Применение противолокационных покрытий.

В современных летательных аппаратах, несмотря на их хорошую аэродинамическую форму, эффективная площадь рассеяния все же остается довольно высокой. Дальнейшее снижение ЭПР может быть достигнуто применением противорадиолокационных покрытий.

Противорадиолокационные покрытия (ПРЛП) называют материалы (со специальными химическими и физическими свойствами), предназначенными для нанесения на маскируемые объекты в целях существенного снижения ЭПР или искажения характеристик отраженного электромагнитного поля.

Противорадиолокационные покрытия, обеспечивая по возможности небольшой коэффициент отражения, должны работать в широком диапазоне частот и температур, обладать высокими механическими свойствами, незначительным весом и габаритами. Одновременное удовлетворение указанным требованиям–сложная техническая задача.

В последнее время много внимания уделяется разработке радиопоглощающих покрытий. Создаются широкодиапазонные и узкодиапазонные покрытия, поглощающие более 99% падающей на них энергии.

Основными композиционными материалами, используемыми в настоящие время при создании новых самолетов, например, стратегического бомбардировщика В-2А, тактического и истребителя F-22, истребителя – штурмовика F/A-18F, транспортно-десантного самолета V–22 с поворотным двигателем, является углепластики различных марок.

Принцип действия ПРЛП основан на явлениях интерференции, дифракции и поглощения электромагнитных колебаний в материалах, имеющих сложную физическую и химическую структуру.

В настоящие время известны следующие виды противорадиолокационных покрытий:

интерференционные;

радиопоглощающие,

комбинированные;

неотражающие структуры.

Классификация покрытий проведена условно, так как в каждом из видов ПРЛП для снижения отраженной энергии используются явления интерференции, дифракции и поглощения.

Интерференционные покрытия.

Интерференционные покрытия состоят из чередующихся слоев диэлектрика (пластмасса, каучук) и пленки электропроводящего материала. Они обеспечивают на своей поверхности взаимное поглощение колебаний, отраженных в нормальном направлении от покрытия и объекта (рис. 3).

Рис. 3. К пояснению принципа действия интерференционных покрытий.

1,2–верхняя и нижняя поверхности; 3-падающая волна; 4-волна, отраженная от верхней поверхности; 5-волна, отраженная от нижней поверхности.

Покрытия имеют толщину, равную четверти длины волн или кратную нечетному числу длины волны в диэлектрике. В этом случае колебания, отраженные от поверхности 1 и 2, находятся в противофазе (Рис.3.). При равенстве амплитуд волны при встрече складываются в противофазе и отраженная волна ослабляется. Падающая волна, многократно отражаясь от двух сред, также частично поглощается покрытием.

Так как характеристики интерференционных покрытий связаны с длиной волны λ, то они эффективно действуют в сравнительно органическом участке диапазона частот. Вводом в состав ферромагнитных веществ с примесью сажи в качестве поглотителя добиваются того, что эти покрытия обладают не только интерференционными, но и поглощающими свойствами.

Достоинством интерференционных покрытий являются их небольшая толщина. Однако при малом затухании такое покрытие является острорезонансным. Для расширения полосы рабочих частот интерференционных покрытий подбирают коэффициент затухания, добиваясь равенства амплитуд взаимогасящих колебаний, делают эти покрытия многослойными. толщину каждого слоя выбирают из условия сложения в противофазе волн, отраженных от его обеих частиц.

Наиболее эффективно интерференционное покрытия работают при нормальном падении волн, когда электромагнитная энергия может ослабляться в несколько десятков раз. При приходе волны с других направлений интенсивность ослабления резко снижается. это является недостатком покрытий.

В качестве интерференционных покрытий можно использовать металлические сети, помещенные на расстоянии λ/4 от защищаемого объекта, или диэлектрический материал толщиной , нанесенный на металлическую поверхность.