Устройство молниезащиты обтекателя

(54) УСТРОЙСТВО МОТЕ КАТЕЛ Я(57) Сущность изобредискретно расположеческие элементы, обрмере одну реактивную ЛНИЕЗАЩИТЫ ОБ- ения: на обтекателе ны плоские металлизующие по меньшей решету 3 ил ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИ(56) Патент США М 2982494, кл. 244-1,Изобретение относится к конструкции устройств молниезащиты, а точнее к устройствам для молниезащиты радиопрозрачных обтекателей и укрытий для антенн СВЧ.Целью изобретения является улучшение радиотехнических характеристик обтекателя при одновременном повышении надежности, путем обеспечения прохождения разряда над поверхностью обтекателя.На фиг, 1 показан пример конкретного выполнения стенки обтекателя с использованием предложенного устройства; на фиг2 и.3 показаны примеры конкретного выполнения предложенного устройства молниезащиты,На фиг. 1 показан элемент стенки обтекателя из пяти слоев диэлектрика 1, 2, 3, 4, 5 с решеткой круглых металлических дисков 6, расположенных на внешнемслое 1 стенки обтекателя, Диски 6 имеют диаметр 0,16 А, где А - рабочая длина волны обтекателя и расположены в виде тетрагональной решетки,с периодом0,22 Я, толщина каждого диска 60,2 мм. Слои 1, 3 и 5 выполнены из стеклотекстолита, слои 2 и 4 имеют сотовую конструкцию. На работоспособность устройства конструктивные размеры стенки влияния практически не оказывают. На внутреннем слое 5 также может быть размещена решетка из реактивных элементов, например, с проводимостью, равной проводимости решетки из дисков 6.Диски 6 размещены по всей поверхности обтекателя или укрытия антенны до заделки в корпус, которая должна быть металлической, При этом расстояние от крайних дисков 6 решетки до металлической заделки не превышает расстояния между дисками 6. На фиг,2 показана схема расположения реактивных элементов 7 на поверхности 1 обтекателя или укрытия, Здесь элементы 7 расположены в виде взаимопересекающихся полос. Они представляют из себя металлические квадраты размером 0,2 х 0,2 А, расстояние между углами соседних квадратов 7 0,01 А(может быть в пределах(0,015- 0,05) л, Пересечение полос может происходить через один, два, три, четыре или пять элементов 7, Каждый элемент 7 имеет толщину не более 0,2 мм. Требования к расположению устройства, показанного на фиг. 2, на поверхности 1 обтекателя или укрытия соответствуют требованиям для устройства, показанного на фиг. 1.Устройство, показанное на фиг, 3, состоит из решетки, соосно расположенных элементов В и 9, находящихся на внешней поверхности 1 обтекателя или укрытия, Элементы 8 представляют из себя металличе-, 5 ские кольца диаметром " 0,17 А, толщиной менее 0,3 мм.Расстояния между центрами колец "0,31,Элементы 9 это квадратные решетки из металлической проволоки толщиной менее 0,3 мм со стороной 0,27 Л, Это устройство располагается на поверхности обтекателя полосами, ориентированными вдоль образующей обтекателя или укрытия. Число полос может быть от трех и более, в зависимости от размеров обтекателя или укрытия, ширина от трех элементов и более, Чрезмерное увеличение ширины полосы (свыше десяти элементов) не приводит к росту положительного эффекта. В вершине об текателя предпочтительным является отсутствие пересечения полос по крайней мере в области, где г2 А, здесь г - радиус сечения обтекателя или укрытия.При возникновении разряда молнии ток молнии протекает через элементы 6 или 7 или 8 и 9, расположенные на внешнем слое обтекателя 1, замыкая цепь поверхность обтекателя - металлическая заделка. При этом происходит ионизация воздуха непосредст венно над элементами, участвующими в разряде, и основная часть тока течет через этот ионизированный канал, так что выгорание элементов незначительно и повреждения поверхности обтекателя практически не. 35 происходит. При падении же электромагнитной волны длины А на устройство, показанное на фиг. 1, излучение проходит устройство без отражения электромагнитной энергии, так как стенка является согла сованной с учетом емкости решетки из дисков 6, что позволяет улучшить характеристики системы антенна-обтекатель, оборудованной устройством молниезащиты.то же самое происходит и при падении 45 электромагнитной волны длиной А на устройство, показанное на фиг, 2. Отличие в том, что величина емкости решетки полос из элементов 7 значительно меньше, чем устройства на фиг, 1, что во многих случаях 50 является предпочтительным. Покрытие всей поверхности обтекателя или укрытия устройствами, показанными на фиг, 1 или фиг. 2, позволяет снизить до минимумаэлектростатические помехи радиоэлектронным устройством, возникающие из-за коронных разрядов в известных устройствахмол ниеза щиты.При попадании электромагнитной волны длиной А на устройство, показанное нафиг. 3, волна проходит устройство без отражения, так как его параметры выбраны так,что емкость кольцевой решетки и индуктивность квадратов равны, Электростатиче- .ские шумы не возникают из-за того, чтоэлементы выполненыиз круглой проволоки,Частичное выгорание элемента 6, 7, 8 или 9в процессе разряда не приводит в дальнейшем к нарушению работоспособности устройства, так как общее число элементоввелико.Проведенные исследования показали,что предложенное устройство молниезащиты обтекателя имеет молниезащитные свойства, близкие к свойствам металлическойпластины, а именно; защитный угол 140 -145 О, по сравнению с защитным углом 150для металла. Устройство показало также высокую молниестойкость. При испытанииволной тока до 200 кА происходит выгорание не более 10 площади у некоторых элементов. Повторные разряды не приводят кнарушению работоспособности устройствакак с точки зрения молниезащиты, так и сточки зрения радиотехнических характеристик системы антенна - обтекатель,С другой стороны, применение реактивной решетки металлических элементов в качестве устройства молниезащиты позволяетотказаться от использования металлическихшин, которые существенно ухудшают радиотехнические характеристики системы антенна - обтекатель.Формула изобретенияУстройство молниезащиты обтекателя,содержащее дискретно расположенные наобтекателе металлические элементы, от л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшениярадиотехнических характеристик обтекателя при одновременном повышении надежности путем обеспечения прохожденияразряда над поверхностью обтекателя, указанные элементы выполнены плоскими ирасположены на обтекэтеле с образованием по меньшей мере одной реактивной решетки.1833930 Составитель Н, БорисоТехред М.Моргентал орректор И, Шулла Реда кт Произ венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 2689 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5