RU190315U1 - Короткодуговая газоразрядная лампа для устройства оптико-электронного противодействия инфракрасным головкам самонаведения управляемых ракет - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к источникам некогерентного оптического излучения, в частности к конструкции короткодуговой газоразрядной лампы с прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира, предназначенной для использования в качестве источника инфракрасного (ИК) излучения в составе устройства оптико-электронного противодействия (ОЭП) для защиты летательного аппарата (ЛА) от управляемых ракет (УР) с ИК головкой самонаведения (ГСН).Особенность предлагаемой конструкции состоит в том, что состав наполнения лампы включает ртуть в качестве излучающего компонента и ксенон в качестве пускового («зажигающего») газа, а герметизирующий элемент каждого из электродных узлов выполнен в виде круглого прямого цилиндра, снабженного сквозным осевым отверстием, в котором вакуумно-плотно установлен держатель электрода соответствующего электродного узла. Внутренний диаметр колбы (d) и толщина (И) ее стенки связанысоотношениемСопряжение колбы с герметизирующим элементом каждого из электродных узлов выполнено посредством цилиндрического охватываемого спая, причем превышение величины внутреннего диаметра колбы в зоне спая величины диаметра герметизирующего элемента составляет от 0,04 до 0,2 мм, а длина его боковой поверхности составляет не менее, где σ и ρ - коэффициент поверхностного натяжения припоя и плотность припоя в состоянии расплава, соответственно.Предлагаемая конструкция малоразмерного высокояркого источника некогерентного оптического излучения в спектральном диапазоне чувствительности ИК ГСН управляемой ракеты обеспечивает повышение эксплуатационной надежности ЛА за счет уменьшения массогабаритных характеристик исполнительного органа установленного на борту ЛА устройства ОЭП, снабженного таким источником излучения.

Description

Полезная модель относится к газоразрядным источникам оптического излучения, в частности к конструкции импульсной газоразрядной лампы (ГРЛ) высокого давления (ВД) с короткой дугой, предназначенной для использования в качестве излучающего элемента в составе устройства оптико-электронного противодействия (ОЭП) для индивидуальной защиты летательного аппарата (ЛА) от поражающего воздействия переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК), оснащенных управляемыми ракетами (УР) с инфракрасной (ИК) головкой самонаведения (ГСН).

Вопросам разработки средств индивидуальной защиты ЛА от поражающего воздействия высокоточного оружия уделяется повышенное внимание во многих странах мира, причем одним из приоритетных направлений в этой области деятельности является разработка средств индивидуальной защиты ЛА от ПЗРК, поскольку, как это следует из результатов исследований причин боевых потерь самолетов и вертолетов, свыше 90% ЛА были поражены УР и ИК ГСН, входящих в состав ПЗРК [1].

Известно, что при разработке любого оптического излучателя, которым, по существу, является устройство ОЭП, характеристики входящего в его состав излучающего элемента определяются назначением и особенностями функционирования этого излучателя, которые, в свою очередь, определяются особенностями функционирования объекта воздействия, которым, в данном конкретном случае, является ИК ГСН УР.

Как следует из работы [2] ИК ГСН УР является оптико-электронным прибором пассивного типа с каналом связи «УР-ЛА», который предназначен для получения дискретной во времени информации об угловых координатах цели (атакуемого ЛА) путем последовательной оптической и электронной обработки исходящего от цели (ЛА) собственного теплового (ИК) излучения в спектральном диапазоне чувствительности ИК ГСН УР (3,5-5,0 мкм). В настоящее время одним из основных и наиболее эффективных методов противодействия поражающему воздействию УР с ИК ГСН принято считать дезинформирующее воздействие на ГСН УР посредством имитирующей активной помехи в виде сконцентрированного в узкий луч и направленного на ГСН УР некогерентного модулированного по амплитуде ИК излучения в спектральном диапазоне чувствительности ИК ГСН УР (т.н. оптико-электронное противодействие [3]), формируемого установленным на борту ЛА устройством ОЭП ИК ГСН УР [4]. Максимальная эффективность ОЭП, т.е. срыв самонаведения УР, как это показано в работе [4], достигается при условии, что имитирующая активная помеха формируется в спектральном диапазоне оптического излучения, соответствующем диапазону спектральной чувствительности ИК ГСН УР, в частотном режиме близком к частоте модуляции ИК излучения от цели, принятой в ГСН, при условии, что величина его пиковой силы превышает интенсивность ИК излучения от цели (собственное тепловое излучение защищаемого ЛА).

Основным функциональным элементом исполнительного органа устройства ОЭП является источник ИК излучения в составе излучающего элемента и модулятора, задающего импульсно-периодический профиль формируемого источником ИК излучения. В настоящее время в качестве излучающего элемента в составе устройства ОЭП ИК ГСН УР используется, как правило, разрядный источник некогерентного оптического излучения в виде ГРЛ, которая представляет собой, по существу, устройство преобразования электрической энергии в оптическое излучение в заданном диапазоне оптического спектра, источником которого является разряд, возникающий при прохождении определенным образом структурированного по частоте разрядного тока через локализованную в пространстве плазмообразующую среду (наполнение ГРЛ), что позволяет получить практически любую последовательность импульсов излучения, причем выбор оптимальных спектрально-энергетических параметров ГРЛ должен производиться с учетом ее аппаратурного использования, т.е. с учетом, в данном конкретном случае, особенностей функционирования устройства ОЭП в целом.

Как следует из работы [4] основными техническими характеристиками ГРЛ, предназначенной для использования в качестве излучающего элемента в составе устройства ОЭП, являются спектральный диапазон и пиковая сила генерируемого оптического излучения, причем спектральный диапазон генерируемого ГРЛ оптического излучения должен соответствовать спектральному диапазону чувствительности ИК ГСН, т.е. перекрывать спектральный диапазон 3,5-5,0 мкм [4], а величина пиковой силы модулированного по амплитуде излучения должна превосходить величину собственного ИК излучения защищаемого ЛА в указанном спектральном диапазоне. Выполнение указанных требований к техническим характеристикам ГРЛ для устройства ОЭП ИК ГСН УР осуществляется за счет выбора соответствующего наполнения ГРЛ и использования колбы, обеспечивающей пространственную локализацию наполнения, из бесцветного лейкосапфира, поскольку указанный материал обладает прозрачностью в спектральном диапазоне 3,5-5,0 мкм [5].

Известна ГРЛ для устройства ОЭП ИК ГСН УР, горелка, которой снабжена прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира, на противоположных концах которой герметично установлены электродные узлы, а состав наполнения включает цезий, ртуть и инертный газ ксенон [6]. Из всех компонентов наполнения указанной ГРЛ наиболее низкие потенциалы возбуждения и ионизации имеют атомы цезия [7] и, следовательно, именно цезий является единственным из компонентов наполнения, обеспечивающим излучение в рабочем режиме функционирования указанной ГРЛ. Выбор цезия в качестве излучающего компонента наполнения ГРЛ обоснован тем, что цезий обеспечивает излучение в диапазоне длин волн 3,5-5,0 мкм [8], причем доля энергии излучения в указанном спектральном диапазоне достаточна велика [9]. Таким образом, указанная ГРЛ обладает необходимым для обеспечения эффективного функционирования устройства ОЭП ИК ГСН спектрально-энергетическими характеристиками, но с учетом особенностей эксплуатации в составе исполнительного органа устройства ОЭП ее конструкция не является оптимальной.

Действительно, исполнительный орган устройства ОЭП выполнен с возможностью формирования направленного на ГСН атакующей ЛА УР модулированного по амплитуде ИК излучения в спектральном диапазоне чувствительности ИК ГСН и содержит оптически сопряженную с ГРЛ светопреобразующую оптическую систему направленного действия в виде зеркального отражателя, который обеспечивает концентрацию генерируемого ГРЛ ИК излучения в узкий луч [10]. Для обеспечения заданной величины интенсивности (пиковой силы) ИК излучения на выходе исполнительного органа устройства ОЭП следует не только обеспечить необходимый уровень интенсивности излучения светящего тела излучающего элемента (ГРЛ), но и обеспечить максимально возможную эффективность взаимодействия элементов светооптической пары «излучающий элемент - зеркальный отражатель», которая имеет место только в том случае, когда яркость, форма и размер светящего тела излучающего элемента (ГРЛ) должным образом соответствуют форме и размерам зеркального отражателя. В исполнительном органе устройства ОЭП в составе светооптической пары «излучающий элемент - зеркальный отражатель» преимущественно используется параболоидный зеркальный отражатель, поскольку он обеспечивает наибольшую угловую концентрацию потока излучения по сравнению с другими оптическими системами направленного действия, что крайне важно с учетом особенностей функционирования устройства ОЭП ИК ГСН УР. В работе [11] указано, что для достижения максимальной эффективности функционирования светооптической пары, включающей параболоидный зеркальный отражатель, необходимо выполнение следующего условия - объем светящего тела излучающего элемента, центр которого совмещен с фокусом параболоидного зеркального отражателя, должен быть по возможности минимальным, но обладать при этом максимальной яркостью. В работе [12] показано, что генерируемое ГРЛ с цезиевым наполнением некогерентное оптическое излучение в спектральном диапазоне 3,5-5,0 мкм исходит только из приповерхностных слоев светящего тела лампы и его интенсивность (пиковая сила) определяется, соответственно, величиной рабочей поверхности канала разряда, т.е. наиболее эффективным средством увеличения пиковой силы излучения в спектральном диапазоне чувствительности ИК ГСН у ГРЛ с цезиевым наполнением является увеличение площади ее излучающей поверхности при сохранении объема плазмообразующей среды (наполнения). С учетом указанного выше условия обеспечения эффективности функционирования светооптической пары, включающей параболоидный зеркальный отражатель, конструкция ГРЛ с цезиевым наполнением при ее использовании в качестве излучающего элемента в составе исполнительного органа устройства ОЭП ИК ГСН УР не является оптимальной, т.к. светящее тело такой ГРЛ обладает достаточно большими габаритами и не допускает уменьшения геометрических размеров параболоидного зеркального отражателя при условии сохранения величины его КПД. Таким образом, конструкция указанной ГРЛ с цезиевым наполнением не допускает минимизации габаритов исполнительного органа устройства ОЭП установленного на наружной поверхности корпуса носителя (ЛА), что, вообще говоря, нежелательно, поскольку отрицательно влияет на аэродинамику ЛА и, следовательно, ограничивает возможность использования устройства ОЭП подобного типа на высокоскоростных маневренных ЛА.

Совершенно очевидно, что практическое обеспечение минимизации габаритов исполнительного органа устройства ОЭП возможно в первую очередь за счет оптимизации конструкции входящего в его состав излучающего элемента, в частности при использовании в качестве излучающего элемента ГРЛ, обладающей в режиме функционирования малоразмерным высокоярким светящим телом, излучение которого перекрывает спектральный диапазон 3,5-5,0 мкм. Известна короткодуговая ксеноновая лампа (КДКЛ) для устройства ОЭП ИК ГСН УР [13], выбранная в качестве прототипа. Указанная КДКЛ имеет наполнение в виде инертного газа ксенона, давление которого при отсутствии разряда составляет 8-10 атм, т.е. указанная ГРЛ относится к категории ламп ВД [7]. ГРЛ снабжена прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира, на противоположных концах которой соосно с ней герметично установлены электродные узлы посредством цилиндрического спая входящего в состав каждого из электродных узлов герметизирующего элемента с прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира.

Конструкция КДКЛ ВД, выбранной в качестве прототипа, с учетом ее назначения (аппаратурного использования) совершенно оправдана, т.к. обеспечивает формирование малоразмерного светящего тела, но с точки зрения возможности увеличения яркости светящего тела при сохранении его габаритов конструкция указанной КДКЛ ВД не является оптимальной. В работе [7] указано, что одним из наиболее важных параметров с учетом излучательных характеристик светящего тела разряда является продольный градиент потенциала в дуге разряда (отношение напряжения дуги к длине дуги), который при прочих равных условиях формирования разряда в первую очередь зависит от рода и состава газа, наполняющего колбу ГРЛ. Отличительная особенность разряда в тяжелых инертных газах, к которым относится ксенон, является малая величина градиента потенциала и зависимость диаметра светящего тела дуги от силы тока - для таких разрядов характерно уширение дуги одновременно с увеличением силы тока [7, 14]. Таким образом, недостаток конструкции КДКЛ, выбранной в качестве прототипа, проявляется при аппаратурном использовании лампы в составе исполнительного органа устройства ОЭП ИК ГСН УР и заключается в практической невозможности увеличения пиковой силы генерируемого лампой ИК излучения в спектральном диапазоне чувствительности ГСН УР (3,5-5,0 мкм) при сохранении неизменных габаритов светящего тела.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в оптимизации конструкции КД ГРЛ устройства ОЭП ИК ГСН УР для обеспечения возможности увеличения яркости излучения в спектральном диапазоне 3,5-5,0 мкм при неизменных габаритах малоразмерного светящего тела.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой конструкции КД ГРЛ, заключается в повышении эксплуатационной надежности устройства ОЭП ИК ГСН УР за счет обеспечения возможности уменьшения массогабаритных характеристик светопреобразующей оптической системы, входящей в состав направленного излучателя некогерентного ИК излучения исполнительного органа устройства ОЭП ИК ГСН УР.

Заявляемая КД ГРЛ для устройства ОЭП ИК ГСН УР, как и КД ГРЛ, выбранная в качестве прототипа, содержит наполнение в прямой трубчатой колбе из бесцветного лейкосапфира, на противоположных концах которой соосно с ней установлены электродные узлы посредством цилиндрического спая входящего в состав каждого из электродных узлов герметизирующего элемента с прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира.

Отличие заявляемой КД ГРЛ для устройства ОЭП ИК ГСН УР от прототипа состоит в том, что наполнение состоит из ртути и инертного газа ксенона, герметизирующий элемент каждого из электродных узлов выполнен из бесцветного лейкосапфира в виде круглого прямого цилиндра, снабженного сквозным осевым отверстием, в котором вакуумно-плотно установлен выполненный в виде стержня держатель электрода соответствующего электродного узла, и спай каждого из герметизирующих элементов с колбой выполнен в виде цилиндрического охватываемого спая, причем внутренний диаметр коблы и толщина ее стенок связаны соотношением:

где d - внутренний диаметр колбы; h - толщина колбы, превышение величины внутреннего диаметра колбы в зоне спая величины диаметра круглого прямого цилиндра из бесцветного лейкосапфира составляет от 0,04 до 0,2 мм, а длина его боковой поверхности составляет не менее

, где σ и ρ - коэффициент поверхностного натяжения припоя в состоянии расплава и плотность припоя в состоянии расплава, соответственно.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение варианта конкретного исполнения заявленной ГРЛ.

Заявляемая КД ГРЛ содержит колбу 1 и установленные на ее противоположных концах электродные узлы, которые образуют в совокупности разрядную камеру с ртутно-ксеноновым наполнением 2. В данном конкретном случае колба 1 выполнена в виде прямой цилиндрической трубки из бесцветного лейкосапфира, а электродные узлы выполнены в виде комбинации неразъемно соединенных вольфрамовых активированных электродов (катода 3 и анода 4), держателей электродов 5 и герметизирующих элементов 6. Держатели электродов 5, в данном конкретном случае, выполнены в виде цилиндрического стержня из ниобия, а герметизирующие элементы 6 выполнены из бесцветного лейкосапфира в виде круглого прямого цилиндра, снабженного сквозным осевым отверстием 7, в котором вакуумно-плотно установлен держатель 5 соответствующего электрода. Отверстие 7 в герметизирующем элементе 6 выполнено круглым в поперечном сечении. В данной конструкции герметизирующие элементы 6 выполняют функцию пространственной фиксации держателей электродов 5 и функцию герметизации колбы 1. В обеспечение указанных функций вакуумно-плотное сопряжение герметизирующих элементов 6 с колбой 1 и держателями электродов 5 выполнено посредством цилиндрических спаев (на фиг. 1 не показаны), причем вакуумно-плотное сопряжение каждого из герметизирующих элементов 6 с колбой 1 выполнено в виде цилиндрического охватываемого спая на основе стеклокерамического припоя. Варианты выполнения подобного типа спая достаточно хорошо известно [15, 16] и не требуют специального пояснения.

Принцип работы заявляемой КД ГРЛ основан, как это было указано выше, на преобразовании электрической энергии в оптическое излучение при прохождении электрического тока через находящееся в парообразном состоянии вещество, являющееся излучающим компонентом наполнения 2 ГРЛ, и, следовательно, в соответствии с общепринятой классификацией заявляемая КД ГРЛ может быть отнесена к категории ртутных ламп ВД, у которых входящая в состав наполнения 2 ртуть в рабочем режиме выполняет функцию излучающего компонента наполнения, а инертный газ ксенон - функцию пускового («стартового» или «зажигающего») газа [17]. Следует отметить, что использование ртутно-ксенонового наполнения КД ГРЛ ВД хорошо известно [17], однако большинство ГРЛ подобного типа снабжены кварцевой колбой и используются в световых приборах, предназначенных для формирования излучения в видимом и ультрафиолетовом диапазонах оптического спектра, а в качестве конструктивного элемента КД ГРЛ ВД, являющейся источником ИК излучения и предназначенной для использования в составе исполнительного органа устройства ОЭП ИК ГСН УР, ртутно-ксеноновое наполнение используется впервые.

Оптимизация конструкции КД ГРЛ для устройства ОЭП ИК ГСН УР за счет использования ртутно-ксенонового наполнения 2 обоснована тем, что ртуть обеспечивает излучение в диапазоне длин волн 3,5-5,0 мкм [8], световая отдача ртутного разряда в 1,5 раза выше световой отдачи ксенонового разряда [7], а величина градиента потенциала в дуге в парах ртути существенно превосходит величину градиента потенциала в ксеноне [14, 17]. В работе [17] приведена эмпирическая формула, связывающая между собой яркость (В) и ток разряда (J) ртутных дуг малого размера:

B≈3E^1,5J^0,7,

где Е - градиент потенциала.

Из формулы следует, что у ртути влияние градиента потенциала на яркость сильнее, чем влияние тока, а с учетом того, что у ртути величина Е почти в 5 раз больше, чем у ксенона [14] оптимизация конструкции КД ГРЛ за счет использования ртутно-ксенонового наполнения абсолютно обоснована.

В работе [17] указано, что у КД ртутных ламп ВД диаметр дуги при увеличении силы тока не меняется, т.е. источники оптического излучения такого типа по своим светотехническим характеристикам наиболее близки к т.н. «точечным» (малогабаритным) источникам оптического излучения. Кроме того, ртуть имеет достаточно высокую упругость пара, что позволяет сравнительно легко обеспечить давление излучающего компонента наполнения в рабочем режиме функционирования ГРЛ до десятков атмосфер [7]. Таким образом, заявляемая КД ГРЛ характеризуется компактным телом свечения высокой яркости и пространственной стабильностью положения светящего тела, что крайне важно с учетом ее использования в качестве излучающего элемента исполнительного органа устройства ОЭП ИК ГСН УР.

Как было указано выше заявляемая ГРЛ относится к категории ГРЛ с разрядом ВД. Высокое давление паров ртути создается путем полного испарения определенного строго дозированного количества ртути [17], вводимого в ГРЛ при ее изготовлении. Высокое давление компонентов наполнения 2 предъявляет повышенные требования к механической прочности колбы 1. Геометрические размеры колбы 1 КД ГРЛ ВД должны быть рассчитаны таким образом, чтобы возникающие при разряде в материале колбы 1 механические напряжения не вызывали ее разрушение. Нарушение прочности колбы 1 из бесцветного лейкосапфира наступает при условии, что наибольшее тангенсальное растягивающее усилие достигает величины, которая в соответствии с [7] для цилиндрической монокристаллической колбы составляет:

где σ - предел прочности, ρ - давление плазмообразующей среды (наполнения) в условиях сформировавшегося разряда; d - внутренний диаметр колбы; h - толщина стенки колбы.

Минимальная прочность колбы 1 из бесцветного лейкосапфира, как это следует из работы [18], составляет около 100 МПа, а давление компонентов наполнения 2 в условиях сформировавшегося разряда составляет 3÷15⋅10⁵ Па [7]. Таким образом, надежная работа КД ГРЛ ВД с колбой из бесцветного лейкосапфира и ртутно-ксеноновым наполнением имеет место при следующем соотношении внутреннего диаметра (d) колбы 1 и толщины ее стенки (h):

Для того, чтобы в стационарном режиме функционирования КД ГРЛ ВД с ртутно-ксеноновым наполнением, которая предназначена для использования в качестве излучающего элемента модулированного по амплитуде ИК излучения в составе исполнительного органа устройства ОЭП ИК ГСН УР, обеспечивала требуемые светотехнические характеристики (в первую очередь яркость) необходимо, чтобы при заданной мощности вся ртуть, введенная в лампу, находилась в парообразном состоянии. Отличительная особенность КД ГРЛ ВД с ртутно-ксеноновым наполнением состоит в том, что давление паров ртути в разряде однозначно определяется температурой наиболее холодной точки разрядного объема. Конденсация паров ртути в низкотемпературных зонах разрядного объема является причиной нестабильности излучательных характеристик лампы, что с учетом аппаратурного использования заявляемой ГРЛ не допустимо. Таким образом, устранение причины возникновения низкотемпературных областей в рабочем объеме лампы при ее функционировании является необходимым условием эффективной работы заявляемой КД ГРЛ.

Герметизация рабочего объема КД ГРЛ с прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира осуществляется сопряжением электродного узла с колбой 1 посредством т.н. цилиндрического спая, т.к. у лейкосапфира нет температурного интервала с плавным изменением вязкости. У КД ГРЛ для устройства ОЭП ИК ГСН УР, выбранной в качестве прототипа, каждый из электродных узлов содержит неразъемно соединенные держатель соответствующего электрода, примыкающий по части боковой поверхности к внутренней поверхности колбы, и герметизирующий элемент в виде металлического прямого тонкостенного цилиндра, спай которого с колбой выполнен охватывающим, т.е. с наружной поверхностью колбы. Держатели электродов ГРЛ, выбранной в качестве прототипа, выполнены из ковара (сплав 29НК). Указанный материал по сравнению с бесцветным лейкосапфиром, из которого изготовлена колба ГРЛ, обладает более высокой в рабочем интервале температур теплопроводностью [19], что приводит к образованию низкотемпературных областей рабочего объема лампы в зонах сопряжения колбы с электродными узлами. Применительно к КДКЛ, к которым относится ГРЛ, выбранная в качестве прототипа, наличие «холодных» зон является абсолютно безвредным [7], однако с учетом вида наполнения заявляемой КД ГРЛ такая конструкция электродного узла неприемлема и, следовательно, конструктивное выполнение электродного узла требует оптимизации.

Очевидно, что устранение низкотемпературных зон (областей) в рабочем объеме КД ГРЛ, свойственных прототипу, может быть обеспечено при использовании в качестве примыкающего к внутренней поверхности колбы элемента электродного узла, выполненного из материала, коэффициент теплопроводности которого наиболее близок к коэффициенту теплопроводности материала колбы. Именно поэтому каждый из электродных узлов заявляемой КД ГРЛ содержит неразъемно соединенный с держателем электрода 5 герметизирующий элемент 6, выполненный из бесцветного лейкосапфира в виде круглого прямого цилиндра, снабженного сквозным осевым отверстием 7, в котором вакуумно-плотно установлен выполненный в виде стрежня держатель электрода 5. Вакуумно-плотное сопряжение каждого из герметизирующих элементов 6 с колбой 1 выполнено в виде спая боковой поверхности герметизирующего элемента 6 с внутренней поверхностью колбы 1, т.е. в виде цилиндрического охватываемого спая. Пайкой называется процесс соединения деталей в твердом состоянии путем введения в зазор между ними промежуточного материала - припоя, который плавится при более низкой температуре, чем материалы соединяемых деталей [20]. В состоянии расплава припой заполняет зазор между поверхностями соединяемых деталей, образуя жидкую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. При пайке формирование шва определяется, главным образом, процессами смачивания и капиллярного течения на границе «поверхность детали - расплав припоя». Экспериментально установлено, что наибольшая прочность паяных соединений достигается при зазоре между сплавляемыми деталями в пределах 0,02-0,1 мм [21]. Именно поэтому, в данном конкретном случае, обеспечение необходимой величины зазора между наружной поверхностью герметизирующего элемента 6 и внутренней поверхностью прямой трубчатой колбы 1 обеспечено за счет выполнения герметизирующего элемента 6 в виде круглого прямого цилиндра, величина диаметра которого выбрана так, что превышение величины внутреннего диаметра колбы 1 в зоне спая составляет не менее 0,04, но не более 0,2 мм. Максимальная длина (l) зоны спая между колбой 1 и герметизирующим элементом 6 в соответствии в [20] составляет:

где σ - коэффициент поверхностного натяжения припоя в состоянии расплава;

ρ - плотность припоя в состоянии расплава;

g - ускорение силы тяжести;

Δ - величина зазора между герметизирующим элементом 6 и колбой 1. Таким образом, длина спая и, соответственно, длина боковой поверхности герметизирующего элемента 6 составляет не менее

Заявляемая конструкция исключает возможность проникновения припоя в состоянии расплава из зоны спая (на фиг. 1 не показана) герметизирующего элемента 6 и колбы 1 в рабочую полость ГРЛ и обеспечивает, тем самым, гарантированно высокий уровень воспроизводимости КД ГРЛ с ртутно-ксеноновым наполнением при их серийном производстве.

Предлагаемая конструкция малоразмерного высокояркого источника некогерентного оптического излучения в спектральном диапазоне чувствительности ИК ГСН УР обеспечивает повышение эксплуатационной надежности ЛА за счет уменьшения массо-габаритных характеристик исполнительного органа установленного на борту ЛА устройства ОЭП, снабженного таким источником излучения.

Промышленная применимость заявляемого решения определяется возможностью его многократного воспроизведения в процессе производства с использованием стандартного оборудования, материалов и технологий.

Литература:

1. Зарубежное военное обозрение, 2002, №2, с. 33.

2. Куркоткин В.И., Стерлигов В.Л. Самонаведение ракет, М.: Военное издательство МОСССР, 1963.

3. Зарубежное военное обозрение, 2002, №9, с. 37.

4. Самодергин В.А. Исследование и разработка энергоизлучающих систем активных помех инфракрасным головкам самонаведения с оптимальными энергетическими характеристиками: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1988.

5. Добровинская Е.Р. Литвинов Л.А., Пищик В.В. Энциклопедия сапфира, Харьков: Институт монокристаллов, 2004.

6. Светотехника, 1998, №3, с. 22.

7. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света, М.:Энергоатомиздат, 1991.

8. Зайдель А.Н. и др. Таблицы спектральных линий, ГИФМА, М., 1962.

9. Светотехника, 1967, №1, с. 15.

10. Зарубежное военное обозрение, 2005, №11, с. 37.

11. Трембач В.В. Световые приборы, М.: Высшая школа, 1990.

12. Гавриш С.В. Разработка и исследование импульсного источника инфракрасного излучения в парах цезия: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 2005.

13. Патент РФ №152355, H01J61/02, 27.05.2015 Бюл. №15.

14. Успехи физических наук, 1951, т.XLIII. вып.4, с. 620.

15. Батыгин В.Н., Метелкин И.И., Решетников A.M. Вакуумно-плотная керамика и ее спаи с металлами. М.: Энергия, 1973.

16. Рубашев М.А. и др. Термостойкие диэлектрики и их спаи с металлом в новой технике, М.: Атомиздат, 1980.

17. Весельницкий И.М., Рохлин Г.Н. Ртутные лампы высокого давления, М.: Энергия, 1971.

18. Контроль. Диагностика, 2007, №2, с. 49.

19. Никольский Б.П. Справочник химика. Общие сведения, строение вещества, свойства важнейших веществ, лабораторная техника, М-Л.: Изд. «Химия», том 1, 1966.

20. Петрушин И.Е. Физико-технические процессы при пайке, М.: Высшая школа, 1972.

21. Ковалевский Р.Е., Чекмарев А.А. Конструирование и технология вакуумно-плотных паяных соединений, М.: Энергия, 1968.

Claims (1)

1. Короткодуговая газоразрядная лампа для устройства оптико-электронного противодействия инфракрасным головкам самонаведения управляемых ракет, содержащая наполнение в прямой трубчатой колбе из бесцветного лейкосапфира, на противоположных концах которой соосно с ней герметично установлены электродные узлы посредством цилиндрического спая, входящего в состав каждого из электродных узлов герметизирующего элемента с прямой трубчатой колбой из бесцветного лейкосапфира, отличающаяся тем, что наполнение состоит из ртути и инертного газа ксенона, герметизирующий элемент каждого из электродных узлов выполнен из бесцветного лейкосапфира в виде круглого прямого цилиндра, снабженного сквозными осевыми отверстиями, в котором вакуумно-плотно установлен выполненный в виде стержня держатель электрода соответствующего электродного узла, и спай каждого из герметизирующих элементов с колбой выполнен в виде цилиндрического охватываемого спая, причем внутренний диаметр колбы и толщина ее стенок связаны соотношением

   

   , где d - внутренний диаметр колбы; h - толщина стенки колбы, превышение величины внутреннего диаметра колбы в зоне спая величины диаметра круглого прямого цилиндра из бесцветного лейкосапфира составляет от 0,04 до 0,2 мм, а длина его боковой поверхности составляет не менее

   

   , где σ и ρ - коэффициент поверхностного натяжения припоя в состоянии расплава и плотность припоя в состоянии расплава, соответственно.

Images