DE2759657A1

DE2759657A1 - Breitbandige tarnung militaerischer ziele

Info

Publication number: DE2759657A1
Application number: DE19772759657
Authority: DE
Inventors: Dieter E. 6222 Geisenheim Aisslinger; Alexander Dipl.Phys. 6901 Mauer Hoffmann; Günter Dipl.-Ing. Dr. 6903 Neckargemünd Pusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1977-11-15
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE2759657C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft die breitbandige Tarnung militärischer Ziele vom ultravioletten Licht- bis zum Radarwellenbereich des elektromagnetischen Spektrums, wobei eine Kombination verschiedener Maßnahmen die Tarnwirkung für die einzelnen Teilbereiche jeweils optimiert.

Erfii;■ MHKjSgemäß wird vorgeschlagen, daß zur Tarnung militärischer Ziele in '. 'pcktralbereichen der atmosphärischen Fenster, In denen Wärmebild-Uberü\Hjung möglich ist, eine oder mehrere der folgenden drei Maßnahmen ergriffen werden:

1. Verminderung des Emissions- und Remissionskontrastes vom Ziel gegen den natürlichen Hintergrund durch Anwendung von Tarnnetzen, die mit einer in bekannter Weise aufgerissenen Garnierung versehen sind. Die Anpassung bzw. Strukturierung der Emission und Remission der IR-Strahlung im Bereich (K.■· oh'.-n genannten atmosphärischen Fenster geschieht dadurch, daß die Garnierung eine infrarot reflektierende Schicht und darüber eine entsprechende Fa-bbcscl'.ichtung besitzt, wie beispielsweise in dem deutschen Patent

Ni 27 oo 2o2 beschrieben.

2. Der Temperaturkontrast vom Ziel gegen den natürlichen Hintergrund, der eine Entdeckung warmer oder heißer Objekte im oben genannten Spektral bereich auf große Entfernung erlauben würde, wird herabgesetzt durch Wärmedämmatten, wie sie beispielsweise in der Offenlegungsschrift P 22 52 431 vom 26. Okt. 1972 beschrieben sind.

3. Bei zu tarnenden militärischen Zielen, welche laufend Wärme erzeugen, wird zur Verminderung des Temperaturkontrastes die erzeugte Wärme in Form heißer Gase abgeführt. Die heißen Abgase werden durch Kaltluft laminar umströmt in besonderen Luftkanälen aus dem Tarnaufbau herausgeführt, wobei eine Erwärmung des Aufbaus und der Führungskanale selbst verhindert wird, wie dies beispielsweise in den Grundzügen der Patentanmeldung P 27 31 2o5.6 offenbart worden ist.

Eine Anordnung zur Realisierung des Erfindungsgedankens am Beispiel eines Dieselelektrischen Generators zeigt Bild 1. _2-

Eine Wärmedämmatte 1 ist in einigen Dezimeter Entfernung über den Dieselelektrischen Generator 4 ausgebreitet» wobei dafür gesorgt 1st, daß zwischen diesem Generator und der Wärmedämmatte Luft zirkulieren kann. Ober diesen Wärmedämnutten 1st in einigen Dezimetern Abstand ein bretbandiges Tarnnetz 2 gelegt, das durch Stutzstangen 3 auf Abstand gehalten wird. Durch den Schatten, den dieses Breitbandtarnnetz auf die Wärmedämmatte wirft, wird verhindert, daß sich dieses bei Sonnenbestrahlung gegenüber der natürlichen Umgebung, die durch Wind und Verdunstung gekühlt ist, aufheizt und dadurch ein starker Temperaturkontrast entsteht. Da die Garnierung des Tarnnetzes 2 In bekannter Weise sichelförmig geschlitzt 1st, sorgt die natürliche Konvektion der Luft und der Wind dafUr, daß sie sich In Ihrer Temperatur der Umgebung weltgehend anpaßt.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung befinden sich Innerhalb des Garnierraaterials, das nach Bild 2 als Verbundsystem aufgebaut 1st, metallisierte Lagen 15 bzw. Metall schichten 19, die eine Reflexion ankommender Radarwellen bewirken. Durch den oben erwähnten Sichelschnitt ist gewährleistet, daß die Radarstrahlung bei der Reflexion weitgehend zerstreut wird.

Aus logistischen und wirtschaftlichen Gründen wird vorgeschlagen, als Grundmaterial fur fii» Herstellung von Wärmedäinnattun und iür die Herstellung der Garnierung der larrnctze das gleiche Gewebe zu benutzen, welches vorzugsweise beidseitig metallisiert und anschließend ein oder beidseitig mit entsprechenden IR-Tarnfarben versehen wird. Bild 2 zeigt den Aufbau eines derartigen Materials, das ein Verbundsystem darstellt. Als tragendes Grundgewebe dient ein Textilgewebe 12, das vorzugsweise aus Polyamid besteht und eine Beschichtung 13 vorzugsweise aus Weich-PVC trägt.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das Weich-PVC mit einem metallischen Anstrich 19 versehen, der ein infrarotdurchlässiges Bindemittel enthält, um

die Reflexion der 1m metallischen Anstrich befindlichen Metall pigmente weitgehend zu erhalten.

Andererseits wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Metallisierung 19 chemisch aufgetragen wird, _z. ß. daß ein Niederschlag von Metall aus einer Metal!salzlösung auf dem oben beschriebenen Grundmaterial 12, 13 erfolgt.

Eine weitere Möglichkeit zur Aufbringung einer Metallschicht 19 besteht darin, daß der Tarnstoff 12, 13 zur Entfernung des Lösungsmittels aus der Oberfläche im Niedervakuum geglimmt und anschließend durch Bedampfung metallisiert wird.

Als weitere Möglichkeit der Metallisierung ergibt sich, das Gewebe 12, 13 vorzugsweise beidseitig mit einer vorgewalzten sehr dünnen Metallfolie 19 vorzugsweise aus Aluminium zu kaschieren.

Um eine gute Biege- und Knitterfestigkeit zu bekommen, wird erfindungsgemäß alternativ vorgeschlagen, die Schichtenkombination 12, 13 vorzugsweise beidseitig mit metallisierter, vorzugsweise mit Metall bedampfter Kunststoffolie 14 zu kaschieren. Die Dicke der aufgebrachten Metallschicht sollte einige loo nm betragen. Die sehr dünne Lacksicht 16 dient als Schutzschicht für die Aluminiurcbedampfung und gleichzeitig als Primer, der die Haftung der darüber Tarnfarbenschicht verbessert.

Ei - .-.· ;;gefrj'3 werden Wärmedämmatten, die zur Tarnung des Temperaturkontrastes war; r . ;er ;,ehr heißer Gegenstände nach Maßnahme 2 des Anspruchs 1 notwendig sind, durch eine Kombination nach Bild 3 realisiert. Diese Kombination besteht aus zwei oben beschriebenen Verbundfolien 2o, die am Rande 21 luftdicht verschweißt sind und durch eine Dffnung 22 aufgeblasen werden können. Im Inneren dieser Anordnung sind diese Verbundschichten nicht mit Tarnfarben versehen, so daß sie als Spiegel wirken und einen Wärmeübergang durch Strahlung weitgehend verhindern. Durch die dazwischen liegende Luftschicht ist gewährleistet, daß auch dip Wärmeleitung stark reduziert wird. Bild 4 zeigt eine weitere Verbesserung -der Warneda.Tindtte. Die Verbundschichten 2o sind, wie vorher beschrieben, an ihrer Außenseite 23 mit Tarnfarbe versehen, wobei die Innenseiten 24, wie ebenfalls beschrie:;"n, nach Anspruch 5 bis 9 spiegelnd gestaltet sind. Es befinden sich im Inr. -rer, ,'. tze 25, die für einen Abstand und damit für eine Luftisolation sorgen und Spiegelfolien 26, die beidseitig metallisiert sind. Sie sind durch die Netze und die stabile Außenhaut 2o gegen mechanische Beschädigung geschützt und können daher in wenigen pm Stärke ausgeführt werden.

Derartige Verbundsysteme haben den entscheidenden Vorteil, bei kleinstem Gewicht sehr hohe Wärmedämmungen zu erreichen, sowohl bezüglich Strahlung als auch Konvektion uf.ü dj:nit einen Temperaturkontra:.t, der mehr als loo°C zwischen Ziel und Hintergrund betragen kann, auf nur wenige Zehntel Grad Celsius herabmindern.

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Weiterhin hat sich ergeben, daß Wärmedämmatten nur an den Stellen der zu tarnenden Gegenstände angebracht werden sollen, die einen verhältnismäßig hohen Temperatur!«) nt rast besitzen, d. h. deren Oberflächentemperatur mehr als Io C über der des natürlichen Hintergrundes Hegt.

Daraus ergibt sich der erfindungsgemäße Gedanke, daß Wärmedämmatten in ihrer geometrischen Form den heißen Teilen der zu tarnenden Gegenstände, beispielsweise der Motorhaube eines Fahrzeuges oder der Frontseite eines Panzers, angepaßt, also maßgeschneidert werden sollte.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, die dem zu tarnenden Gegenstand zugewandte Sei!.-.· iiur Warmedämmatte nicht mit der üblichen Tarnfarbe, sondern mit einer Infrarot vollständig durchlässigen Farbe zu versehen, um eine Aufheizung durch Wärmestrahlung von vornherein zu unterdrücken, da dann die Spiegelwirkung der Metallisierung voll erhalten bleibt.

Tarnnetze zur Tarnung militärischer Ziele vom sichtbaren bis zum Radarbereich unter Verwendung von sichelförmig geschnittenem Garniermateria],wobei als Tarnanstrich Tarnfarben benutzt werden, deren Pigmente im sichtbaren und nahen TR-H-Nt i h eine dem Chlorophyll ähnliche? Reflexion aufweisen und die Bindemittel der Farben in den Bereichen von 3 - 5 um und 8 - 14 um eine gute Transparenz aufweiten und deren Grundierung metallisch spiegelnd ausgeführt ist, sind erfindüMj ^:v'-jZ gegen Radaraufklärung besonders wirksam, wenn der spezifische Fläche:iwid-jrstand maximal nur einige Ohm beträgt, was gegen den Wellenwiderstand des freien Raumes von 377 Ohm eine außerordentlich gute Reflexion bewirkt. Wird der Emissionsfaktor der Farben 1m atmosphärischen Fenster im Bereich von 3 bis 5 um beispielsweise zwischen 5o und 9o % über die Fläche variabel eingestellt und im Bereich des Fensters von 8 - 14 um zwischen 6o - 95 % variiert, so wird sich ein derartiges Netz unter allen atmosphärischen Bedingungen vorzüglich 1n den Hintergrund einpassen.

Bringt man auf der äußersten Farbschicht des Tarnnetzes 17, eine dünne im Ultravioletten wirkende Schicht 18 auf, so kann-diese für alle anderen Spektral bereiche durchlässig gestaltet werden.

Dieses ist beispielsweise dadurch möglich, daß diese Schicht im Ultravioletten eine optische Dicke von etwa λ/4 besitzt. Eine solche Schicht wirkt als Sperrschicht, ist aber bereits im sichtbaren Bereich durchlässig und wird im infraroten

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Bereich überhaupt nicht mehr zur Wirkung kommen. Außerdem kann durch Einlagerung an sich bekannter UV-Licht absorbierender Stoffe in diese Schicht deren Wirkung noch weitgehend verbessert und der natürlichen Umgebung angepaßt werden.

Wird durch einen zu tarnenden Gegenstand laufend Wärme erzeugt, so genügt die Maßnahme der Verminderung des Temperaturkontrastes durch Wärmedämmung allein nicht, da sich dann unter der Wärmedämmschicht beliebig hohe Wärmemengen ansammeln. Es ist daher Sorge zu tragen, diese Wärmemengen für infrarote Be-οίΐΛΐ-Μιιη«] unsichtbar aus dem Tarnaufbau heraus zu transportleren. Als flir Wärniebildaufklärung unsichtbare Wärmeträger können nur Gase dienen, die in der Atp/- ;.·!.-.re vorhanden sind, da deren Eigenstrahlung in der Luft wieder absorbiert \i\rd. Kühlt man beispielsweise einen Verbrennungsmotor nach Bild 1 durch den Turbolüfter 7 und führt die erwärmte Kühlluft 3 aus dem Tarnaufbau heraus, so ist diese durch die Atmosphäre nicht sichtbar, weil sowohl Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf und CO-, die Hauptbestandsteile der Luft, außerhalb der atmosphärischen Fenster strahlen, da dort die Atmosphäre ihre stärkste Absorption, also auch die Abluft ihre stärkste Eigenstrahlung bei Erwärmung aufweist. Es ist aber dafür Sorge zu tragen, daß diese erwärmte Luft keine festen Gegenstände, wie Kanal schachte, Wärmedämmatten, Tarnnetze oder in der Nähe stehende Bäume erwärmt, da von diesen Wärmestrahlung breitbandig emittiert wird und durch die atmosphärischen Fenster übertragen wird.

Erfiü ν, r,C₁I-I,i.j3 geschieht dies dadurch, etaii über die warme Abluft 8 ein KaItluftv.trcm b gebreitet wird, der dafür sorgt, dal' die Teile der Abluftkanäle, die nach außen sichtbar sein könnten, gekühlt bleiben. Die warme Abluft wird durch einen Deckmantel von kühler Luft, der sie erfindungsgemäß laminar überströmt, mit Hilfe des Lüfters 5 aus dem Tarnaufbau hinausgebracht, wobei der Anteil der Kaltluft dafür sorgt, daß auch Kanten der Tarnnetze und der Wärmedämmatten gekühlt bleiben.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird die Kaltluft 6, die zur laminaren Umstromung der heißen Gase benutzt wird, su in den Tarnaufbau hereingeführt, daß ein Warmluftstau unter der Wärmedämmatte mit Sicherheit verhindert wird. Dadurch wird die Konvektionsübertragung der Wärme wesentlich vermindert und sowohl die äußere Temperatur des Generatorgehäuses 4, als auch die innere Temperatur der Wärmedämmatte 1 verkleinert.

BAD ORIGINAL

Die Kühlung des AuspuffStutzens erfolgt wie bereits in Patentanmeldung P 27 31 2o5.6 gezeigt, durch eine laminare Umhüllung 10 der heißen Auspuffgase 9, die größtenteils aus CO^ und H₂O bestehen, also aus Gasen, die in der Atmosphäre vorhanden sind. Diese selektive Strahlung wird daher resonant in der Atmosphäre absorbiert. Da aber diese Auspuffstutzen in vielen Fällen harte Gegenstände der Umgebung, wie Büsche, Bäume etc. erwärmen und diese dann Im Wärmebild hell leuchtend In Erscheinung treten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Ende des Kanal Schachtes 11, welcher die in kalter Luft geführte Warmluft leitet, durch Drehen und Schwenken inner ins Freie gerichtet werden kann.

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Leerseite

Claims

W. STOCKMAIR

Tagebuch-Nr. 53/1979 "*"· *-·*»"■*·

K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB

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G. BEZOLO

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P 27 59 657.2-15 20· Sept. 1979

* P 14 143 I-40/sh

P V77a

Dr.-Ing. Günter Pusch

Bannholzweg 12

6903 Neckargemünd-Dilsberg

Breitbandige Tarnung militärischer Ziele durch Tarnnetze und Wärmedämmatten

1. Tarnnetze zur Tarnung militärischer Ziele unter Verwendung von vorzugsweise sichelförmig geschnittenem Garniermaterial, wobei als Tarnanstrich Tarnfarben benutzt werden, deren Pigmente in sichtbaren und nahen IR-Bereich eine dem Chlorophyll ahnliche Heflexion und deren Bindemittel in den Bereichen 3-5 xa und 8-14 Atm eine gute Transparenz aufweisen und die Grurdierung des Tarnanstriches metallisch spiegelnd ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese metallische Spiegelschicht einen spezifischen Widerstand von maximal einigen Ohm besitzt und der Emissionsfaktor in den atmosphärischen Fenstern des langwelligen IR über die Fläche des Tarnnetzes variabel eingestellt wird, beispielsweise im Spektralbereich des Fenster II (3 - 5 ,um) zwischen 50 und

und im Bereich des Fensters III (8 - 14- /Um) zwischen 60 und 9556 variiert.

2. Tarnnetze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Farbschicht eine sehr dünne im Ultravioletten wirkende Tarnschicht aufgebracht ist, welche für den vom sichtbaren bis ins Radargebiet reichenden Teil des Spektrums durchlässig ist.

3- Varmedämmatten, die aus mehreren am Bande zusammengefaßten Schichten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Formschichten aus einem Grundmaterial bestehen, das nach dem gleichen Verfahren, wie das ungeschnittene Garniermaterial des Tarnnetzes hergestellt wird und nur auf ihrer Außenseite mit einer IR-Tarnfarbe versehen werden und in deren Mitte sich eine oder mehrere beidseitig metallisierte dünne Kunststoffolien befinden, wobei zwischen diesen Kunststoffolien und den äußeren Formschichten netzartige Textilgewebe mit einer Maschenweite von einigen Millimetern angeordnet sind.

4. Värmedämmatten zur Tarnung warmer oder heißer Gegenstände nach einem oder mehrerer der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kombination aus mehreren Schichten verwendet wird, welche am Hand luftdicht verschweißt sind und durch eine öffnung aufgeblasen werden können.

5- Verfahren zur Herstellung von Textilmaterial für die äußeren Taraschichten von Wäraiedämmatten nach Anspruch 3 und 4· und zur Garnierung breitbandiger Tarnnetze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kunststoffbeschichtete Textilgewebe vorzugsweise beidseitig metallisiert und anschließend axt entsprechenden IR-Tarnfarben versehen wird.

6. Grundmaterial nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung durch einen metallischen Anstrich erfolgt, in dem das Bindemittel weitgehend infrarot durchlässig ist.

7· Grundmaterial nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung auf chemische Veise aufgebracht wird, d.h. ein Niederschlag von Metall aus einer Metallsalzlösung auf dem Grundmaterial erfolgt.

8. Grundmaterial nach Anspruch 5ι dadurch gekennzeichnet, daß der Tarnstoff geglimmt und anschließend mit Metall bedampft wird.

9- Grundmaterial nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe ein- oder beidseitig mit vorgewalzter Metallfolie kaschiert wird.

10. Grundmaterial nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß der Tarnstoff ein- oder beidseitig mit metallisierter, vorzugsweise mit Metall bedampfter Kunststoffolie kaschiert wird.