NO162138B - Anordning for fordeling av dipoler. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for fordeling av dipoler av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Fra DE-OS 3015719 er det kjent å anordne dipolavsnitt med forskjellig lengde avsnittsvis i en hylse. Dipolavsnittene er utstøtbare fra hylsen via et eksempel, hvorved stemplet er drivbart ved hjelp av en gasstrykkdannende ladning.

Fra GB-PS 834596 er det kjent ved hjelp av løst, tynt papir buntede avsnitt av dipoler, som er anordnet i en hylse av forsterket papir. Dessuten er det kjent å legge inn et avsnitt av det papir som direkte omhyller dipolene som hale i massen av dipoler, omtrent i radiell retning.

Ved et overordentlig stort antall av sirkelformet buntede dipoler er det til slutt kjent i det indre av bunten å anordne meanderformede avsnitt av omhyllingen som hale. Massen av dipoler foreligger på grunn av halen i omtrent to like store delmengder. Dermed blir angrepsflaten for luftstrømningen omtrent fordoblet ved dannelsen av en sky.

Fra US-A-3002703 er det kjent en rakett hvor det anordnes like lange avsnitt med dipolpakker, idet dipolene er anordnet i en omhylling og sentripetalt forspent. Disse avsnittene blir støtt ut radialt fra raketten. Omhyllingen består av to umiddelbart mot dipolen liggende folier, som overlapper hverandre noe, og av et oppskjærbart holdebånd. Samtlige dipolavsnitt er forsynt med de foreskrevne foliene. Ved utstøting av avsnittene åpner disse seg til samme tidspunkt, slik at for en relativt stor dipolsky, foreligger det ikke den nødvendige, forskjellige tidsforsinkende frigivelsen av dipolene.

For i en hylse anordnede dipolavsnitt er det for en hurtig og stor skydannelse nødvendig at dipolavsnittene er relativt lett og hurtig utstøtbare fra hylsen og etter å ha forlatt munningen av de enkelte dipoler frigjør seg uavhengig fra hverandre for å danne en radarrelevant sky. Foruten anvendel-sen av denne virkning i bruk under redningsaksjoner for dannelsen av signaler, er trekket også av betydning for å villede målsøkende radarinnretninger på fly og raketter.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen består deri å tilveiebringe en konstruktiv enkel, kostnadsgunstig dipolanordning for en utstøtningshylse, som i løpet av kortest mulig tid kan støtes ut av hylsen og etter utstøtin-gen hurtig danner en storflatet og homogen sky.

Ovenfornevnte oppgave løses ved hjelp av en anordning ved fordeling av dipolar som angitt i innledningen og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Metallfolien glir meget godt på den høyglanspolerte indre flate av hylsen, slik at den for utstøting av avsnittene fra hylsen nødvendige energi kan holdes relativt liten. På den annen side blir ved en standardisert utstøtningsladning i forhold til teknikkens stand oppnådd at utstøtningsvidden for avsnittene økes med ca. 30*. Dette er ved utstøtning fra fly meget fordelaktig for diameteren til skyen, og ved utstøtning fra marken er dette av betydning for avstanden og høyden for skyven over utstøtningsstedet, da avsnittene under avløsning av bipolene tilbakelegger en relativt stor vei ved høy gjennomsnittshastighet.

De i avsnittene forspente dipoler virker som drivfjærer for metallfolien som omgir avsnittet, slik at det avhengig av vindingstall for metallfolien oppnås en tidsforsinket frigivning av dipolene.

Avsnittet, som har et lavt vindingstall, avgir dipolene tidligere enn avsnittet som har et større vindingstall.

Ved stasjonært anordnet hylse blir ved vindstille i ca. 6 m høyde oppnådd en radarrelevant sky med ca. 4 m diameter, ved vindstyrke på 3 m/sek. en sky i ca. 4 m høyde med 3 m diameter og ca. 40 m lengde.

Ved en utstøtning av dipolanordningen fra et fly blir det oppnådd en radarrelevant sky som er ca. 50* større enn sideflaten til et fly, som f.eks. F-104 G. Også skyens diameter er større enn det største tverrsnitt til et kampfly. På denne måte foreligger et til alle sider virksomt forsvars-middel mot markstridsvåpen og luftstridsvåpen med målsøkende radar.

Ifølge krav 2 blir det oppnådd at det på munningen til hylsen liggende avsnitt har en omhylling med et vindingstall fra 1,2 - 0,75, og etter utstøtningen direkte danner en sky. Avbøyningstiden for motpartens radar er meget liten, da den av radaren som mål detekterte skyflate dannes vesentlige tidligere enn etter teknikkens stand. Det var allerede tilstrekkelig med en sky som bare er dannet med 70* for å avbøye radaren fra flyet.

Ifølge krav 3 kan det på hylsens munning anordnede avsnitt være uten omhylling for å øke dannelsen av skyen også med hensyn til de radarrelevante intensiteter.

Ved hjelp av krav 4 blir på enkel måte tildekket et frekvensspektrum, som er jevnt tilstede i den ferdige sky pr. flateenhet. Målgivende er herved: snittlengden blir valgt slik at de til den høyeste frekvens tilordnede dipoler radarrelevant dekker omtrent en kvadratmeter av den ferdige sky. De dipoler i et avsnitt som, sett for seg i sitt antall ikke er tilstrekkelig til å dekke en kvadratmeter av den ferdige sky, blir tilføyet tilsvarende dipoler fra andre avsnitt for å oppfylle den forannevnte betingelse. Det blir oppnådd en god fordeling av dipoler så vel i lengderetning av skyen som også i tverretning, idet de forskjellige lange dipoler ved sammenhvirvling danner struktur i form av et nett.

Ifølge krav 5 er det sikret at foruten den lave friksjon ved utstøting av avsnittene fra hylsen vil også avvikling av metallfolien fra de buntede dipoler foregå hurtig på grunn av den lave friksjon mellom vindingene til folien, henholdsvis dipolene og folien.

En sammenfUtring av i stort antall sammenklebede dipoler blir derved unngått på sikker måte.

En kostnadsmessig gunstig metallfolie er angitt i krav 6.

Den pr. avsnitt i ett stykke utformede metallfolie Ifølge krav 7 sikrer at etter utstøting fra hylsen - på grunn av de radielt seg utstrekkende dipoler - er det bare nødvendig å forstørre viklingsradien for den bakre plastisk deformerbare metallfolie til det er nådd vindingstall < 1 og det er nådd tilstrekkelig stor avstand (vindu) mellom de to ender av folien. På grunn av dette vindu bli det ved luftstrømning frigjort dipoler fra avsnittet (pakken), og på den annen side blir folien selv fjernet fra pakken. Derved kan pakken ved hjelp av den fremdeles i pakken foreliggende spennkraft og på grunn av den utstrømmende luft folde seg uhindret ut i en delsky. Antall delskyer på minimum 10 stykker og maksimalt ca. 25 stykker gir så ved overlapping den egentlige sky.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen er fremstilt på tegnin-gen, som viser: Fig. 1 et fly og av separate dipolanordninger dannede skyer.

Fig. 2 en dipolanordning med hylse.

Fig. 3 et: enkelttrekk m i henhold til fig. 2.

Fig. 4 en ytterligere dipolanordning med hylse.

Fig. 5 et enkelttrekk V ifølge fig. 4.

Fig. 6 et enkelt dipolavsnitt.

Ifølge fig. 1 er det gitt et radarraster på radaren til en motpart, med rasterlinjer 1-4. Rasterbredden 5 utgjør ca.

21 m. Mellom rasterlinjene 1 og 2 befinner det seg et fly 6, som i samsvar med pilen 7 har utstøtt to intervalldipoler 10 - 12, hvorved det ble dannet radarrelevante skyer 8, 9 som ligger mellom rasterlinjene 2-4. Sammenligner man flatene til flyet 6 og skyene 8, henholdsvis 9, så er skyen 8, henholdsvis 9 ca. 30* større enn den viste flate for flyet.

Rasterlinjene 1-4 tilsvarer med en forutgitt målavstand en vanlig radar med pulsbredde på 200 ps. Hastigheten for flyet utgjør derved ca. 300 m/sek. Utstøtningsfølgen for dipolanordningen utgjør 100 m/sek.

Ifølge fig. 2 består en dipolanordning 13 av en hylse 14 med kvadratisk indre tverrsnitt, dipolavsnitt 15 - 24, et stempel 25 og et lokk 26. De indre flater 27 til hylsen 14 er høyglanspolert. De enkelte dipoler 10 - 12 består vanligvis av aluminiumommantlede glasstråder. Disse glasstråder ligger strengformet i lengderetning av hylsen 14, lengden for dipolene 10 - 12 tilsvarer lengden for de enkelte avsnitt 15 - 24.

I samsvar med det over hylsen 14 opptegnede diagram er det på ordinaten 28 angitt vindingstall for en omhylling av tynn, på begge sider glatt (polert) aluminiumsfolie med en tildeknlng på ca. 0,1 mm.

En på grunnlag av erfaringsverdier utformet kurve 40 tillater en fastlegging av vindingstallene for foliene 31 - 39 for hvert enkelt dipolavsnitt 16 - 24. Således er vindingstallet for dipolavsnittet 16 = 1,2, for avsnittet 24 = 4,2 og for avsnittet 21 = 2,6 (fig. 3). Avsnittet 15 ved munningen 45 av hylsen 14 har ingen omhylling. Her er dipolene 10 anordnet som pakkeavsnitt 15 "nakne" i hylsen 14.

Fig. 3 viser hvorledes ved et vindingstall på 2,6 for folien begynnelsen 41 av folien 35 ligger forskjøvet i forhold til enden 42. Folien 36 er tatt ut fra fig. 2, og vindingene er Inntegnet med avstand av oversiktsgrunner. I virkeligheten ligger foliens 36 vindinger tett mot hverandre. Presstrykket mellom foliens vindinger blir oppnådd ved innføringen av de enkelte dipolavsnitt 16 - 24 i hylsen 14. Avsnittene 16- 24 har før innføringen i hylsen 14 større dimensjoner i omkretsretning enn det indre tverrsnitt for hylsen 14. For innføring av avsnittene 16 - 24 i hylsen blir derfor de allerede ferdig omviklede avsnitt 16 - 24 presset inn over en egnet innretning i hylsen 14. Avsnittet 15 blir innpresset som siste del av avsnittene 16 - 24 i hylsen, slik at også dette avsnitts dipoler 10 er forspent sentripetalt.

Virkemåten for anordningen på fig. 2 og 3 består deri at det i retning av munningene 45 drevne stempel 25 over avsnittene 16 - 24 hever lokket 26 fra munningen 45. Deretter blir først det "nakne" avsnitt .15 kastet ut. De sentripetalt forspente dipoler 10 streber fra hverandre i radiell retning og blir etter at de har forlatt munningen 45 hvirvlet ut av den tilstrømmende luft.

Denne prosess gjentar seg ved følgende avsnitt 16 - 24, hvorved i samsvar med de forskjellige vindingstall for metallfoliene til avsnittene 16 - 24 sammenhvirvlingsbegynnelsen blir tidsmessig forsinket.

Ved avsnittet 16 med vindingstall - 1,2 virker de sammen-pressede dipoler 10 som fjærelement. Dette fjærelement virker i radiell retning, idet dipolforbindelsen utvider seg radielt. Derved innvirker de på metallfolien 31 og reduserer vindingstallet til metallfolien 31 frigir dipolene på omkretssiden. Deretter begynner først sammenhvirvlingen av dipolene 10 av den innvirkende luftstrømning. Derved blir også den oppviklede metallfolie 31 fjernet fra dipolene.

Ved hjelp av de i retning av stemplet 25 økende vindingstall for metallfoliene 31 - 39 blir det oppnådd en tilsvarende økende forsinkelse av sammenhvirvlingsbegynnelsen for dipolene 10. Dette fører i samsvar med fig. 1 til en langstrakt polsky 8, henholdsvis 9, som i samsvar med diameteren 100, høyden 110 og lengden 120 er vesentlig større enn de tilsvarende mål for flyet 6.

Med de i samsvar med de krevede frekvensbånd forskjellig utformede lange dipolavsnitt 15 - 24, som i hylsen 14 er anordnet omtrent intervallmessig, blir det oppnådd at skyene 8, henholdsvis 9 har det krevede frekvensspektrum til hver flateenhet.

Ifølge fig. 4 er dipolavsnittene 46 - 52 i en dipolanordning 44 utformet som like lange pakker. Det ved munningen 45 på hylsen 14 liggende avsnitt 46 er i samsvar med vindingstallet = 0,75 bare delvis omviklet med metallfolier 56. Dette betyr at 25* av pakkeoverflaten ligger direkte mot hylsens 14 innerflate 27, mens 75* av overflaten er omsluttet av metallfolien 56.

For å oppnå et krevet frekvensspektrum, er dipolavsnittene 47, 49, 51 - med i lengderetning av hylsen 14 liggende dipoler - innskåret på tvers av lengdeaksen for hylsen 14 (snittlinje 54). Snittet (snittdybde 53) gjennom metallfolien og dipolen er utformet slik at dipolene 12 (hvert avsnitt 47, 49, 51) med den korteste lengde (delmengde 65) med hensyn til sitt antall omtrent tildekker radarrelevant en kvadratmeter skyflate.

Dermed er det også sikret at de i likt antall tilstedeværende dipoler 11 (delmengde 66) oppfyller den forannevnte betingelse. Den resterende delmengde 67 av dipolene 10 gir riktignok, sett for seg, ingen relevant radarflate på en kvadratmeter, men denne delmengde 67 blir imidlertid utvidet ved hjelp av de hosliggende dipoler 10 i avsnittene 48 og 50.

Ifølge fig. 5 er snittdybden med 53 og snittlinjen med 54. Snittet blir gjennomført ved hjelp av en egnet innretning før innfyllingen av avsnittene 46 - 52 i hylsen 14 gjennom den omhyllende metallfolie og de angjeldende dipoler. De ikke skårne dipoler 10 gir så delmengden 67.

Den i den øvre del av fig. 4 viste kurve 17 er analog til den på fig. 2. Kurven 70 angir antall vindinger for metallfolien med hensyn til de respektive avsnitt 46 - 52.

Virkemåten for dipolanordningen ifølge fig. 4 svarer til den funksjon som er beskrevet i forbindelse med fig. 3 og 4.

Ved delomviklingen, vindingstall = 0,75 for avsnittet 46, blir etter dets utstøtning i pilretningen 7 (fig. 1) riktignok på samme måte som beskrevet i forbindelse med fig. 2, øyeblikkelig påbegynt en sammenhvirvling av dipolene, men imidlertid bare ved den av folien 56 ikke tildekkede overflate. Først etter at folien er fjernet, er den fullsten-dige oppløsning av avsnittet 46 mulig. Sammenhvirvlingen av dipolene 10 blir derfor tidsmessig utstrakt ved hjelp av metallfolien 56.

Ved avsnittene 47, 49 og 51, ved hvilke hvert avsnitt har dipoler 10 - 12 med forskjellige lengder, blir etter utstøtingen fra hylsen 14 på grunn av radialtrykket til dipolene 10- 12 metallfolien trukket ut til et vindingstall

<1 og dette så langt til den tilstrømmende luft har løsgjort folien og dipolene er utløst og fordelt.

Ved en hylse med kvadratisk indre tverrsnitt, hvis indre kantlengde utgjør 22 mm, og som i akseretning på en lengde på ca. 180 mm er utstyrt med de beskrevne dipolavsnitt, og hvorved det pr. avsnitt foreligger ca. 400 000 dipoler, ble med en enkelt dipolanordning utstøting fra et fly med flyvehastighet på V = 300 m/sek. oppnådd en radarrelevant sky med maksimale dimensjoner på ca. 16 m lengde, 4,5 m høyde og 4 ,5 m diameter.

Ved anordningen ifølge fig. 2-5 ligger dipolene 10 - 12 for samtlige avsnitt i hylsens 14 akseretning. Dessuten er det ved samtlige avsnitt, med unntak av avsnittene 47, 49 og 51, også mulig å anordne dipolene til avsnittet på tvers av hylsens 14 lengderetning. Videre kan det i stedet for de kvadratiske indre tverrsnitt for hylsen 14 også benyttees et sirkelformet tverrsnitt.

Samtlige avsnitt 15 - 24 og 46 - 52 inneholder som "fjær-elementer" virkende dipoler 10, henholdsvis 10, 11, 12.

Ifølge fig. 6 har et dipolavsnitt 70 dipoler 10 og en metallfolie 71. Folien 71 er utstyrt med en luftbremse 72 i ett stykke. Luftbremsen 72 består av to bremseflater 73, 74. Bremseflåtene er bestemt av kantene 75, 76 på folien 71.

Luftbremsen 72 ligger tilsvarende foldet i hylsen 14, slik at den etter utstøting av den i pilretning 77 strømmende luft understøtter utviklingsprosessen for folien 71 fra avsnittet 70. En vesentlig tanke ved denne løsning er at ved hjelp av den to ganger omknekkede ende av folien 71 blir det til-veiebrakt en meget virksom luftbremse.

Ved begynnelsen blir avviklingsprosessen akselerert. Tidsvarigheten for avviklingsprosessen blir imidlertid ikke akselerert i vesentlig grad, da en fri folieende på samme måte som en "fane" på grunn av lufthvirvelen allerede virker som bremse. Denne luftbremse 72 er plassbesparende og påvirker derfor Ikke antall dipoler 10 i avsnittet 70.

Det foran omtalte trekk er også anvendbart ved de innskårede avsnitt 47, 49, 51.

Claims (8)

1. Anordning for fordeling av dipoler, som er anordnet utstøtbar i en hylse (14) for utstøting i form av flere avsnitt (15-24; 46 - 52), idet de enkelte avsnittene består av respektive buntede og sentripetalt forspente dipoler 1 en omhylling (36), karakterisert ved at avsnittene (15-

24; 46 - 52) er forskjellig lange og at omhyllingen består av tynne, på begge sider glatte metallfolier (31 - 39; 56-62), hvilke vindingstall avtar sett i utstøtingsretningen og at hylsen (14) er forsynt med polert indre flate og en utstøtingsmunning (45).

2. Anordning Ifølge krav 1, karakterisert ved at vindingstallet til omhyllingen er 4,2 - 1,2 hhv. 4,5-0,7.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det ved hylsens (14) munning (45) ligger et avsnitt (15) uten omhylling, imidlertid med sentripetalt forspent dipoler (10) og at det derpå følgende ligger avsnitt (16 - 24) med omhylling (31 - 39).

4 . Anordning Ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at i samsvar med det forutbestemte frekvensspektrum inneholder avsnittene (47 - 52) med dipoler (10) med lik lengde på grunn av innsnitt (54) på tvers av hylsens (14) lengdeakse foruten dipoler med lik lengde også dipoler (11, 12) med forskjellig lengde, og at snittdybden (53) er avhengig av det krevede antall for dipoler for den høyeste f rekvensflateenhet.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at metallfolien (31 - 39; 56 - 62) er bare plastisk deformer-bar og på begge sider har høyglansoverflater.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at metallfolien (31 - 39) består av aluminium og er ca. 0,1 mm tykk.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at metallfolien er utformet i ett stykke pr. avsnitt (16-24; 46 - 52).

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det ved den frie ende (42) av metallfolien (71) er anordnet en luftbremse (72) ved hjelp av to, på tvers av viklingsretningen (77) liggende kanter (75, 76).