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.

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.