RU2574107C2

RU2574107C2 - Radar-absorbing coating

Info

Publication number: RU2574107C2
Application number: RU2012142207/08A
Authority: RU
Inventors: Леонид Ипполитович Желток
Original assignee: Леонид Ипполитович Желток
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is related to masking, in particular, to masking coatings intended to prevent detection by the enemy's radars of airborne and surface facilities. In the area of absorption of radar band electromagnetic waves proximity effect is used, according to which radar-absorbing coating is made as packages made of two sheets of electroconductive material shaped as plates and insulation layer between them, at that in order to ensure current passage in opposed-serial mode and to display respective proximity effect to the above sheets of electroconductive material voltage is applied to their neighbouring edges and opposite edges of the plates are interconnected by electric current.

EFFECT: low specific weight of radar-absorbing coating, low labour intensity of its manufacture due to its simple design and improved aerodynamic surface of the protected object.

2 dwg

Description

Заявленное изобретение предназначено для упреждения обнаружения радиолокаторами противника воздушных и наземных технических объектов.The claimed invention is intended to pre-empt detection by enemy radars of air and ground technical objects.

Известны однослойные и многослойные покрытия с радиорассеивающими свойствами, а также интерференционного типа, патент США №4688040 МПК, 1987 г., патент России №2084060 1997 г.Known single-layer and multilayer coatings with radio-scattering properties, as well as interference type, US patent No. 4688040 IPC, 1987, Russian patent No. 2084060 1997

К недостаткам таких покрытий следует отнести большую удельную массу покрытия, возможность применения только в узком диапазоне длин волн, значительная трудоемкость изготовления.The disadvantages of such coatings include a large specific gravity of the coating, the possibility of use only in a narrow range of wavelengths, and the considerable complexity of manufacturing.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является радиопоглощающее устройство по патенту России № 2125327, МПК H01Q 17/00.The closest in technical essence to the claimed invention is a radar absorbing device according to the patent of Russia No. 2125327, IPC H01Q 17/00.

Поглощающее покрытие для ослабления отраженных электромагнитных волн представляет собой неоднородное покрытие.An absorbent coating for attenuating reflected electromagnetic waves is a non-uniform coating.

Оно состоит из чередующихся по всем направлениям своей поверхности участков.It consists of sections alternating in all directions of its surface.

Одни участки способны формировать отраженную волну с фазовым опережением падающей на 90°.Some sections are capable of forming a reflected wave with a phase advance of incident incident at 90 °.

Однако указанное устройство характеризуется большой сложностью и трудоемкостью изготовления, недостаточно высокой технологичностью изготовления.However, this device is characterized by great complexity and the complexity of manufacturing, not sufficiently high manufacturability.

Предлагаемое поглощающее покрытие характеризуется малой удельной массой и низкой трудоемкостью изготовления, высокими физико-механическими и эксплуатационными характеристиками, низкой стоимостью применяемых материалов, простотой конструкции исполнения, отсутствием причин, ухудшающих аэродинамическую поверхность воздушного объекта.The proposed absorbent coating is characterized by a low specific gravity and low laboriousness of manufacture, high physicomechanical and operational characteristics, low cost of materials used, simplicity of design, and the absence of reasons that worsen the aerodynamic surface of an air object.

Решение поставленных технических задач достигается тем, что покрытие для поглощения электромагнитных волн в радиолокационном диапазоне выполнено в виде пакета, состоящего из двух электропроводящих пластин 1 и 3 со слоем изоляции 2 между ними.The solution of the technical problems is achieved in that the coating for the absorption of electromagnetic waves in the radar range is made in the form of a package consisting of two electrically conductive plates 1 and 3 with an insulation layer 2 between them.

Изобретение иллюстрируется чертежом на фиг.1The invention is illustrated in the drawing in figure 1

Пакеты размещаются на защищаемой поверхности объекта. К обоим смежным краям пластин 1 и 3 из пакета подается напряжение, а противоположные края пластин пакета соединяется электрически между собой 4.Packages are placed on the protected surface of the object. Voltage is applied to both adjacent edges of the plates 1 and 3 from the stack, and the opposite edges of the stack plates are electrically connected to each other 4.

Таким образом, обе токоведущие ветви из пластин 1 и 3 пакета оказываются включенными последовательно и ток протекает по этим ветвям в противоположных направлениях, сначала по пластине 1, а потом возвращается по пластине 3. Слой изоляции 2 изолирует пластины 1 и 3 друг от друга.Thus, both current-carrying branches from the plates 1 and 3 of the package turn on in series and current flows along these branches in opposite directions, first along the plate 1, and then returns along the plate 3. The insulation layer 2 insulates the plates 1 and 3 from each other.

В этом случае вступает в действие эффект близости. Под действием эффекта близости электрическое и магнитное поле, порожденное транспортным током взаимодействия с ним самим, заставляет поток энергии перераспределяться по сечению проводников - листов 1 и 3, плотность тока оказывается наибольшей только на поверхности листов 1 и 3, обращенных друг к другу своими поверхностями.In this case, the proximity effect comes into effect. Under the influence of the proximity effect, the electric and magnetic field generated by the transport current of interaction with it itself causes the energy flow to be redistributed over the cross section of the conductors - sheets 1 and 3, the current density is greatest only on the surface of sheets 1 and 3, facing each other with their surfaces.

На наружных поверхностях листов 1 и 3 нет тока, нет и магнитного потока.On the outer surfaces of sheets 1 and 3 there is no current, and there is no magnetic flux.

Благодаря эффекту близости происходит как бы «отсасывание» магнитного потока и тока с наружных поверхностей листов 1 и 3 к их внутренним поверхностям.Due to the proximity effect, there is a kind of “suction” of the magnetic flux and current from the outer surfaces of sheets 1 and 3 to their inner surfaces.

Чем тоньше изоляционный слой 2 между листами 1 и 3, тем сильнее проявление эффекта близости.The thinner the insulation layer 2 between sheets 1 and 3, the stronger the manifestation of the proximity effect.

В случае если защищаемый объект выполнен из металлических листов или цельнометаллическим, то наличие защитного электропроводящего листа не требуется потому, что сам корпус 1 объекта будет исполнять его функции (фиг.2). В вершине конуса выполнено электрическое соединение с корпусом объекта и слоем наружной фольги 4.If the protected object is made of metal sheets or all-metal, the presence of a protective electrically conductive sheet is not required because the body 1 of the object will perform its functions (figure 2). At the top of the cone, an electrical connection is made to the body of the object and the outer foil layer 4.

Исполнение таким образом защитного поглощающего слоя будет сводиться к следующему: на электропроводящий корпус защищаемого объекта любой формы наносится слой изоляционной краски или полимера, на этот слой наклеивается электропроводящая фольга.The execution of the protective absorbent layer in this way will be as follows: a layer of insulating paint or polymer is applied to the electrically conductive body of the protected object of any shape, and an electrically conductive foil is glued to this layer.

К корпусу объекта или к электропроводящему листу 1 согласно расчету и к наклеенному слою фольги 2 подается напряжение.According to the calculation, a voltage is applied to the object body or to the electrically conductive sheet 1 and to the glued layer of the foil 2.

Поглощающее покрытие работает следующим образом.Absorbing coating works as follows.

Электромагнитная волна от РЛС системы при попадании на электропроводящий защитный лист 3 с протекающим по нему транспортным током в свою очередь пересекает электропроводящий материал листа, вызывая при этом ЭДС, которая образует в нем ток и магнитный поток.The electromagnetic wave from the radar system when it hits the electrically conductive protective sheet 3 with a transport current flowing through it, in turn crosses the electrically conductive material of the sheet, causing an EMF, which forms a current and a magnetic flux in it.

Образовавшийся магнитный поток взаимодействует с ранее образованным магнитным потоком от транспортного тока, и благодаря эффекту близости происходит их перераспределение по сечению листов 1 и 3, плотность тока оказывается наибольшей только на поверхности этих листов, обращенных друг к другу своими поверхностями, куда и присоединяется магнитный поток и ток падающий волны. Таким образом упреждается возможность появления отраженной волны.The resulting magnetic flux interacts with the previously generated magnetic flux from the transport current, and due to the proximity effect, they are redistributed over the cross section of sheets 1 and 3, the current density is greatest only on the surface of these sheets, facing each other with their surfaces, where the magnetic flux and current incident wave. Thus, the occurrence of a reflected wave is prevented.

Такая же картина перераспределения магнитных потоков и токов по сечению электропроводящих элементов устройства наблюдается также в сверхпроводниках в режиме сверхпроводимости, но с некоторым отличием. Магнитный поток, создаваемый транспортным током, а также и внешнее магнитное поле вытесняется из проводника наружу.The same picture of the redistribution of magnetic fluxes and currents over the cross section of the electrically conductive elements of the device is also observed in superconductors in the superconductivity mode, but with a slight difference. The magnetic flux generated by the transport current, as well as the external magnetic field is expelled from the conductor to the outside.

Claims

A coating for absorbing electromagnetic waves in the radar range, made in the form of packets composed of two sheets of electrically conductive material and an insulation layer between them, characterized in that to ensure the current flows in the opposite-sequential mode and to achieve the manifestation of the effect of proximity to the electrically conductive sheets, voltage is applied to adjacent edges of the plates, and the opposite edges of the plates are connected by electric current to each other.