10.2. Защитные покрытия

Как уже указывалось, защитные покрытия предназначаются для уменьшения возможности радиолокационного обнаружения защищаемой цели путем уменьшения ее эффективной площади рассеяния.

Различают два вида защитных покрытий: поглощающие и интерференционные.

Поглощающие защитные покрытия должны удовлетворять следующим двум условиям: во-первых, должно отсутствовать отражение энергии от внешней поверхности покрытия (рис. 10.1) и, во-вторых, энергия, проникающая внутрь покрытия, должна в нем полностью поглощаться. Выполнение этих условий достигается соответствующим подбором комплексной диэлектрической проницаемости ε и комплексной магнитной проницаемости μ поглощающего материала.

Рис. 10.1. Отражение радиоволн от поглощающего покрытия

Из теории электромагнитного поля известно, что при нормальном падении на плоскую бесконечную гладкую поверхность комплексный коэффициент отражения

Как видим, первое условие будет выполнено при ε = μ. Выполнение второго условия требует значительных величин мнимых частей ε и μ и значительной толщины поглощающего материала.

Поглощающие защитные покрытия сантиметрового диапазона за рубежом выполняют из каучука, пенополистирола и т. п. Для обеспечения необходимого затухания радиоволн используют угольную пыль, либо равномерно распределенную в материале покрытия, либо с постепенным возрастанием ее концентрации от внешней поверхности в глубь материала. Чаще, однако, поглощающие защитные покрытия выполняют из двух слоев с равномерным распределением угольной пыли в материале, причем концентрация угольной пыли во внешнем слое меньше, чем во внутреннем.

Так как добиться точного выполнения равенства ε = μ довольно трудно, то для уменьшения остаточного отражения внешнюю поверхность покрытия выполняют гофрированной (рис. 10.2). Угол при вершине пирамид гофрировки выбирают малым с целью увеличения числа отражений (рис. 10.3). Толщина покрытия обычно составляет несколько сантиметров. Такие покрытия обеспечивают остаточное отражение по мощности при нормальном падении не более 1% в диапазоне волн от 1 до 12 см. При наклонном падении мощность отраженных колебаний несколько возрастает и при угле падения, равном 70°, составляет около 5%.

Рис. 10.2. Поглощающее покрытие

Рис. 10.3. Отражения радиоволн от гофрированных поверхностей

Поглощающее защитное покрытие за рубежом выполняется и иначе: в виде смеси железных опилок или стружек с обычным мехом, проложенной между листами гофрированного картона. Железные опилки рассеивают энергию радиоволн, а мех хорошо поглощает. Коэффициент отражения по мощности такого покрытия толщиной около 6 см в 3-сантиметровом диапазоне составляет около 5%.

Разумеется, что приведенные примеры поглощающих защитных покрытий являются далеко не единственными.

Интерференционные защитные покрытия должны выполняться так, чтобы вторичное поле уничтожалось вследствие интерференции радиоволн, отразившихся от поверхности покрытия и от защищаемой поверхности.

Можно показать, что вторичное поле уничтожится в том случае, если толщина покрытия будет равна нечетному числу четвертей длины волны в покрытии, а затухание волны при однократном прохождении ее в прямом и обратном направлениях будет равно

Интерференционные защитные покрытия за рубежом выполняют из каучука, смешанного с карбонильным железом. Толщина покрытия обычно берется равной четверти длины волны.

Интерференционные покрытия обладают тем преимуществом, что их можно выполнить более прочными и значительно меньшей толщины, нежели поглощающие. К недостаткам интерференционных покрытий следует отнести меньший рабочий диапазон частот, в пределах которого их защита эффективна.

За рубежом существует мнение, что непосредственное покрытие современных скоростных самолетов или управляемых снарядов защитными материалами мало вероятно, но не исключена возможность использования внешнего покрытия из жаростойкого керамического материала с малой диэлектрической постоянной и внутреннего покрытия из поглощающего материала.