RU170387U1 - Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse - Google Patents

Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse Download PDF

Info

Publication number
RU170387U1
RU170387U1 RU2016129770U RU2016129770U RU170387U1 RU 170387 U1 RU170387 U1 RU 170387U1 RU 2016129770 U RU2016129770 U RU 2016129770U RU 2016129770 U RU2016129770 U RU 2016129770U RU 170387 U1 RU170387 U1 RU 170387U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shielded
electromagnetic
vestibule
shielded room
door
Prior art date
Application number
RU2016129770U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Горшков
Борис Николаевич Городецкий
Виктор Андреевич Вялов
Александр Михайлович Вишневский
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2016129770U priority Critical patent/RU170387U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU170387U1 publication Critical patent/RU170387U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00Hulls characterised by their structure or component parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к судостроению, в частности к экранировке помещений от электромагнитных импульсов, и может быть использована при проектировании и строительстве кораблей для защиты их радиоэлектронных средств от электромагнитного импульса (ЭМИ) большой мощности. Задачей заявляемого технического решения является обеспечение требуемого подавления ЭМИ большой мощности, проникающего через узлы электромагнитной герметизации дверей с уменьшением габаритов тамбура. Поставленная задача решается благодаря тому, что в тамбуре для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса, содержащем корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, а также экранированную дверь в смежное экранированное помещение и экранированную наружную дверь, предусмотрено следующее отличие: на внутренние поверхности его корпусных конструкций нанесено покрытие, поглощающее электромагнитное излучение. Данное техническое решение за счет нанесения поглощающего покрытия позволяет значительно уменьшить габариты тамбура. 1 ил.The utility model relates to shipbuilding, in particular to the screening of premises from electromagnetic pulses, and can be used in the design and construction of ships to protect their electronic equipment from electromagnetic pulses (EMP) of high power. The objective of the proposed technical solution is to provide the required suppression of high-power EMR penetrating through the nodes of the electromagnetic sealing of doors with a decrease in the size of the vestibule. The problem is solved due to the fact that in the vestibule to protect the shielded room from an electromagnetic impulse, containing housing structures that form a shielded room with a floor, ceiling and walls, as well as a shielded door to an adjacent shielded room and a shielded external door, the following difference is provided: for internal the surface of its hull structures is coated with absorbing electromagnetic radiation. This technical solution due to the application of an absorbing coating can significantly reduce the dimensions of the vestibule. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к судостроению, в частности к экранировке помещений от электромагнитных импульсов, и может быть использована при проектировании и строительстве кораблей для защиты их радиоэлектронных средств от электромагнитного импульса (ЭМИ) большой мощности.The utility model relates to shipbuilding, in particular to the screening of premises from electromagnetic pulses, and can be used in the design and construction of ships to protect their electronic equipment from electromagnetic pulses (EMP) of high power.

Для защиты входа в экранированное помещение от ЭМИ большой мощности используют небольшое промежуточное помещение, изолирующее этот вход от воздействия внешней среды, а именно тамбур, содержащий корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, экранированной дверью в это помещение и экранированной наружной дверью. Пример такого известного технического решения описан, например, в патентной публикации Республики Корея KR 20110043168 МПК E05F 3/04; Е06В 5/18.To protect the entrance to the shielded room from high-power EMR, a small intermediate room is used to isolate this entrance from the influence of the external environment, namely a vestibule containing housing structures forming a shielded room with a floor, ceiling and walls, a shielded door to this room and a shielded external door . An example of such a known technical solution is described, for example, in the patent publication of the Republic of Korea KR 20110043168 IPC E05F 3/04; ЕВВ 5/18.

Технические решения для защиты экранированных помещений от ЭМИ большой мощности, характеризуемые указанным сочетанием признаков, а именно тамбур, содержащий корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, экранированную дверь в экранированное помещение и наружную экранированную дверь, как правило, стандартизованы. В частности, типовые технические решения приведены в военном стандарте США MIL-STD-188-125-1 17, (July 1998 SUPERSEDING MIL-STD-188-125A 15 February 1994 (http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/std188_125_1.pdf) стр. 21, фигура 2а, где изображен тамбур для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса, содержащий корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, экранированную дверь в экранированное помещение и наружную экранированную дверь, принятый в качестве аналога.Technical solutions for protecting shielded rooms from high-power EMR, characterized by the indicated combination of features, namely a vestibule containing housing structures forming a shielded room with a floor, ceiling and walls, a shielded door to a shielded room and an external shielded door, are usually standardized. In particular, typical technical solutions are given in the US military standard MIL-STD-188-125-1 17, (July 1998 SUPERSEDING MIL-STD-188-125A February 15, 1994 (http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL /std188_125_1.pdf) p. 21, figure 2a, which shows a vestibule for protecting a shielded room from an electromagnetic pulse, containing housing structures forming a shielded room with a floor, ceiling and walls, a shielded door to a shielded room and an external shielded door, accepted as analogue.

Однако этот тамбур имеет недостатки, заключающиеся в недостаточной защищенности экранированного помещения от проникновения ЭМИ большой мощности в процессе эксплуатации, обусловленные непрерывным ухудшением защитных параметров узлов электромагнитного уплотнения экранированных дверей.However, this vestibule has drawbacks consisting in insufficient protection of the shielded room from the penetration of high-power EMR during operation, due to the continuous deterioration of the protective parameters of the electromagnetic seal nodes of the shielded doors.

Это связано ограниченными ресурсными характеристиками конструкционных материалов электромагнитных уплотнений. Установлено, что экранированные двери - самое слабое звено в системе электромагнитной защиты помещений от ЭМИ большой мощности. В частности, в справочнике-руководстве по военным спецификациям и стандартам США MIL-HDBK-1195 30.09.1988 г., отмечается, что в узлах электромагнитной герметизации электрические контакты со временем ухудшаются и скорость их деградации зависит от влажности, вибрации, теплового расширения и сжатия, а также от загрязнения коррозийными материалами, такими как соленые брызги или атмосферные загрязняющие вещества. Окисление контакт-деталей электромагнитного уплотнения вызывает увеличение контактного сопротивления между ними. В упомянутом выше MIL-HDBK-1195 отмечено, что коэффициент экранирования узлов герметизации дверей ухудшается на 15-20 дБ через три года даже в идеальных лабораторных условиях. В корабельной окружающей среде деградация значительно выше и для экранированных дверей снижение эффективности экранирования через 6 месяцев может достигать 40 дБ.This is due to the limited resource characteristics of the construction materials of electromagnetic seals. It has been established that shielded doors are the weakest link in the system of electromagnetic protection of rooms from high-power electromagnetic radiation. In particular, in the reference manual for military specifications and US standards MIL-HDBK-1195 09/30/1988, it is noted that in the nodes of electromagnetic sealing electrical contacts deteriorate over time and the rate of their degradation depends on humidity, vibration, thermal expansion and compression as well as pollution from corrosive materials such as salt spray or atmospheric pollutants. Oxidation of the contact parts of the electromagnetic seal causes an increase in contact resistance between them. In the aforementioned MIL-HDBK-1195, it is noted that the shielding coefficient of door sealing units deteriorates by 15-20 dB after three years, even under ideal laboratory conditions. In a ship's environment, the degradation is much higher and for shielded doors, a decrease in shielding efficiency after 6 months can reach 40 dB.

Подавления основной энергетической составляющей частотного спектра ЭМИ большой мощности в этом тамбуре достигается за счет эффекта запредельного волновода, образуемого при увеличении длины тамбура, а для того, чтобы несколько сократить эту длину, экранированному помещению придана Г-образная форма.The suppression of the main energy component of the high power EMP frequency spectrum in this tambour is achieved due to the effect of the transcendental waveguide formed with increasing length of the tambour, and in order to slightly reduce this length, the shielded room is given an L-shaped shape.

Однако для корабля и это решение является нерациональным из за усложнения проектирования корабельных помещений, обусловленного увеличенными габаритами тамбура и соответственно потерями полезного объема. Потери полезного объема на корабле нежелательны, так как они ведут к необоснованному увеличению водоизмещения корабля и соответственно к снижению его тактико-технических характеристик. Для Г-образного тамбура этот недостаток также обострен неудобством, обусловленным удлинением и усложнением пути прохода личного состава корабля в экранированное помещение через тамбур по Г-образной трассе, что является неудобством в нештатных ситуациях.However, for the ship, this solution is also irrational due to the complexity of the design of ship premises, due to the increased dimensions of the vestibule and, accordingly, the loss of usable volume. Losses of net volume on the ship are undesirable, since they lead to an unreasonable increase in the displacement of the ship and, accordingly, to a decrease in its tactical and technical characteristics. For the L-shaped vestibule, this drawback is also aggravated by the inconvenience caused by the lengthening and complication of the passage of the ship’s personnel to the shielded room through the vestibule along the L-shaped track, which is inconvenience in emergency situations.

Это обуславливает необходимость применения структур с характеристиками запредельного волновода для подавления электромагнитного излучения, проникающего через узлы электромагнитной герметизации. Пример такого решения показан на фигуре 2b стандарта MIL-STD-188-125-1 17, (July 1998 SUPERSEDING MIL-STD-188-125A 15 February 1994) (http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/std188_125_1.pdf) стр. 21, где изображен тамбур для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса, содержащий корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, экранированную дверь в экранированное помещение и наружную экранированную дверь, принятый за прототип.This necessitates the use of structures with the characteristics of a transcendental waveguide to suppress electromagnetic radiation penetrating through the nodes of electromagnetic sealing. An example of such a solution is shown in figure 2b of the standard MIL-STD-188-125-1 17, (July 1998 SUPERSEDING MIL-STD-188-125A February 15, 1994) (http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/std188_125_1 .pdf) p. 21, which shows a vestibule for protecting a shielded room from an electromagnetic pulse, containing case structures that form a shielded room with a floor, ceiling and walls, a shielded door to a shielded room and an external shielded door adopted as a prototype.

Эффект запредельного волновода для подавления основной энергетической составляющей частотного спектра ЭМИ большой мощности в этом тамбуре также достигается за счет увеличения его длины.The effect of the transcendental waveguide to suppress the main energy component of the high power EMP frequency spectrum in this vestibule is also achieved by increasing its length.

Однако для корабля и это решение является нерациональным из-за усложнения проектирования корабельных помещений, обусловленного увеличенными габаритами тамбура и соответственно потерями полезного объема. Потери полезного объема на корабле нежелательны, так как они ведут к необоснованному увеличению водоизмещения корабля и соответственно к снижению его тактико-технических характеристик.However, for the ship, this solution is also irrational due to the complexity of the design of ship premises, due to the increased dimensions of the vestibule and, accordingly, the loss of usable volume. Losses of net volume on the ship are undesirable, since they lead to an unreasonable increase in the displacement of the ship and, accordingly, to a decrease in its tactical and technical characteristics.

Задачей заявляемого технического решения является обеспечение требуемого подавления ЭМИ большой мощности, проникающего через узлы электромагнитной герметизации дверей с уменьшением габаритов тамбура.The objective of the proposed technical solution is to provide the required suppression of high-power EMR penetrating through the nodes of the electromagnetic sealing of doors with a decrease in the size of the vestibule.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в тамбуре для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса, содержащем корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, а также экранированную дверь в смежное экранированное помещение и экранированную наружную дверь, предусмотрено следующее отличие: на внутренние поверхности его корпусных конструкций нанесено покрытие, поглощающее электромагнитное излучение.The problem is solved due to the fact that in the vestibule to protect the shielded room from an electromagnetic impulse, containing housing structures that form a shielded room with a floor, ceiling and walls, as well as a shielded door to an adjacent shielded room and a shielded external door, the following difference is provided: for internal the surface of its hull structures is coated with absorbing electromagnetic radiation.

Заявляемое техническое решение позволяет за счет нанесения поглощающего покрытия уменьшить габариты тамбура.The claimed technical solution allows due to the application of an absorbing coating to reduce the dimensions of the vestibule.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежами, на которых:The technical nature and principle of operation of the proposed device are illustrated by drawings, in which:

фиг. 1 изображен тамбур для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса, где:FIG. 1 shows a vestibule for protecting a shielded room from an electromagnetic pulse, where:

1 - корпусная конструкция тамбура;1 - case structure of the vestibule;

2 - внутренняя дверь;2 - an internal door;

3 - экранированное помещение;3 - shielded room;

4 - наружная дверь;4 - external door;

5 - поглощающее покрытие;5 - absorbing coating;

6 - вертикальные щели;6 - vertical slots;

фиг. 2 - формы импульсов электромагнитного поля, проходящих в экранированное помещение при трех вариантах исполнения тамбура, гдеFIG. 2 - the shape of the pulses of the electromagnetic field passing into the shielded room with three versions of the vestibule, where

а - корпусные конструкции без покрытия при длине тамбура 5 м;a - hull structures without coating with a length of the vestibule 5 m;

б - корпусные конструкции без покрытия при длине тамбура 3 м;b - hull structures without coating with a length of the vestibule of 3 m;

в - корпусные конструкции с покрытием при длине тамбура 3 м.c - housing structures with a coating with a length of the vestibule of 3 m.

Тамбур для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса содержит корпусные конструкции 1, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, экранированную внутреннюю дверь 2 в экранированное помещение 3 и экранированную наружную дверь 4. На внутренних поверхностях его корпусных конструкций 1 нанесено покрытие 5, поглощающее электромагнитное излучение. В качестве этого покрытия может быть использовано, например, широкополосное поглощающее покрытие, описанное в статье Alireza Kazemzadeh and Anders Karlsson Nonmagnetic Ultra Wideband Absorber with Optimal Thickness IEEE transactions on Antennas and propogation, vol. 59, no. 1, January 2011. Ha дверях 2 и 4 условно показаны вертикальные щели 6, образованные дефектами электромагнитного уплотнения d (деградацией узлов электромагнитной герметизации), расположенными на расстоянии L от смежной стены, через которые проникает электромагнитное излучение.The tambour for protecting a shielded room from electromagnetic impulse contains case structures 1 forming a shielded room with a floor, ceiling and walls, a shielded inner door 2 into a shielded room 3 and a shielded outer door 4. An electromagnetic absorbing coating 5 is applied on the inner surfaces of its body structures 1 radiation. As this coating, for example, a broadband absorbent coating described in Alireza Kazemzadeh and Anders Karlsson Nonmagnetic Ultra Wideband Absorber with Optimal Thickness IEEE transactions on Antennas and propogation, vol. 59, no. 1, January 2011. At doors 2 and 4, vertical slots 6 are conventionally shown, formed by defects in the electromagnetic seal d (degradation of the electromagnetic seal nodes) located at a distance L from the adjacent wall through which electromagnetic radiation penetrates.

При проникновении через щели 6 ЭМИ большой мощности внутрь экранированного помещения 3 формируется несколько фронтов и экспоненциально затухающий «хвост» из гармонических колебаний на одной или нескольких собственных частотах. Такая картина обусловлена дифракцией импульса на отверстии и последующих переотражениях его от стенок. Исходя из представления спектральной плотности электрического поля большой мощности ЯВ, приведенной, например, в книге Б.Б. Акбашева, Н.В. Балюка и Л.Н. Кечиева «Защита объектов телекоммуникаций от электромагнитных воздействий», М.:, Грифон, 1014 г., стр. 71, рис. 2.4 и 2.5, внутри помещения будут доминировать две-четыре частоты, отвечающие собственным частотам тамбура, как соответствующего прямоугольного резонатора. Исходя из необходимости перекрытия диапазона этих частот, выбирается диапазон поглощения электромагнитного излучения поглощающим покрытием.When penetrating through slots 6 of high-power electromagnetic radiation into the shielded room 3, several fronts and an exponentially decaying “tail” from harmonic oscillations at one or several natural frequencies are formed. This picture is due to the diffraction of the pulse at the hole and its subsequent reflections from the walls. Based on the representation of the spectral density of the electric field of a high power of nuclear weapons, given, for example, in the book of BB Akbasheva, N.V. Balyuk and L.N. Kechieva “Protection of telecommunication facilities from electromagnetic influences”, M.:, Griffin, 1014, p. 71, Fig. 2.4 and 2.5, two to four frequencies will dominate indoors, corresponding to the natural frequencies of the vestibule, as the corresponding rectangular resonator. Based on the need to overlap the range of these frequencies, the range of absorption of electromagnetic radiation by the absorbing coating is selected.

Возможность осуществления заявляемого технического решения показано следующим рассмотрением характера дифракции электромагнитной волны на узких щелях 6, образованных деградацией узлов электромагнитной герметизации. Так как наиболее существенное проникновение поля через щели 6 происходит в случае поляризации, при которой вектор электрического поля направлен перпендикулярно щели, то рассмотрим случай, когда в экранированном помещении 3 образуются две вертикальные щели 6, представляющие наибольшую опасность электромагнитного воздействия ЭМИ большой мощности на корабельные радиоэлектронные средства.The possibility of implementing the claimed technical solution is shown by the following consideration of the nature of the diffraction of the electromagnetic wave on the narrow slots 6 formed by the degradation of the nodes of electromagnetic sealing. Since the most significant penetration of the field through slots 6 occurs in the case of polarization, in which the electric field vector is directed perpendicular to the slit, we consider the case when two vertical slots 6 form in the shielded room 3, which pose the greatest danger of high-power electromagnetic radiation from ship’s electronic devices .

Воздействие ЭМИ большой мощности можно представить в виде разности двух экспонентThe impact of high power EMR can be represented as the difference of two exponentials

Е(t)=E0(e-αt-e-βt),E (t) = E 0 (e -αt -e -βt ),

гдеWhere

E(t) - напряженность электрического поля;E (t) is the electric field strength;

Е0 - параметр, отвечающий за интенсивность импульса;E 0 is the parameter responsible for the intensity of the pulse;

α - параметр, отвечающий за скорость убывания напряженности электрического поля;α is the parameter responsible for the rate of decrease of the electric field strength;

β - параметр, отвечающий за крутизну переднего фронта.β is the parameter responsible for the steepness of the leading edge.

Для параметров α и β примем значения, приведенные в статье Giri D.V., Prather W.D. HEMP risetime evolution of technology and standards exclusively for E1 environment. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY, VOL. 55, NO. 3, JUNE 2013 p. 484-491.), а именно α=4⋅106 c-1, β=4.76⋅108 с-1. Параметр E0 выберем так, чтобы амплитуда импульса снаружи тамбура равнялась условной единице.For parameters α and β, we take the values given in the article by Giri DV, Prather WD HEMP risetime evolution of technology and standards exclusively for E1 environment. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY, VOL. 55, NO. 3, JUNE 2013 p. 484-491.), Namely α = 4⋅10 6 s -1 , β = 4.76⋅10 8 s -1 . We choose the parameter E 0 so that the amplitude of the pulse outside the vestibule is equal to a conventional unit.

Для дальнейших расчетов перейдем в частотную область. Напряженность электрического Е(ω) в зависимости от частоты ω тогда примет видFor further calculations, we turn to the frequency domain. The electric intensity E (ω) depending on the frequency ω then takes the form

Figure 00000001
Figure 00000001

Выберем систему координат (x,y,z) так, чтобы начало координат находилось в основании щели 6, ось х была направленна вдоль щели 6, ось у - перпендикулярно щели 6, а ось z - вглубь экранированного помещения. Как уже отмечалось выше, для рассматриваемой задачи актуальна поляризация падающего поля, при которой вектор магнитного поля имеет только одну составляющую Нх, которая в частотной области имеет видWe choose the coordinate system (x, y, z) so that the origin is at the base of slit 6, the x axis is directed along slit 6, the y axis is perpendicular to slit 6, and the z axis is deep into the shielded room. As already noted above, the polarization of the incident field is relevant for the problem under consideration, in which the magnetic field vector has only one component H x , which in the frequency domain has the form

Нх=eikx cos θ,H x = e ikx cos θ ,

где θ - телесный угол;where θ is the solid angle;

Нх - компонента вектора напряженности магнитного поля вдоль оси х;H x is the component of the magnetic field vector along the x axis;

i - мнимая единица;i is the imaginary unit;

k - волновое число,k is the wave number

а h удовлетворяет уравнению и граничным условиямand h satisfies the equation and boundary conditions

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
при y>|d|,
Figure 00000003
for y> | d |,

Решение этого уравнения может быть вычислено на основе приближения Рэлея по следующей формуле:The solution to this equation can be calculated based on the Rayleigh approximation using the following formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где:Where:

Figure 00000005
Figure 00000005

Для дальнейшей сравнительной оценки примем допущение, что пол и потолок тамбура не имеют поглощающего покрытия, то есть идеально отражающие. Тогда зависимость от переменной х будет выражаться множителем sin(πnx/a), зависимость от переменных у и z будет определяться решением двумерной задачи Неймана для прямоугольного резонатора с источником вида h(y, z), рассмотренной в монографии Хёнл X., Мауэ А., Вестпфаль К. «Теория дифракции» М.: МИР, 1964 г. Решение этой задачи основано на представлении функции Грина для уравнения Гельмгольца для прямоугольника с граничными условиями Неймана в виде ряда из функций Грина для свободного пространства.For further comparative evaluation, we assume that the floor and ceiling of the vestibule do not have an absorbing coating, that is, perfectly reflective. Then the dependence on the variable x will be expressed by the factor sin (πnx / a), the dependence on the variables y and z will be determined by the solution of the two-dimensional Neumann problem for a rectangular resonator with a source of the form h (y, z), considered in the monograph Xenl X., Maue A. , Westpfal K. “The diffraction theory” M .: MIR, 1964. The solution to this problem is based on the representation of the Green function for the Helmholtz equation for a rectangle with Neumann boundary conditions in the form of a series of Green functions for free space.

Figure 00000006
Figure 00000006

где R - коэффициент отражения от стенок.where R is the reflection coefficient from the walls.

Сравнительная оценка произведена следующих вариантов исполнения тамбуров с поперечным сечением 5,5×2,5:A comparative assessment was made of the following versions of the vestibules with a cross section of 5.5 × 2.5:

- тамбур длиной 5 м без поглощающего покрытия, т.е. с идеально отражающими стенами (фиг. 2а);- a vestibule 5 m long without an absorbing coating, i.e. with perfectly reflecting walls (Fig. 2a);

- тамбур длиной 3 м без поглощающего покрытия, т.е. с идеально отражающими стенами (фиг. 2б);- a vestibule 3 m long without an absorbing coating, i.e. with perfectly reflecting walls (Fig. 2b);

- тамбур длиной 3 м со стенами, покрытыми поглощающим покрытием (фиг. 2в). Коэффициент поглощения покрытия принят равным 0,4 во всем диапазоне частот.- a vestibule 3 m long with walls covered by an absorbent coating (Fig. 2c). The absorption coefficient of the coating is taken equal to 0.4 in the entire frequency range.

Во всех вариантах расчета принято расположение щелей 6 на расстоянии L=0,1 м от смежной стены.In all calculation options, the arrangement of slots 6 at a distance of L = 0.1 m from an adjacent wall is accepted.

На фиг. 2 показан отклик помещений трех вариантов исполнения тамбура на воздействие ЭМИ большой мощности.In FIG. Figure 2 shows the response of the premises of three versions of the vestibule to the effect of high power EMR.

При проникновении ЭМИ большой мощности внутрь экранированного помещения 3 через отверстие формируется несколько фронтов и экспоненциально затухающий «хвост» из гармонических колебаний на одной или нескольких собственных частотах. Такая картина обусловлена дифракцией импульса на отверстии и последующих переотражениях его от стенок. В спектральном представлении сигнала внутри помещения будут доминировать, как отмечено выше, две-четыре частоты, отвечающие собственным частотам прямоугольного резонатора соответствующего размерам тамбура. Нанесение на стенки радиопоглощающего покрытия позволяет как уменьшить максимальное значение модуля напряженности электрического поля, так и уменьшить время затухания образующихся стоячих волн.With the penetration of high power EMP inside the shielded room 3 through the hole several fronts are formed and an exponentially decaying "tail" of harmonic oscillations at one or more natural frequencies. This picture is due to the diffraction of the pulse at the hole and its subsequent reflections from the walls. In the spectral representation of the signal indoors, two to four frequencies corresponding to the natural frequencies of the rectangular resonator corresponding to the dimensions of the vestibule will dominate, as noted above. The application of a radar absorbing coating to the walls allows both to reduce the maximum value of the electric field strength modulus and to reduce the attenuation time of the generated standing waves.

В таблице приведены результаты сравнительной оценки параметров двух вариантов исполнения тамбура.The table shows the results of a comparative assessment of the parameters of two versions of the vestibule.

Figure 00000007
Figure 00000007

Из таблицы видно, что предложенное техническое решение обеспечивает на 25% снижение амплитуды электромагнитного импульса, проходящего через тамбур в защищаемое им экранированное помещение, а также более чем в 2 раза снижает энергию импульса. Крутизна фронта импульса, проходящего через тамбур, снижется, соответственно импульс «размазывается», что упрощает его фильтрацию на входе электронных схем.The table shows that the proposed technical solution provides a 25% reduction in the amplitude of the electromagnetic pulse passing through the vestibule into the shielded room protected by it, and also reduces the pulse energy by more than 2 times. The steepness of the front of the pulse passing through the vestibule decreases, respectively, the pulse is "smeared", which simplifies its filtering at the input of electronic circuits.

Таким образом, при наличии поглощающего покрытия на переборках, образующих тамбур, параметры электромагнитной защищенности экранированного помещения с защищаемыми электромагнитными средствами существенно улучшились при уменьшении занимаемого им объемов судовых помещений. При этом улучшились эксплуатационные характеристики тамбура. В частности, проход от двери до двери осуществляется практически по прямой и не создает препятствий для быстрого перемещения личного состава.Thus, in the presence of an absorbing coating on the bulkheads forming the vestibule, the parameters of the electromagnetic immunity of the shielded room with the protected electromagnetic means improved significantly with a decrease in the volume of ship premises occupied by it. At the same time, the performance of the tambour improved. In particular, the door-to-door passage is carried out almost in a straight line and does not create obstacles for the rapid movement of personnel.

Заявляемое техническое решение позволяет сократить затраты на проектирование и строительство корабля, направленные на обеспечение его защиты от преднамеренных мощных электромагнитных воздействий.The claimed technical solution allows to reduce the costs of the design and construction of the ship, aimed at ensuring its protection from deliberate powerful electromagnetic effects.

Claims (1)

Тамбур для защиты экранированного помещения от электромагнитного импульса, содержащий корпусные конструкции, формирующие экранированное помещение с полом, подволоком и стенами, экранированную дверь в смежное экранированное помещение и экранированную наружную дверь, отличающийся тем, что на внутренних поверхностях его корпусных конструкций нанесено покрытие, поглощающее электромагнитное излучение.A tambour for protecting a shielded room from an electromagnetic pulse, comprising housing structures forming a shielded room with a floor, ceiling and walls, a shielded door to an adjacent shielded room and a shielded external door, characterized in that electromagnetic radiation absorbing coating is applied on the inner surfaces of its housing structures .
RU2016129770U 2016-07-21 2016-07-21 Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse RU170387U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129770U RU170387U1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129770U RU170387U1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170387U1 true RU170387U1 (en) 2017-04-24

Family

ID=58641171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129770U RU170387U1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170387U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA12563U (en) * 2005-08-08 2006-02-15 Prydniprovska State Acad Eng Noise-suppression platform
RU144968U1 (en) * 2014-03-11 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации CLOSED FORTIFICATION STRUCTURE
CN105188327A (en) * 2015-07-21 2015-12-23 无锡市海联舰船附件有限公司 Marine shielding room

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA12563U (en) * 2005-08-08 2006-02-15 Prydniprovska State Acad Eng Noise-suppression platform
RU144968U1 (en) * 2014-03-11 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации CLOSED FORTIFICATION STRUCTURE
CN105188327A (en) * 2015-07-21 2015-12-23 无锡市海联舰船附件有限公司 Marine shielding room

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Long et al. Denoising of UHF PD signals based on optimised VMD and wavelet transform
JP2006153841A5 (en)
US10470344B2 (en) Methods, devices, and systems for filtering electromagnetic interference
Hong et al. Nonlinear electromagnetic time reversal in an open semireverberant system
RU170387U1 (en) Tambour for the protection of the shielded room from the electromagnetic pulse
Tsyanenka et al. Worst-case model for considering gaskets in calculation of shielding effectiveness of metallic enclosures
JP2018063970A5 (en)
KR20190016228A (en) Hybrid Radar Absorbing Structure for Aircraft
Sun et al. Moving target imaging and ghost mitigation in through-the-wall sensing application
Pieraccini et al. Propagation of large bandwidth microwave signals in water
KR102188324B1 (en) Continuous monitoring device for shielding effectiveness
Zhang et al. Simulation analysis for the materials shielding effectiveness of EMP
KR101341160B1 (en) Method for manufacturing protective wall of multilayer
Shyamala et al. Experimental studies and analysis on IEMI source, field propagation and IEMI coupling to power utility system
Karri et al. Propagation of pulse signals in the turn of a meander microstrip delay line
Estephan et al. Waveform design for through-the-wall radar imaging applications
Whitelonis et al. Investigation of circular pipes as a propagation channel for through-wall radar
DE958484C (en) Electrically shielded measuring room
Abdullah et al. Performance study of preliminary mini anechoic chamber fitted with coconut shell coated absorbers
RU172418U1 (en) EMC device
Tsyanenka et al. Computationally Effective Wideband Worst Case Model of Electromagnetic Wave Penetration between Compartments inside Enclosure
Ängskog et al. Shielding effectiveness of energy saving windows and HPM effects on coated window panes: Measurements conducted 2014–2016—Results and lessons learned
Joffe et al. Can a slot act as a band pass aperture?
Bibikov et al. Shielding, radioabsorbing and scattering materials for decreasing of disturbances and for enhance of efficiency of radar work
Karcz et al. New Electromagnetic Threat Protection Systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170722

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20190514