Форум "Стелс машины"
http://paralay.iboards.ru/

ЭПР и композиты
http://paralay.iboards.ru/viewtopic.php?f=32&t=1191
Страница 1 из 10

Автор:  flateric [ ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы и ответы

Ну вот как бы азы малозаметности:

http://www.f-16.net/f-16_forum_download-id-7924.html
http://www.aoe.vt.edu/~mason/Mason_f/Co ... tealth.pdf
http://www.aoe.vt.edu/~mason/Mason_f/StealthS03.pdf

Автор:  Mixalych [ ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы и ответы

Зависимость ЭПР от углов (не хочу называть это сигнатурой) у всех аппаратов похожа на ёжиков, т.е. имеет "иголки", потому что у летательных аппаратов обычно много плоских или почти плоских поверхностей. Поэтому да, она может изменяться в пределах малых углов на 2 порядка. Но иголки имеют положительный знак, а не отрицательный(это не провалы). Провалы тоже бывают, но обычно гораздо меньшие. Это справедливо для всех больших аппаратов сложной конфигурации.

Минимальная сигма действительно может быть ~0,001-0,002 м², но я не вижу смысла говорить о минимальной найденной ЭПР. Может у Су-27 тоже можно найти такое хитрое направление, в котором эпр будет 0,001 но вероятность что он этой стороной повернётся будет скажем 10^-8.

Автор:  flateric [ ]
Заголовок сообщения:  Re: Вопросы и ответы

есть очень хороший ликбез по РПМ с картинками, но, увы, на английском
http://www.microwaves101.com/encycloped ... radar1.cfm
http://www.microwaves101.com/encycloped ... radar2.cfm
http://www.microwaves101.com/encycloped ... radar3.cfm

Автор:  allocer [ ]
Заголовок сообщения:  ЭПР и композиты

В этой теме всё про композитные материалы, эффективную площадь рассеяния и их взаимосвязь.

***


paralay писал(а):
ЭПР без внешних подвесок – 0.6 кв.м
ЭПР с внешним подвесками не менее 6.5 кв.м
ЭПР со «стелс-контейнерами» - 1.2 кв.м
Без обид, но "определение ЭПР по фотографии"?

Автор:  allocer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

paralay писал(а):
ЭПР на базе табличных данных, http://paralay.com/paralay_tab.xls
Там следующее посчитано:
ЭПР минимальная = площадь фас / 2 * количество консолей / 6 * коэф. обмазки * коэф. формы * коэф. плазмы

Как минимум два коэффициента в этой формуле подпадают под категорию "определяем ЭПР по фотографии". Не говоря уже о том, что с физическим смыслом ЭПР приведённая формула имеет мало общего (здесь можно допустить, что эта формула выведена эмпирически). Но хотелось бы узнать, по каким данным были введены "коэффициент обмазки" и "коэффициент формы", собственно являющиеся в этой формуле основным отличием ПАК ФА от Су-27. Почему коэффициент обмазки взят 0,5 против 1 у Су-27? (разве у нас РПМ выше -3 дБ не выросли?). Почему коэффициент формы взят 0,2 против 1 у Су-27?

Без обид, но это вилами по воде и пальцем в небо.

Автор:  Алексей. [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Paralay

Как учитывалась обшивка из композита при расчете ЭПР?? Ведь она и без покрытия является РПМ. По какому параметру( комплексу параметров) вы оцениваете эффективность РПМ. И какой уровень затухания выбирался для обмазки?

Автор:  paralay [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Арсений писал(а):
Цитата:
Кстати защитное устройство показали журналистам, может Андрей Фомин что-нибудь выдаст.
Откуда инфа?

От первоисточника, это было здесь, сейчас тут (перед анализомТ-50-1) http://paralay.com/pakfasu.html

«…Отдел прочностного и т.п. моделирования (на экранах картинки "цифровых" испытаний крыла, планера в целом, ЗУ в/з на попадание посторонних предметов, дозаправки - на избежание попадания топлива из шланга в в/з и т.д. и т.п.)»

allocer писал(а):
Без обид, но это вилами по воде и пальцем в небо.

Какие обиды? У «настоящих ученых» те же проблемы, птичка какнула и ЭПР поменялась, уж очень хитрая это наука. :)

Коэффициенты взяты из следующих условий:
ЭПР Су-27 без подвесок – 5 кв.м, с подвесками – 15 кв.м, ЭПР Ф-22 – 0.3 кв.м, ЭПР крылатой ракеты – 0.1 кв.м.

Алексей. писал(а):
Как учитывалась обшивка из композита при расчете ЭПР?? Ведь она и без покрытия является РПМ. По какому параметру( комплексу параметров) вы оцениваете эффективность РПМ. И какой уровень затухания выбирался для обмазки?

С каких пор обшивка из композита, очевидно, имеется в виду углепластик, является РПМ? Единственное его преимущество перед дюралевой конструкцией, как мне кажется, получено за счет высокого качества поверхности и отсутствие крепежа.

Для учета стелс-эффекта введены три коэффициента:
«Обмазка», поскольку может быть применена и на летательных аппаратах без специальных конструктивных решений для снижения ЭПР, ~ 0.25 – 0.5
«Форма» – грани, ориентированные в нужном направлении кромки и т.п., ~ 0.2
«Плазма» – касается гиперзвуковых аппаратов и «Бомбардировщика – 90», еще возможно и Су-34, ~ 0.5

«Количество консолей» - в основном требуется для сравнения не стелс машин.

Автор:  allocer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Всё-таки так и не дано объяснение, почему были назначены именно эти коэффициенты. Просто указано, что это в плане ЭПР форма в "5 раз лучше", чем у Су-27, а обмазка в "2 раза лучше".

Серьёзно, я не понимаю, как, зная итоговые значения некой абстрактной крылатой ракеты и Су-27 можно экстраполировать результаты на ПАК ФА, причём разделив их на две составляющие - материалы и форму?

Автор:  allocer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

paralay писал(а):
allocer , не заставляй меня слишком много думать, а то я перестану делать ;)
Ладно, не буду. :) Просто отметим это грифом "экспертная оценка".

Хотел ещё попридираться к оценкам других самолётов, но не буду.

Автор:  Composer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

paralay писал(а):
...Единственное его преимущество перед дюралевой конструкцией, как мне кажется, получено за счет высокого качества поверхности и отсутствие крепежа....

Точнее, минимизации количества стыков и крепежа (в смысле выгод в части ЭПР)... ;)

Автор:  Алексей. [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

paralay

Уважаемый, углеродные( карбонизированные) волокна поглощают радиоволны. Ведь углерод является проводником( в ряде случаев проводимость умышленно повышают легируя волокна бором) , стало быть способен трансформировать энергию радиоволн. Только при этом он её не отражает. Вы кстати когда нибудь обращали внимание что обтекатели ракет с РЛ ГСН делают отнюдь не из углеродного а из, такого "несовременного", стекловолокна. А все по одной причине: углерод поглощает радиоволны. Более того теплозащита для ЗУР например подбирается так чтобы в процессе абляции не образовывался углерод т.к. "прозрачность" обтекателя падает с увеличением углеродной "корки".
З.Ы.
Естественно поглощающая сильно зависит от типа волокна и степени наполненности композита и конечно от параметров радиоволны( особенно частоты) В ряде случаев коэффициент поглощения может быть и 40-50 дБ.

Автор:  Composer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Алексей. писал(а):
paralay
Уважаемый, углеродные( карбонизированные) волокна поглощают радиоволны. Ведь углерод является проводником...Только при этом он её не отражает....

О как! По Вашей логике и дюраль должен поглощать радиоволны, ведь алюминий проводник! :D
Алексей. писал(а):
Вы кстати когда нибудь обращали внимание что обтекатели ракет с РЛ ГСН делают отнюдь не из углеродного а из, такого "несовременного", стекловолокна. А все по одной причине: углерод поглощает радиоволны.

Открою Вам секрет: "несовременный" стеклопластик тоже поглощает радиоволны. И поглощает всем объемом, ибо является диэлектриком (чего не скажешь о углепластике). А величина поглощения характеризуется т.н. тангенсом диэлектрических потерь...

Автор:  Гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Composer писал(а):
Алексей. писал(а):
paralay
тангенсом диэлектрических потерь...

чем, чем? это Вы его сами так назвали?!

Автор:  allocer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Алексей. писал(а):
Ведь углерод является проводником
Ну-ну, как же это так получилось, что углерод проводник, а алмаз диэлектрик? Или алмаз это не углерод? Не забыли указать конкретную аллотропную модификацию?

Автор:  Другой гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Извините за офф...
Composer прав и термины не сам выдумывает.....
тангенс диэлектрических потерь - это резистивные (на тепло) потери. Соответственно чем больше тангенс Д.Э. тем больше потери ЭМ поля в материале. А есть композиты, которые прекрасно переотражают ЭМ поле...

Автор:  Гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Другой гость писал(а):
Извините за офф...
Composer прав и термины не сам выдумывает.....
тангенс диэлектрических потерь - это резистивные (на тепло) потери. Соответственно чем больше тангенс Д.Э. тем больше потери ЭМ поля в материале. А есть композиты, которые прекрасно переотражают ЭМ поле...

это не тангенс диэлектрических потерь, а угол диэлектрических потерь.
и в стеклопластике потери могут быть только в инфракрасном диапазоне частот.

Автор:  Другой гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Хорошо, тангенс угла диэлектрических потерь (http://moldavizolit.com/rus/mat_for_pcb ... ex/sf.html)...
А кто спорит, тепловые потери явно не видимый спектр....

Автор:  Гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Другой гость писал(а):
Хорошо, тангенс угла диэлектрических потерь (http://moldavizolit.com/rus/mat_for_pcb ... ex/sf.html)...
А кто спорит, тепловые потери явно не видимый спектр....

для кого не видимый?

Автор:  Другой гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

явно не "видимый"....
Для глаза разумеется...

Автор:  Арсений [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Цитата:
не заставляй меня слишком много думать, а то я перестану делать ;)
Паралай, мы очень ценим твой труд, твоя таблица очень на многое проливает свет, и многое дает понять.

Однако, объективно, твой метод, по которому ты определяешь ЭПР никуда не годится. Потому что коэффициенты выбраны наобум, выбрав их как-то по другому (а чем твои коэф-ты лучше, чем какие-то другие?) можно получить почти любое наперед заданное значение.

Я предлагаю другой метод определения ЭПР: она определяется просто посредством отнесения ЛА к одному из следующих типов:
Средняя/с носа
Обычный самолет: ~15м2/2-5м2
Самолет, со сниженной РЛ заметностью: 1,5-2/0,3
Стелс: 0,3-0,5/~0,01

Автор:  Гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ПАК ФА Т-50

Другой гость писал(а):
явно не "видимый"....
Для глаза разумеется...

в стеклопластике существенные потери могут быть только в инфракрасном диапазоне частот.

Автор:  Гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

Открываем любой справочник и смотрим... Например, ВФТ-СП при 100ГГц тангенс дельта = 0,022...
Приведите пож. поглощающие свойства углепластика. Именно углепластика а не наполненного сажей диэлектрика...

Автор:  Алексей. [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

Composer

Уважаемый вам надо немного поучить мат. часть по РПМ.
Для РПМ важны множество параметров:
удельное объемное эл. сопротивление
Удельное поверхностное эл. сопротивление
Диэлектрическая проницаемость
Тангес угла диэлектрических потерь

Так вот возвращаясь к РПМ. Любой из этих материалов композит, основу которого составляет полимер. Как известно почти все полимеры диэлектрики( частные случаи рассматривать не будем это для вас будет сложно). Полимеры в большинстве случаев наполнены именно проводниками( это могут быть ферриты, или аморфные металлы например), которые преобразуют энергию волн в тепло, либо вызывают интерференцию и т.д. По типы поглощения материалы сильно различаются.
Итак, общая эффективность экранирования:
L=A+R+B
A-потери на поглощение ЭМЭ в экранирующих материалах
R- потери связанные с отражением энергии от обеих поверхностей материала
B- потери из-за внутренних переотражений.
При этом
A= 8,686*b*a
где b- толщина материала
a- величина зависящая от частоты энергии, проводимости материала, дилектрической и магнитной проницаемости. Всю формулу переписать не могу т.к. она слишком объемная. Но суть в том что чем выше проводимость тем больше "а". и чем больше магнитная и диэлектрическая проницаемость и частота тем "а" меньше. Стало быть наполнитель должен как можно лучше проводить электричество, обладать низкой диэлектрической и магнитной проницаемостью. Композит( наш обсуждаемый углепластик) вполне отвечает этим требованиям.

allocer

>Ну-ну, как же это так получилось, что углерод проводник, а алмаз диэлектрик? Или алмаз это не углерод? Не забыли указать конкретную аллотропную модификацию?

Не показывайте своё невежество, если не разбираетесь в вопросе. Вы разве не знаете что у волокон и алмаза разная кристаллическая решетка + волокна имеют сложную структуру( я имею ввиду надмолекулярную)? :D Более того одних графитов я могу вам назвать 3-4 вида, + алмаз + нанотрубки( коих с десяток видов), фулерены, углеродные волокна разных типов, сажи, и т.д. И все это углерод, но свойства каждого вида обуславливаются не хим. составом, а молекулярным строением и надмолекулярной структурой. Волокна так же как и графит прекрасный проводник. Волокна обладают дырочной проводимостью, количество дырок в пи-зоне можно увеличить при введении бора в процессе производства.
Кстати для справки:
Тангенс угла диэлектрических потерь у волокна из ПАН равен 0,25-0,33.

З.Ы.

Не зря В-2 почти целиком сделан из углеродного волокна, там и соты и обшивка из УВ.

Автор:  PPP [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

Ув. Алексей.
Считаю, что (несмотря на правильные (в упрощенном смысле) приведенные формулы) Вы упустили один момент (чисто практического свойства):
- Как правило, в РПМ проводящий наполнитель не имеет периодической и протяженной структуры (т.е. наполнитель - ферритовые порошки/гранулы или сажа), по крайней мере в поверхностных слоях.
- В "силовых" углепластиковых панелях верхний слой - углеткань плотного плетения из тонкого волокна (для гладкой поверхности), причем сколько-нибудь толстый слой смол (связующего) сверху не допускается (при знакопеременных нагрузках растрескается и осыпется). При такой конструкции углеткань (Вы правы - проводник) сформирует проводящую экранирующую/отражающую поверхность/решетку (понятно, что расстояния между волокнами меньше 1/2 длины РВ даже для миллиметрового диапазона). При таком раскладе ЭМЭ будет поглощаться только в слое связующего над первым слоем углеткани (а он у нас предельно тонкий), ну и потери на отражение от углеткани (тоже не значительные). Вся остальная толщина панели "работать" фактически не будет (вкладом на проникновение за "экран" и поглощением этой части можно пренебречь).
Из этого всего следует, что "силовые" панели из углепластиков скорее всего будут хорошими отражателями ЭМЭ, и, значит, требуют покрытия РПМ.
Jedem das Seine - кому нагрузку держать, кому ЭМЭ поглощать.

Автор:  allocer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

2 Алексей: человек, который допустил фразу "Ведь углерод является проводником", безграмотную с физической точки зрения, теперь обвиняет других, указавших ему на этот ляп, в невежестве. Забавно. Ну да Вы обвиняете и Composer'а и всех остальных присутствующих в том же.

Подучите немного физику, в части вопросов о резонансных и нерезонансных радиопоглощающих материалов. Прежде всего, физику процесса, как происходит переход ЭМП в тепло, а как происходит отражение радиоволн. Ляпы допускаете подобно первому про проводящий углерод, иначе все разработчики антенн с ужасом обнаружат, что создавали не зеркальные отражатели, а радиопоглощающие поверхности.

Автор:  Гость [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

allocer писал(а):
2 Алексей: человек, который допустил фразу "Ведь углерод является проводником", безграмотную с физической точки зрения, теперь обвиняет других, указавших ему на этот ляп, в невежестве. Забавно. Ну да Вы обвиняете и Composer'а и всех остальных присутствующих в том же.

Подучите немного физику, в части вопросов о резонансных и нерезонансных радиопоглощающих материалов. Прежде всего, физику процесса, как происходит переход ЭМП в тепло, а как происходит отражение радиоволн. Ляпы допускаете подобно первому про проводящий углерод, иначе все разработчики антенн с ужасом обнаружат, что создавали не зеркальные отражатели, а радиопоглощающие поверхности.

+1
Кстати для Алексея, а давно ферриты стали проводниками? Должен вас огорчить: окислы металлов группы железа (ферриты) ни разу не проводники. Попробуйте что ли измерить сопротивление любого ферритового сердечника для общего образования... :mrgreen:

Автор:  Composer [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

Алексей. писал(а):
...при введении бора в процессе производства ...

Это для высокопрочных УВМ?! А мужики то (в Торее или в Тохо) и не знают... (С) А все норовят от примесей избавиться... :?

Автор:  Алексей. [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

PPP

Конечно вы правы в "чистых" РПМ используются дисперсные наполнители. Но ведь композит с УВ будет поглощать излучение. Другой вопрос как эффективно он будет это делать. Я спросил паралая учитывал ли он эту особенность? Он ответил что нет. Поэтому я считаю что внести эту поправку необходимо. Совершенно очевидно что это положительно скажется на снижении ЭПР.
К слову о растрескивании при знакопеременных нагрузках. А кто вам сказал что наружный слой и объем материала это одна и та же смола? Бывает что составы с превосходными физ. характеристиками быстро разрушаются под действием атмосферы. Поэтому сверху их покрывают дополнительным слоем, который предохраняет изделие от хим. деструкции. Так вот к чему я это: этот верхний защитный слой может иметь добавки повышающие его усталостную прочность, каучуки например. Такие добавки затормаживают рост микротрещин, увеличивая долговечность, но снижая прочность. Могу рассказать поподробней если интересно.

Composer

Бор вводят в низкомодульные волокна, для повышения проводимости. А кто вам сказал что нельзя сделать крученую нить из такого низкомодульного( поглощающего) и высокомодульного(упрочняющего)?) А потом из этих нитей сформировать ткань. И совершенно не обязательно что использовать для усиления нужно УВ можно взять и арамидное( у нас его сейчас производят не меньше чем УВ). В таком случае возможно будет подобрать плетение так чтобы расстояние между проводящими волокнами были оптимальными. к тому же органопласты имеют более высокую усталостную прочность обусловленную структурой арамидных волокон.
Вообще не вижу смысла препираться с вами и с allocer по поводу терминов, это ни к чему дельному не приведет.

Автор:  PPP [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

Ув. Алексей.
По поводу поверхностного слоя я имел ввиду "чисто силовые панели" из углепластика. Понятно, что такие панели могут быть покрыты (в процессе их производства или позже, после установки на самолет) теми или иными слоями, или в процессе их изготовления могут быть применены приемы для использования верхних слоев для РП и/или защиты от прочих (атмосферных, солнечной радиации) воздействий.
По вопросу расчетов ЭПР здесь и сейчас - я полный пессимист. Как мне кажется - это один из самых засекреченных параметров и сколько-нибудь реальные коэффициенты в открытом доступе появятся очень не скоро. Поэтому, любые полученные цифры будут абсолютно сфероконны и к реальным приблизятся, только если удастся их угадать.

Автор:  Алексей. [ ]
Заголовок сообщения:  Re: ЭПР и композиты

PPP

Я вас поддерживаю в том что гадать об ЭПР ПАК ФА бесполезно)
Но возвращаясь к теме РПМ хочу сказать что стелс с обшивкой не из ПКМ быть не может. И то что в обшивке используют углепластики это не преимущество, а насущная необходимость.

Кстати повышением усталостной прочности полимерных композитов занимаются постоянно. Все сводится к торможению роста трещин. Существуют металло-полимерные композиты, называют Алоры, это сендвич из металлической фольги и арамидной ткани, закатанный в смолу. Усталостная у него прочность в 5 раз выше конструкционного алюминия.

Страница 1 из 10 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/