RU196238U1 - Тепловая мишень для практической стрельбы - Google Patents
Тепловая мишень для практической стрельбы Download PDFInfo
- Publication number
- RU196238U1 RU196238U1 RU2019139946U RU2019139946U RU196238U1 RU 196238 U1 RU196238 U1 RU 196238U1 RU 2019139946 U RU2019139946 U RU 2019139946U RU 2019139946 U RU2019139946 U RU 2019139946U RU 196238 U1 RU196238 U1 RU 196238U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- simulator
- target
- real
- heat
- emitting
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 10
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001931 thermography Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220539283 Prominin-2_F41G_mutation Human genes 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J1/00—Targets; Target stands; Target holders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
- F41J2/02—Active targets transmitting infrared radiation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к активным мишеням, излучающим инфракрасное излучение, и предназначена для формирования теплового образа реального объекта с заданными температурными характеристиками при различных погодных и климатических условиях в любое время суток. Устройство может быть использовано для испытаний инфракрасных оптико-электронных систем, а также для обучения (тренировки) стрельбе с применением тепловизионных прицелов. Тепловая мишень для практической стрельбы содержит опорное устройство (1) с установленным на нем имитатором реальной теплоизлучающей цели (2). Имитатор (2) выполнен из гибкого электропроводного материала с токопроводящими шинами (3) и (4), расположенными по двум взаимно противоположным границам имитатора (2), подключенными с помощью соединительных проводов (5) к регулируемому источнику электропитания (6) с напряжением равным величинегде S - площадь имитатора реальной теплоизлучающей цели, R - электрическое сопротивление гибкого электропроводного материала имитатора реальной теплоизлучающей цели, ε- коэффициент излучения реальной теплоизлучающей цели; σ - постоянная Стефана-Больцмана, Т- температура реальной теплоизлучающей цели, α- коэффициент конвективной теплоотдачи, лежащий в диапазоне от 5 до 20 Вт/(м⋅К) в зависимости от скорости ветра на стрельбище, ε- коэффициент излучения имитатора реальной теплоизлучающей цели, ТВ - температура воздуха на стрельбище. Обеспечивается создание конструкции высокомобильной тепловой мишени для практической стрельбы, в которой регулируемый источник электропитания позволяет имитировать уровень инфракрасного излучения внешних поверхностей реальных объектов при различных погодных и климатических условиях эксплуатации в любое время суток с малым временем нагрева теплоизлучающей поверхности, имитирующей тепловой образ реального объекта за счет свойств гибкого электропроводного материала, при котором большое количество попаданий в имитатор не нарушает работоспособность тепловой мишени. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к активным мишеням, излучающим инфракрасное излучение, и предназначена для формирования теплового образа реального объекта с заданными температурными характеристиками при различных погодных и климатических условиях в любое время суток. Устройство может быть использовано для испытаний инфракрасных оптико-электронных систем, а также для обучения (тренировки) стрельбе с применением тепловизионных прицелов.
Известны тепловые мишени для практической стрельбы, содержащие опорные устройства с установленными на них имитаторами теплоизлучающей цели, действие которых основано на создании температурного контраста с окружающей фоновой обстановкой за счет применения излучателя с нагревательным элементом, находящимся в составе имитатора теплоизлучающей цели (патент US 4546983, F41J 9/13, опубл. 15.10.1985; патент US 4792142, F41J 1/00, опубл. 20.12.1988; патент DE 3514973, F41J 9/13, 1/00, F41G 3/26, опубл. 30.10.1986). Существенным недостатком указанных тепловых мишеней для практической стрельбы является ограниченная возможность воспроизведения различных температурных режимов внешней поверхности объектов во времени из-за трудности обеспечения изотермичности стенок излучателя при ветровых нагрузках. Кроме того, сложные мишени многоразового использования требуют профилактических и ремонтных работ для поддержания их работоспособности.
Известна конструкция теплового имитатора инфракрасного излучения (патент на полезную модель RU 27693, F41J 2/02, опубл. 10.02.2003), выполненная в виде излучающей пластины, покрытой термостойкой матовой эмалью, и снабженная отражателем, нагревательным элементом, блоком управления и датчиком уровня излучения, перед которым расположен оптический фильтр с заданными спектральными характеристиками и термодатчиками излучающей пластины и окружающей среды. Устройство теплового имитатора инфракрасного излучения в силу малой тепловой инерции позволяет имитировать динамические характеристики тепловых портретов объектов во времени по заданной программе за счет возможности контроля и оперативного управления уровнем инфракрасного излучения и температурой излучающей поверхности имитатора. Однако данный тепловой имитатор инфракрасного излучения содержит дорогостоящие материалы для изготовления излучателя и нагревательного элемента, которые при стрельбе разрушаются, что экономически невыгодно. Это обстоятельство не позволяет применять указанный тепловой имитатор как тепловую мишень для практической стрельбы.
Известна тепловая мишенная плата (патент US 2016/0370154 А1, F41J 2/02, опубл. 22.12.2016), включающая нагревательную краску, нанесенную на одну поверхность ткани прямоугольной формы и высушенную, и электродные провода, установленные параллельно двум сторонам, обращенным друг к другу на поверхности, на которую нанесена нагревательная краска, и каждый из которых имеет конец, проходящий наружу от края ткани. Тепловая мишенная плата приводится в действие постоянным током и способна обеспечить стабильное выделение тепла при низких производственных затратах, используя нагревательную краску, включающую стержневой углеродный проводник. Недостатками указанной тепловой мишенной платы являются:
невозможность получения в нагретой прямоугольной области зон с неодинаковой температурой, что характерно для реальных целей;
нестабильность электрического сопротивления односторонне окрашенной ткани (а, следовательно, и температуры мишенной платы) из-за ее гигроскопичности в условиях открытой местности.
Наиболее близким техническим решением к заявленному устройству по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков - прототипом - является устройство генерирования теплового сигнала (патент US 2009/0194942 A1, F41J 2/02, F41J 7/00, B41J 2/34, опубл. 06.08.2009), включающее, по меньшей мере, две параллельные шины, работающие для передачи тока, и нагревательный элемент, имеющий, по меньшей мере, первую и вторую область. Нагревательный элемент включает в себя множество горизонтальных и множество вертикальных трасс. Ширина каждой из множества горизонтальных и множества вертикальных трасс может быть больше в первой области нагревательного элемента, чем во второй области нагревательного элемента, что позволяет нагревательному элементу излучать градиентный тепловой перепад.
Названное устройство генерирования теплового сигнала, аналогичного тепловому излучению реальной цели, может быть применено для обучения и тренировки стрельбе с использованием тепловизионных прицелов.
Однако устройство-прототип имеет ряд недостатков, а именно
технологическая сложность изготовления - для выполнения множеств горизонтальных и вертикальных трасс на поверхности нагревательного элемента необходимо спроектировать и изготовить специальные струйные, цифровые или другие устройства для печати резистивных и проводящих чернил;
низкая универсальность - для каждой мишени, имитирующей цель нового типа или конфигурации, необходимо математически рассчитать или экспериментально определить ширину и соотношение множеств горизонтальных и вертикальных трасс каждой области нагревательного элемента;
высокая стоимость - токопроводящие чернила изготавливаются на основе чистого серебра.
большое время подготовки к эксплуатации в полевых условиях - необходимое напряжение питания нагревательного элемента для достижения требуемой температуры зависит от интенсивности конвективного теплообмена на его поверхности, т.е. от температуры воздуха и скорости ветра и, при отсутствии автоматической системы терморегулирования, подбирается в каждом конкретном случае опытным путем. Применение же автоматической системы терморегулирования нецелесообразно, поскольку датчик температуры такой системы надо прикрепить к поверхности нагревательного элемента, где он сам, или кабель для его подключения могут быть перебиты при практической стрельбе, что снижает надежность и время эксплуатации всего устройства генерирования теплового сигнала.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание конструкции тепловой мишени для практической стрельбы, позволяющей имитировать уровень инфракрасного излучения внешних поверхностей реальных объектов во времени при различных погодных и климатических условиях эксплуатации в любое время суток, обладающей высокой мобильностью, малым временем нагрева теплоизлучающей поверхности, имитирующей тепловой образ реального объекта, а также низкой стоимостью изготовления и эксплуатации мишени.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в тепловой мишени для практической стрельбы, содержащей опорное устройство с установленным на нем имитатором реальной теплоизлучающей цели, имитатор реальной теплоизлучающей цели выполнен из гибкого электропроводного материала с токопроводящими шинами, расположенными по двум взаимно противоположным границам имитатора реальной теплоизлучающей цели, подключенными с помощью соединительных проводов к регулируемому источнику электропитания с напряжением равным величине 
где S - площадь имитатора реальной теплоизлучающей цели, R - электрическое сопротивление гибкого электропроводного материала имитатора реальной теплоизлучающей цели, εЦ - коэффициент излучения реальной теплоизлучающей цели; σ - постоянная Стефана-Больцмана, ТЦ - температура реальной теплоизлучающей цели, αк - коэффициент конвективной теплоотдачи, лежащий в диапазоне от 5 до 20 Вт/(м2⋅К) в зависимости от скорости ветра на стрельбище, εМ - коэффициент излучения имитатора реальной теплоизлучающей цели, ТВ - температура воздуха на стрельбище.
Полезная модель тепловой мишени для практической стрельбы поясняется чертежом, где на фиг. представлена принципиальная схема устройства.
Тепловая мишень для практической стрельбы содержит опорное устройство 1, на котором установлен имитатор реальной теплоизлучающей цели 2 с токоподводящими шинами 3 и 4, подключенными с помощью соединительных проводов 5 к регулируемому источнику электропитания 6.
Тепловая мишень для практической стрельбы работает следующим образом.
Перед стрельбой имитатор реальной теплоизлучающей цели 2 механически закрепляют на предварительно установленное в мишенном поле опорное устройство 1 преимущественно с помощью канцелярских скрепок или липкой ленты. К токоподводящим шинам 3 и 4 имитатора реальной теплоизлучающей цели 1 подключают концы соединительных проводов 5, противоположные концы которых подключают к клеммам выключенного регулируемого источника электропитания 6. По метеоданным в районе стрельбища (температуре воздуха и скорости ветра) устанавливают необходимое напряжение регулируемого источника электропитания 6 имитатора реальной теплоизлучающей цели 2 в соответствии с формулой 
после чего включают регулируемый источник электропитания 6. Через 1…2 минуты тепловая мишень готова для практической стрельбы.
Пример расчета требуемого напряжения регулируемого источника электропитания при скорости ветра от 0 до 2 м/с, когда значение коэффициента конвективной теплоотдачи αк, лежащего в диапазоне от 5 до 20 Вт/(м2⋅К), назначается минимальным.
Исходные данные:
δ=0,5 м2,
R=10 Ом,
εЦ=0,8,
σ=5,7 10-8 Вт/(м2⋅К4),
ТЦ=273 К,
αк=5 Вт/(м2⋅К),
εМ=0,8,
TВ=268 К.
Напряжение регулируемого источника электропитания имитатора реальной теплоизлучающей цели будет равно:
В условиях сильного ветра на стрельбище от 10 м/с до 15 м/с значение коэффициента конвективной теплоотдачи αк назначается максимальным, равным 20 Вт/(м2⋅К). В этом случае, при тех же остальных исходных данных, напряжение регулируемого источника электропитания должно быть установлено равным:
При скорости ветра более 15 м/с стрельбы не проводятся.
Для предотвращения намокания имитатора реальной теплоизлучающей цели, выполненного из электропроводной бумаги, он может быть ламинирован влагонепроницаемой пленкой. В случае выполнения имитатора реальной теплоизлучающей цели из металлизированной электропроводной ткани ламинирование не требуется, так как намокание не сказывается на величине ее электрического сопротивления и прочности.
Использование полезной модели позволяет улучшить технико-экономические и эксплуатационные характеристики тепловой мишени для практической стрельбы за счет применения в качестве теплоизлучающей поверхности гибкого электропроводного материала, производящегося промышленно (электропроводной бумаги, электропроводной ткани) и обладающего малым временем нагрева, низкой стоимостью, возможностью длительного времени работы и многоразового использования, обусловленного свойством гибкого электропроводного материала, при котором большое количество попаданий в имитатор не нарушает работоспособность тепловой мишени. Регулируемый источник электропитания позволяет имитировать уровни инфракрасного излучения реальных теплоизлучающих целей при различных погодных и климатических условиях в любое время суток.
Полезная модель создана при финансовой поддержке ТулГУ в рамках научного проекта № НИР_2018_39.
Claims (1)
- Тепловая мишень для практической стрельбы, содержащая опорное устройство с установленным на нем имитатором реальной теплоизлучающей цели, отличающаяся тем, что имитатор реальной теплоизлучающей цели выполнен из гибкого электропроводного материала с токопроводящими шинами, расположенными по двум взаимно противоположным границам имитатора реальной теплоизлучающей цели, подключенными с помощью соединительных проводов к регулируемому источнику электропитания с напряжением равным величинегде S - площадь имитатора реальной теплоизлучающей цели, R - электрическое сопротивление гибкого электропроводного материала имитатора реальной теплоизлучающей цели, εЦ - коэффициент излучения реальной теплоизлучающей цели; σ - постоянная Стефана-Больцмана, ТЦ - температура реальной теплоизлучающей цели, αк - коэффициент конвективной теплоотдачи, лежащий в диапазоне от 5 до 20 Вт/(м2⋅К) в зависимости от скорости ветра на стрельбище, εМ - коэффициент излучения имитатора реальной теплоизлучающей цели, ТВ - температура воздуха на стрельбище.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019139946U RU196238U1 (ru) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Тепловая мишень для практической стрельбы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019139946U RU196238U1 (ru) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Тепловая мишень для практической стрельбы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU196238U1 true RU196238U1 (ru) | 2020-02-21 |
Family
ID=69630710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019139946U RU196238U1 (ru) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Тепловая мишень для практической стрельбы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU196238U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827536C1 (ru) * | 2024-01-23 | 2024-09-30 | Федеральное казенное предприятие "Национальное испытательное объединение "Государственные боеприпасные испытательные полигоны России" (ФКП "НИО "ГБИП России") | Многоцелевая мишенная установка |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090194942A1 (en) * | 2006-09-11 | 2009-08-06 | Bruce Hodge | Thermal target system |
| WO2009135302A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-12 | R.A.S.R. Thermal Target Systems Inc. | Reactive firearm training target |
| US20090314940A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-12-24 | Charlie Grady Guinn | Target with thermal imaging system |
| RU174255U1 (ru) * | 2016-12-22 | 2017-10-09 | Борис Георгиевич Еремин | Тепловая мишень |
-
2019
- 2019-12-05 RU RU2019139946U patent/RU196238U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090194942A1 (en) * | 2006-09-11 | 2009-08-06 | Bruce Hodge | Thermal target system |
| US20090314940A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-12-24 | Charlie Grady Guinn | Target with thermal imaging system |
| WO2009135302A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-12 | R.A.S.R. Thermal Target Systems Inc. | Reactive firearm training target |
| RU174255U1 (ru) * | 2016-12-22 | 2017-10-09 | Борис Георгиевич Еремин | Тепловая мишень |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827536C1 (ru) * | 2024-01-23 | 2024-09-30 | Федеральное казенное предприятие "Национальное испытательное объединение "Государственные боеприпасные испытательные полигоны России" (ФКП "НИО "ГБИП России") | Многоцелевая мишенная установка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009289124B2 (en) | Thermally emissive apparatus | |
| US4405132A (en) | Target member simulating an object to be fired on | |
| US4240212A (en) | Thermal signature targets | |
| US5065032A (en) | Thermal integrated target | |
| KR102007588B1 (ko) | 흑체 스펙트럼을 생성하기 위한 장치 및 방법 및 흑체 방사 스펙트럼을 발생시키기 위한 필름 | |
| US20100077598A1 (en) | Cable wrap system | |
| US20130048884A1 (en) | Agile ir scene projector | |
| SE417011B (sv) | Malanordning | |
| RU196238U1 (ru) | Тепловая мишень для практической стрельбы | |
| Drumea et al. | Analysis of current carrying capacity of silver-based conductive pastes for PCB repair | |
| US3283148A (en) | Infrared image system with a plurality of infrared radiation emitting reference sources positioned near the object | |
| US7528397B2 (en) | Thermal infrared signage method with application to infrared weapon sight calibration | |
| US3735137A (en) | Large, two dimension, screen for converting an optical image projected on one side to an identical infrared image display on the other side | |
| CN114280215A (zh) | 可模拟环境风和地形耦合的森林火灾实验平台 | |
| RU173399U1 (ru) | Тепловая мишень для практической стрельбы | |
| KR101649318B1 (ko) | 열상 표적지 | |
| CN206818065U (zh) | 碳纤维热像靶 | |
| CN109269353A (zh) | 一种高精度温度控制的红外目标模拟靶板 | |
| RU201285U1 (ru) | Комбинированная ложная цель | |
| JPS59131194A (ja) | 凝結形成防止用の装置 | |
| CN104776969B (zh) | 一种光敏充气靶标 | |
| CN110913515A (zh) | 红外辐射器及其石墨烯发热膜 | |
| US20210259056A1 (en) | Self-regulating thermal target | |
| RU2836600C1 (ru) | Способ динамической имитации инфракрасного излучения наземных объектов | |
| Kostić et al. | Thermal characterization of the overload carbon resistors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200314 |