Экран Солсбери - Salisbury screen

В Экран Солсбери был способом уменьшить отражение радиоволн от поверхности. Это была одна из первых концепций в радиопоглощающий материал, аспект "стелс-технология ", используется для предотвращения врага радар обнаружение военной техники. Впервые он был применен к кораблю радиолокационный разрез (RCS) редукция. Экран Солсбери был изобретен американским инженером Уинфилдом Солсбери в начале 1940-х годов (см. Дату подачи патента). Патент был задержан из-за безопасности военного времени,^[1][2].

Метод работы

Грохоты Salisbury работают по тому же принципу, что и оптические. антиотражающие покрытия используется на поверхности линз фотоаппаратов и очков, чтобы они не отражали свет. Самый простой для понимания дизайн экрана Salisbury состоит из трех уровней: плоскость земли металлическая поверхность, которую необходимо скрыть, без потерь диэлектрик точной толщины (четверть длина волны поглощаемой радиолокационной волны), и тонкий глянцевый экран.

1. Когда радарная волна попадает на переднюю поверхность диэлектрика, она расщепляется на две волны.
2. Одна волна отражается от глянцевой поверхности экрана. Вторая волна проходит в слой диэлектрика, отражается от поверхности металла и снова выходит из диэлектрика в воздух.
3. Дополнительное расстояние, которое проходит вторая волна, приводит к тому, что она на 180 ° смещается по фазе с первой волной к тому времени, когда она выходит из диэлектрической поверхности.
4. Когда вторая волна достигает поверхности, две волны объединяются и нейтрализуют друг друга из-за явления вмешательство. Следовательно, энергия волны не отражается обратно в приемник радара.

Чтобы понять подавление волн, необходимо понимание концепции вмешательство. Когда два электромагнитные волны которые последовательный и путешествуют в одном пространстве, взаимодействуют, они объединяются, чтобы сформировать единую результирующую волну. Если две волны "в фазе «Таким образом, их пики совпадают, - они складывают, а выходная интенсивность - это сумма интенсивностей двух волн. Однако, если две волны имеют половину длины волны»не в фазе ", поэтому положительные пики одной волны совпадают с отрицательными пиками другой, две волны вычитаются, и разница равна нулю.

Толщина диэлектрика составляет четверть длины волны (λ / 4) ожидаемой радиолокационной волны. Поскольку вторая волна (на шаге 2) проходит через толщину диэлектрика дважды (один раз входит и один раз выходит), дополнительное расстояние, которое она преодолевает, составляет половину длины волны (λ / 2). Таким образом, это половина длины волны не в фазе с первой волной, когда они объединяются, и две волны гасятся.

Недостатки

У этой концепции есть существенные недостатки, которые ограничивают использование сеток Солсбери. Во-первых, простая конструкция Солсбери, приведенная выше, хорошо работает только на одной частоте радара, поэтому противнику нужно только изменить свою частоту, чтобы победить его. Более сложные многослойные конструкции Солсбери могут охватывать диапазон частот, но только за счет увеличения толщины, и в лучшем случае покрывать только часть радиолокационного спектра.

Еще одна проблема - это толщина самого экрана. Длины волн радара находятся в диапазоне от 10 см до 1 мм, поэтому толщина экрана (четверть длины волны) должна быть не более 2,5 см, а многослойные экраны намного толще. Добавление такой массы к поверхности самолета может неприемлемо ухудшить аэродинамические характеристики. Исследования проводятся на ультратонких экранах Солсбери с использованием Зивенпайпер HIGP (плоскость заземления с высоким сопротивлением ) (источник: Wiley Periodicals, Inc., Microwave Opt. Technol. Lett.), в котором показаны заметные улучшения толщины экрана.

Рекомендации