устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения

Формула изобретения

1. Устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения, содержащее охлаждаемый экран из сверхпроводника, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит систему подачи хладагента и замкнутую оболочку с внутренней полостью для размещения радиоэлектронной аппаратуры, состоящую по крайней мере из двух слоев, соединенных друг с другом с образованием полости между слоями для хладагента, при этом на одну из поверхностей одного из слоев в виде покрытия нанесен сверхпроводящий материал, образующий экран, а замкнутая оболочка выполнена с возможностью доступа к внутренней полости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система подачи хладагента включает в себя емкость с хладагентом, насос, трубопровод и блок управления подачей хладагента.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система подачи хладагента включает в себя датчики излучения, датчики температуры, емкость, насос, трубопровод и блок управления подачей хладагента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для защиты объектов гражданской и военной техники, а именно к защите радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения (ЭМИ).

Известно устройство для экранирования (патент РФ №2207747), выбранное в качестве аналога. Устройство содержит корпус, магнитопровод, полость которого заполнена ферромагнитной жидкостью. В качестве магнитопровода использован корпус, выполненный в виде набора оболочек, установленных с зазором относительно друг друга. Корпус может быть выполнен из немагнитного материала. Оболочки корпуса могут быть выполнены многослойными. Техническим результатом является обеспечение постоянного градиента магнитного поля внутри устройства, надежного экранирования дверей, люков, обеспечение возможности регулирования в широком диапазоне коэффициента экранирования. Недостатком аналога, несмотря на возможность регулирования коэффициента экранирования, является узкополосность и низкая интенсивность экранируемого излучения.

Известен магнитный сверхпроводниковый экран, выбранный в качестве прототипа (патент РФ №2271582). Магнитный сверхпроводниковый экран представляет собой экран, выполненный в виде цилиндрической оболочки из сверхпроводящего материала с дном в виде полого конуса, который помещают в емкость с хладагентом с целью доведения экрана до возникновения свойства сверхпроводимости.

Недостатком прототипа являются низкие эксплуатационные свойства его конструкции.

Задачей, которую призвано решить изобретение, является повышение эффективности использования устройства за счет расширения его эксплуатационных возможностей при сохранении защитных свойств.

Задача решается за счет того, что устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения содержит охлаждаемый экран из сверхпроводника и дополнительно содержит систему подачи хладагента и замкнутую оболочку с внутренней полостью для размещения радиоэлектронной аппаратуры, состоящую по крайней мере из двух слоев, соединенных друг с другом с образованием полости между слоями для хладагента, при этом на одну из поверхностей одного из слоев в виде покрытия нанесен сверхпроводящий материал, образующий экран, а замкнутая оболочка выполнена с возможностью доступа к внутренней полости.

В одном из частных случаев система подачи хладагента включает в себя емкость с хладагентом, насос, трубопровод и блок управления подачей хладагента.

В другом частном случае система подачи хладагента включает в себя датчики излучения, датчики подачи температуры, емкость с хладагентом, насос, трубопровод и блок управления подачей хладагента.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, в которых на фиг.1 изображен поперечный разрез устройства для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения, на фиг.2 - экран в виде покрытия на одном из слоев оболочки и на фиг.3 - пример конфигурации оболочки.

Устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения содержит экран 1, который представляет собой покрытие из сверхпроводящего материала, нанесенное на внешнюю поверхность замкнутой оболочки 2 (см. фиг.2), например цилиндрической, выполненной с возможностью доступа к внутренней полости, например, с люком 3 в боковой поверхности. Экран 1 вместе с оболочкой 2 устанавливается на защищаемый объект, например под обшивкой летательного аппарата 4. Внутри оболочки 2 установлена защищаемая радиоэлектронная аппаратура 5, например бортовой комплекс управления (БКУ). Оболочка 2 состоит из слоев, соединенных таким образом, что между ними существует полость 6, например, из двух слоев, внешний из которых гладкий, внутренний - гофрированный, и слои сварены друг с другом (см. фиг.3). Оболочка 2 может быть составлена из нескольких частей, каждая из которых будет содержать слои с полостью 6 между ними, например следующие части: боковая цилиндрическая поверхность, верхнее и нижнее днища, крышка люка в боковой цилиндрической поверхности (см. фиг.3). В качестве сверхпроводящего материала экрана 1 могут быть использованы высокотемпературные сверхпроводники, например керамические соединения на базе иттрия, бария, меди и кислорода, имеющие температуру перехода в состояние сверхпроводимости 98 К.

Устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры содержит систему подачи хладагента, в которую входят емкость 7 с хладагентом, например жидким азотом, который может быть расположен как внутри оболочки 2, так и снаружи, насос 8, установленный между емкостью 7 с хладагентом и полостью 6 для хладагента, трубопровод 9, соединяющий все вышеперечисленные элементы системы подачи хладагента, а также блок управления подачей хладагента 10. Блок управления подачей хладагента 10, обеспечивающий подключение от источника питания, например бортовой сети, к выходному клапану емкости 11, входному штуцеру оболочки 12 и выходному клапану оболочки 13 и таким образом регулирующий работу системы подачи хладагента, может быть установлен внутри оболочки 2. Также устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения может содержать датчики (на фигурах не показаны): внешнего излучения (установленные снаружи экрана) или температуры (установленные на оболочке).

Устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения работает следующим образом.

Через блок управления подачей хладагента 10 по заложенной программе в заранее определенные моменты времени либо при получении сигнала от датчиков внешнего излучения поступает сигнал на открытие выходного клапана емкости 7. Хладагент, находящийся в емкости 7, например жидкий азот, поступает по трубопроводу 9 через насос 8 к входному штуцеру оболочки 12 в полость 6 оболочки 2, где происходит расширение. При расширении хладагента происходит его закипание, при этом отнимается тепло у материала оболочки 2 и происходит охлаждение экрана 1 до перехода в состояние сверхпроводимости. Часть хладагента переходит в газообразное состояние и непрерывно отсасывается через выходной клапан оболочки 13 в атмосферу. При появлении свойства сверхпроводимости возникает эффект Мейсснера, который заключается в вытеснении постоянного магнитного поля из проводника, когда последний становится сверхпроводящим, что и позволяет решить указанную задачу, и опасное внешнее излучение ослабляется. При прекращении воздействия опасного внешнего излучения с помощью блока управления подачей хладагента 10 подается сигнал на закрытие выходного клапана емкости 11 с хладагентом, и подача хладагента прекращается. Через некоторое время после прекращения подачи хладагента состояние сверхпроводимости сверхпроводящего материала экрана 1 проходит.

Устройство удобно в эксплуатации, его конструкция позволяет беспрепятственно осуществлять монтаж и демонтаж защищаемой радиоэлектронной аппаратуры при сохранении прочностных свойств.

Устройство для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электромагнитного излучения может быть использовано для защиты как стационарных, так и мобильных объектов техники от электромагнитного излучения повышенной интенсивности.