность надувной полусферы выполнена из полиамидной пленки с напылением металла. Недостатком изобретения-прототипа является значительные весовые затраты, что связано с его конструкционными особенностями как маскировочного покрытия для кузовных объектов (конструкция в виде надувной полусферы, форма углублений в виде усеченных гиперболоидов).

Целью предполагаемого изобретения является снижение заметности космического аппарата при наблюдении в видимом диапазоне спектра.

Указанная цель достигается заявляемым маскировочным покрытием космического аппарата в видимом диапазоне спектра. Для этого применяют маскировочное покрытие, которое содержит многочисленные углубления, а на его внешнюю поверхность наносят слой вещества, отражающий излучение. Отличие предлагаемого способа заключается в том, что в качестве маскировочного покрытия применяют воздушно-пузырчатую пленку с минимальным размером пузырьков.

Обоснование практической реализуемости заявляемого способа заключается в следующем. Вопрос снижения заметности космических аппаратов в видимом диапазоне спектра стоит особенно остро для высоких круговых орбит (высота орбит более 10000-20000 тысяч километров) и для геостационарной орбиты, где применение радиолокационных методов наблюдения становится малоэффективным в силу чрезмерно больших энергетических затрат. Для наблюдения КА, расположенных на этих орбитах, применяются оптические средства наблюдения, регистрирующие световое излучение, отраженное от поверхности КА. При этом наблюдаемое излучение сосредоточено в пределах телесного угла, определяемого входной апертурой средств наблюдения и расстоянием до КА. Амплитуда полезного сигнала пропорциональна площади поверхности, отражающей излучение в сторону наблюдателя. Наличие пузырьков сферической формы на отражающей поверхности приводит к рассеянию падающего излучения в телесный угол от π до 2π (в зависимости от угла падения излучения на поверхность КА). При этом эффективная площадь поверхности, обращенной в сторону наблюдателя, сокращается в 10 и более раз, что приводит к уменьшению амплитуды регистрируемого сигнала и соответственно - к снижению заметности КА в видимом диапазоне спектра. Для снижения весовых характеристик покрытия целесообразно минимизировать размер воздушных пузырьков на его поверхности. Возможность изготовления легких полимерных воздушно-пузырчатых пленок с регулируемым размером пузырьков подтверждается наличием соответствующих технических решений (защищенное патентом изобретение: заявка №2007113085/11, МПК В29С 51/22, 2007 год, «Устройство для непрерывного изготовления воздушно-пузырчатого амортизационного материала» - Жучков А.В., Небольсин А.Е., Станиславский С.В.).

Таким образом, изложенные обстоятельства однозначно свидетельствуют о реализуемости заявляемого маскировочного покрытия космического аппарата в видимом диапазоне спектра.

Устройство снижения заметности космического аппарата при его наблюдении, содержащее маскировочное покрытие из материала, наружная поверхность которого имеет многочисленные углубления, рассеивающие действующее на него излучение, отличающееся тем, что маскировочное покрытие выполнено в виде воздушно-пузырчатой пленки, обеспечивающей рассеивание излучения в видимом диапазоне спектра.