Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТЕРМОАККУМУЛЯЦИИ ТЕПЛА (ХОЛОДА) ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ ОПТИЧЕСКОГО ПРИБОРА В ТЕРМОУКУПОРКЕ ОТ ТЕРМОКАМЕРЫ ДО ОПТИЧЕСКОЙ СКАМЬИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к проверке аппаратуры с оптической системой наведения, а именно к прицел-прибору наведения (ППН), содержащего информационный канал, в котором используют оптические квантовые генераторы на лазерных элементах, преобразующих лазерное излучение информационного канала в поле управления боеприпасом и наведение его в цель оператором через визирный канал. При эксплуатации устройства в различных климатических зонах возможно рассогласование информационного и визирного каналов из-за температурных воздействий на оптические устройства объектива, изменения фокусного расстояния, изменения вершинного фокусного и рабочего расстояния, изменения формирования и проверки афокальности анаморфных систем, изменения распределения освещенности по полю изображения. Все вышеперечисленные параметры, в том числе и рассогласование оптики информационного и визирного каналов, определяют на оптической скамье окулярным микроскопом размеров изображения квадратной или круговой миры, установленной в фокальной плоскости коллиматора. Изображение миры измеряют в вертикальном и горизонтальном направлениях. Оптический прибор подвергается испытанию нагревом при t =40 - 60^oC и холодом при t = (40) - (-60)^oC.

После проверок на функционирование в термокамере прибор извлекают и перемещают к оптической скамье в термоукупорке для определения оптического рассогласования информационного и визирного каналов ППН.

Традиционный способ сохранения теплового режима оптического прибора при транспортировании его к оптической скамье путем его теплоизоляции требует увеличения габаритов и массы термоукупорки, что в ряде случаев не представляется возможным. Отвод и потери тепла (холода) происходят за счет основных способов теплопередачи: теплопроводности, конвекции и излучения.

Известен способ термоциклирования объектов, который реализован устройством, содержащим рабочую камеру для размещения испытуемого объекта, вентиль, теплообменник, установленные вне камеры, устройства нагрева и охлаждения с возможностью их поочередного подключения к теплообменнику через распределитель, в нем повышение точности термоциклирования обеспечивается снижением инерционности, при этом камера снабжена рядом аккумуляторов тепла (холода), отличных друг от друга уровнем температур, каждый аккумулятор сообщен с соответствующими устройствами нагрева или охлаждения и с распределителями (см. например, а.с. 1672298, опубл. 23.08.1991).

Недостаток данного способа, реализованного устройством, заключается в том, что при транспортировании объекта к оптической скамье от термокамеры необходимо постоянство той температуры, на которой необходимо определить достоверность замера оптического рассогласования информационного и визирного каналов.

Для этого необходимо использовать термоукупорку с теплоаккумуляторным устройством, а это приводит к увеличению габаритов и массы термоукупорки и ее сложности в изготовлении.

Известен наиболее близкий по технической сущности способ проверки термостатирования аппаратуры с оптической системой, предусматривающий воздействие аккумулятора температуры тепла (холода) в термокамере в зависимости от предела работы аппарата, при которой его выдерживают в течение времени для сравнения температуры частей механизма аппарата с окружающей средой, затем проверяют аппарат на функционирование, затем аппарат оставляют в камере, выключая систему тепла (холода), до нормальной температуры, а если в камере продолжаются испытания и камера не может быть отключена, то аппарат извлекают из термокамеры, укладывают в укупорку и выносят в помещение с нормальной температурой, где и оставляют на несколько часов в закрытой укупорке (см. Гордийчук И. Б. "Советская киносъемочная аппаратура", М., Искусство, 1974 г., стр. 300-308).

Недостатком способа проверки аппаратуры является невозможность определения достоверности замера оптического рассогласования информационного и визирного каналов прибора в диапазоне эксплуатационных температур, т.к. прибор после проверок на функционирование приобретает температуру окружающей среды.

Задача изобретения состоит в повышении достоверности замера оптического рассогласования информационного и визирного каналов в диапазоне эксплуатационных температур оптического прибора.

Указанная задача достигается тем, что способ термоаккумуляции тепла (холода) при транспортировании оптического прибора в термоукупорке от термокамеры до оптической скамьи, предусматривающий воздействие аккумулятора температуры тепла (холода) в термокамере в зависимости от предела температуры работы оптического прибора, при которой его выдерживают в течение времени для сравнения температуры частей механизма прибора с окружающей средой, затем проверяют на функционирование, после чего его извлекают из термокамеры, укладывают в герметичную термоукупорку, закрывают крышкой и транспортируют к оптической скамье, включает следующее: перед воздействием аккумулятора тепла (холода) прибор покрывают неполярной пленкой с высокой прозрачностью, помещают в термоукупорку, а между оптическим прибором и теплоизоляцией термоукупорки устанавливают экран аккумуляции тепла (холода), который выполняют из теплоаккумулирующего металла, после чего термоукупорку с открытой крышкой помещают в термокамеру аккумуляции тепла (холода), выдерживают в течение времени для сравнения температуры частей механизмов прибора с окружающей средой, затем проверяют механизмы прибора на функционирование при заданной температуре, после чего извлекают его из термокамеры, закрывают крышку и транспортируют к оптической скамье, причем в качестве термоаккумулирующего металла используют медь, а экран аккумуляции тепла (холода) выполняют многослойным с теплоизоляцией между слоями меди, при этом в качестве многослойного материала используют стеклотекстолит, фиольгированный с двух сторон медной электролитической оксидированной фольгой, а в качестве покрытия оптического прибора используют полиэтилен.

Предложенный способ осуществляется устройством термоаккумуляции тепла (холода), при транспортировании оптического прибора в термоукупорке от термокамеры до оптической скамьи, содержащим герметичную термоукупорку с теплоизоляцией и аккумулятором тепла (холода), причем аккумулятор тепла (холода) выполнен в виде экрана, замкнутого по объему оптического прибора, из теплоаккумулирующего листового материала, предпочтительно медного, совпадающего по форме с размерами термоукупорки и разъемом по крышке, причем экран скреплен с теплоизоляцией термоукупорки, а оптический прибор упакован в мешок, выполненный из полиэтилена.

Предложенный способ термоаккумуляции и устройство для его осуществления позволяет держать температуру оптического прибора при транспортировке его в термоукупорке с дополнительным экраном и покрытием ППН, что позволяет повысить достоверность замера оптического рассогласования информационного и визирного каналов.

Это объясняется тем, что теплопроводность металлов пропорциональна их электропроводности. А электронная теория металлов позволила получить этот закон, исходя из представления о том, что при обмене электронами между нагретыми и холодными частями металла в отсутствие электрического поля имеет место переход кинематической энергии от нагретых частей проводника к более холодным, т.е. явление, называемое теплопроводностью.

Так как механизм электропроводности обуславливается плотностью и движением электронного газа, то материалы с высокой проводимостью будут хорошими проводниками тепла.

При нагреве металлов до высоких температур скорость теплового движения свободных электронов увеличивается, и наиболее быстрые из них могут вылететь из металлов, преодолевая силы поверхностного барьера. Тепловое движение почти не изменяет энергию электронов. Поэтому теплота не затрачивается на нагрев электронного газа, что и обнаруживается при изменениях теплоемкости металлов.

На чертеже представлено устройство для транспортирования оптического прибора от термокамеры до оптической скамьи, которое содержит дно 1, боковую 2 и торцевую 3 стенки, крышку 4, теплоизоляцию 5, экран 6, выполненный из теплоаккумулирующего металла, предпочтительно медного, оптический прибор 7, который упакован в мешок 8, выполненный из полиэтилена, уплотнение 9, петли 10, замок 11 и ручки 12.

Работает устройство следующим образом.

С целью повышения эффективности снижения тепловых потерь и уменьшения конвенционного теплообмена с воздушной прослойкой и экраном 6 прибор покрывают (упаковывают) в мешок 8, выполненный из полиэтиленовой пленки для прохождения ультрафиолетовых лучей от нагретого экрана 6, а так как прибор и экран выполнены из различных теплоаккумулирующих материалов алюминий - медь, соответственно происходит выравнивание температуры поверхности прибора за счет контакта с поверхностью экрана при воздействии теплового потока за счет трансформации тепла, в частности повышения коэффициента трансформации поверхности экрана, выполненного с возможностью теплообмена между экраном и прибором, т. е. происходит компенсация теплопотери оптического прибора, при этом в термокамеру помещают термоукупорку с открытой крышкой и прибор 7 с мешком 8, через который предварительно выводят электрожгут для проверок прибора на функционирование, устанавливают на экран 6, закрывают термокамеру, которую выводят на заданный температурный режим, проверяют прибор на функционирование, затем открывают термокамеру, закрывают крышку 4 термоукупорки и экран 6, после чего транспортируют к оптической скамье.

Таким образом, предложенный способ термоаккумуляции и устройство для его осуществления позволяют повысить достоверность замера оптического рассогласования информационного и визирного каналов в диапазоне эксплуатационных температур оптического прибора.