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DE4242729A1 - Spectrally adapted infrared illusion target - Google Patents

Spectrally adapted infrared illusion target

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DE4242729A1
DE4242729A1 DE19924242729 DE4242729A DE4242729A1 DE 4242729 A1 DE4242729 A1 DE 4242729A1 DE 19924242729 DE19924242729 DE 19924242729 DE 4242729 A DE4242729 A DE 4242729A DE 4242729 A1 DE4242729 A1 DE 4242729A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
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    • F41H9/00—Equipment for attack or defence by spreading flame, gas or smoke or leurres; Chemical warfare equipment
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Description

Die Erfindung betrifft ein spektral angepaßtes IR-Scheinziel.The invention relates to a spectrally adapted IR dummy target.

Infrarot (IR)-Scheinziele werden zur Ablenkung von Lenkflugkörpern oder Munitionen eingesetzt, die über einen IR-Suchkopf verfügen. Handelt es sich bei dem schützenden Objekt um ein nur moderat warmes Ziel, wie z. B. ein Boot, Schiff oder Landfahrzeug, dann muß die spektrale Verteilung der IR-Emission des Scheinzieles der des Echtzieles angepaßt sein, um Schutz vor modernen (SSN-2d, SSN-9, Penguin) und zukünftigen IR-gelenkten Flug­ körpern (Fk) mit Maßnahmen zur Scheinzielunterdrückung zu bieten, da diese die spektrale Verteilung eines IR-Strahlers punktweise messen (Zwei-Farben- Suchkopf) und aus ihr die Temperatur des Strahlers ableiten können. Auf diese Weise ist es ihnen möglich, das moderat warme Echtziel (0-30°C) von herkömmlichen Scheinzielen zu unterscheiden. Alle zur Zeit verwendeten Scheinziele sind pyrotechnischer Art, das heißt bei ihnen wird ein Nicht-Metall (z. B. Phosphor) oder Metall (z. B. Mg) mit Hilfe eines Oxidationsmittels oxidiert (verbrannt). Die mit dieser Wirkmasse gefüllte Munition wird vom Echtziel aus abgefeuert, zerlegt sich in einiger Entfernung zum Ziel, und emittiert dann auf­ grund der bei ihrer Oxidation entstehenden Wärme die ihrer Temperatur ent­ sprechende IR-Strahlung. Die bei der Oxidation entstehenden Temperaturen sind jedoch sehr hoch (einige hundert bis zu 1000°C), entsprechend ist das Maximum der spektralen Verteilung der IR-Strahlung gegenüber der des Echtzieles stark ins kurzwellige Infrarot verschoben. Durch Messung und Vergleich der IR-Strahlstärke in zwei atmosphärischen Fenstern (z. B. 1.9 - 2.5) µm, (3-5) µm oder (8-14) µm), das heißt zwei Farben, kann der IR-Such­ kopf aus den gemessenen Strahlstärken auf die ungefähre Temperatur des Strahlers schließen, und somit ein pyrotechnisch erzeugtes Scheinziel (sehr hohe Temperatur) von einem Echtziel (mäßig warm) unterscheiden. Die her­ kömmlichen Scheinziele auf pyrotechnischer Basis sind damit gegen moder­ ne und zukünftige Zwei-Farben-Suchköpfe wirkungslos.Infrared (IR) targets are used to deflect guided missiles or Ammunition used that have an IR seeker head. Act it the protective object is only a moderately warm target, e.g. B. a boat, ship or land vehicle, then the spectral distribution of the IR emission of the dummy target of the real target to be adjusted for protection before modern (SSN-2d, SSN-9, Penguin) and future IR-guided flight bodies (Fk) with measures to suppress false targets, as these measure the spectral distribution of an IR emitter point by point (two-color Seeker head) and derive the temperature of the heater from it. On in this way it is possible for them to reach the moderately warm real target (0-30 ° C) distinguish between conventional false targets. All currently used Sham targets are pyrotechnic in nature, meaning that they become a non-metal (e.g. phosphorus) or metal (e.g. Mg) using an oxidizing agent (burned). The ammunition filled with this active mass is released from the real target fired, decomposes some distance from the target, and then emits on due to the heat generated during their oxidation, that of their temperature  speaking IR radiation. The temperatures arising during the oxidation are however very high (a few hundred up to 1000 ° C), so it is Maximum of the spectral distribution of the IR radiation compared to that of the Real target strongly shifted into the short-wave infrared. By measurement and Comparison of the IR beam intensity in two atmospheric windows (e.g. 1.9 - 2.5) µm, (3-5) µm or (8-14) µm), that is two colors, the IR search head from the measured beam strengths to the approximate temperature of the Close spotlight, and thus a pyrotechnically produced false target (very high temperature) from a real target (moderately warm). The ago conventional pseudo targets based on pyrotechnics are thus against moderate ne and future two-color search heads ineffective.

Eine weitere Maßnahme zur Scheinzielunterdrückung ist in der Verwendung von sogenannten dual-mode Suchköpfen (mit Radar und IR-Suchkopf) zu se­ hen, die zwingend eine Kolokation des (herkömmlichen) Radar- und des zu­ künftigen IR-Scheinzieles fordert.Another measure to suppress false targets is in use of so-called dual-mode search heads (with radar and IR search head) hen, the colocation of the (conventional) radar and the future IR mock target calls.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein IR-Scheinziel vorzugschlagen, das mit einem herkömmlichen oder zukünftigen Radarscheinziel koloziert werden kann, und das der IR-Abstrahlung von nur mäßig warmen Zielen, wie z. B. See- oder Landfahrzeugen, spektral angepaßt ist, so daß ein IR-Suchkopf aus einiger Entfernung weder durch Geometrie des Scheinzieles, noch durch die spektrale Verteilung seiner IR-Abstrahlung, zwischen Scheinziel und Echtziel unterscheiden kann.The object of the invention is to propose an IR dummy target that with a conventional or future radar license target can, and that the IR radiation of only moderately warm targets such. B. Sea or land vehicles, spectrally adjusted, so that an IR seeker head some distance neither by the geometry of the apparent target, nor by the spectral distribution of its IR radiation, between apparent target and real target can distinguish.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Scheinziel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by an apparent goal with the Features of claim 1. Embodiments of the invention are objects  of subclaims.

Die Scheinzielwirkung ergibt sich aus der IR-Abstrahlung einer pulverförmi­ gen, erwärmten Wirksubstanz, die großflächig verteilt in der Luft schwebt. Die erforderliche IR-Strahlstärke wird bei nur moderater Erwärmung der Wirk­ substanz durch deren große strahlende Fläche erreicht. Die Ablenkungswir­ kung wiederum ist durch die laterale Verteilung der IR-Abstrahlung der Wirk­ substanz gegeben, wobei das IR-Scheinziel innerhalb der Abmessungen des Echtzieles beginnt und dessen Strahlstärke mit zunehmendem Abstand vom Echtziel zunimmt. Dazu wird die Wirksubstanz vom zu schützenden Objekt aus in vorpräparierter Form kontinuierlich oder stoßweise ausgeblasen. Beim Kontakt mit atmosphärischer, feuchter Luft lagern die Komponenten der Wirk­ substanz das in der feuchten Luft befindliche Wasser an, oder reagieren in der feuchten Umgebung miteinander oder mit dem vorhandenen Wasser der­ art, daß die Adsorptions-, Reaktions- bzw. Hydratationsenthalpie in Form von Wärme und Wärmestrahlung freigesetzt wird. Durch die erfindungsgemäße Wahl, Kombination und Vorbehandlung der Wirksubstanz können der zeit­ liche Verlauf und der Grad der Erwärmung so festgelegt werden, daß die ent­ stehende Wolke der Wirksubstanz gemäß der Ausbringrate und der verbrach­ ten Gesamtmenge, die für ein IR-Scheinziel erwünschte laterale und spektrale Verteile und Strahlungsleistung der IR-Strahlung erbringt. Je nach zu schüt­ zendem Objekt werden die Parameter der Wirksubstanz und ihrer Ausbrin­ gung entsprechend angepaßt.The apparent target effect results from the IR radiation of a powder warmed active substance that hovers in the air over a large area. The required IR radiation intensity becomes effective with only moderate heating substance achieved through their large radiant area. The distraction wir In turn, the effect is due to the lateral distribution of the IR radiation given substance, the IR apparent target within the dimensions of the Real target begins and its radiance increases with increasing distance from Real target increases. For this purpose, the active substance of the object to be protected blown out continuously or intermittently in the prepared form. At the The components of the Wirk store in contact with atmospheric, moist air substance in the water in the humid air, or react in the humid environment with each other or with the water available art that the adsorption, reaction or hydration enthalpy in the form of Heat and heat radiation is released. By the invention The choice, combination and pretreatment of the active substance can be up to date Liche course and the degree of warming are determined so that the ent standing cloud of the active substance according to the application rate and the burned total amount, the lateral and spectral desired for an IR dummy target Distribution and radiation power of the IR radiation. Depending on the pour The parameters of the active substance and its application become the object adjusted accordingly.

Für die beschriebene Anwendung sind grundsätzlich alle sich an Luft erwär­ menden oder anders exotherm reagierenden Stoffe geeignet. Insbesonders alle hygroskopischen Stoffe mit steil ansteigenden Adsorptionsisothermen, oder andere mit der feuchten Luft reagierende Substanzen. Für bestimmte Anwendungsfälle ist es von Vorteil, eine geeignete ein- oder mehrkomponen­ tige Mischung aus Nicht-Metall-Oxiden, Metall-Oxiden und/oder Salzen ein­ zusetzen. Zur Erzielung einer hohen spezifischen Erwärmung ist es vorteil­ haft, die Komponenten der Wirksubstanz derart auszuwählen, daß sie auch bei den geringen Wasserdampfpartialdrucken der feuchten Luft eine hohe Reaktivität bzw. Hygroskopizität, oder Adsorptionsfähigkeit wie z. B. Molekular­ siebe, aufweisen. Hierzu eignen sich bevorzugt Nicht-Metall-Oxide (wie z. B. Phosphoroxide), die mit der Luftfeuchte zu einer Säure, Metall-Oxide (Alkali- und Erdalkali-Oxide und Peroxide, wie z. B. Al2O3, CaO, Na2O2), die mit der Luftfeuchte zu einer Base reagieren, wasserfreie Salze oder Salze niedriger Hydratationsstufe (z. B. der Erdalkalien, insbesondere CaCl2), die mit der Luftfeuchte höhere Hydratationsstufen bilden und wasseradsorbierende Stoffe (Molekularsiebe), wobei jeweils die Reaktions-, Hydratations-, oder Adsorptionswärme frei wird.For the application described, all materials that heat in air or react differently exothermically are suitable. In particular, all hygroscopic substances with steeply rising adsorption isotherms, or other substances that react with the moist air. For certain applications, it is advantageous to use a suitable one- or multi-component mixture of non-metal oxides, metal oxides and / or salts. To achieve a high specific heating, it is advantageous to select the components of the active substance such that they have a high reactivity or hygroscopicity, or adsorption capacity such as, for example, at the low water vapor partial pressures of the moist air. B. molecular sieves. For this purpose, non-metal oxides (such as phosphorus oxides) are preferably suitable, which form an acid with the air humidity, metal oxides (alkali and alkaline earth oxides and peroxides, such as Al 2 O 3 , CaO , Na 2 O 2 ), which react with the air humidity to form a base, anhydrous salts or salts with a low hydration level (e.g. alkaline earths, in particular CaCl 2 ), which form higher hydration levels with the air humidity, and water-adsorbing substances (molecular sieves), where the heat of reaction, hydration or adsorption is released.

Für den Anwendungsfall ist die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme und damit der zeitliche Verlauf der Erwärmung der Wirksubstanz von Bedeutung. Die Erwärmung als auch die darauf folgende Abkühlung sollte möglichst langsam, im Bereich mehrerer Sekunden, verlaufen. Dazu kann der schnelle Anstieg der Erwärmung einer Komponente durch Beimischung einer geeig­ neten anderen Komponente mit unterschiedlichem Zeitverhalten gedämpft werden. Durch Kombination verschiedener Komponenten kann der zeitliche Verlauf so eingestellt werden, daß nach einer bestimmten Zeit ein Maximum der Erwärmung erreicht wird und sich die Wirksubstanz danach erst sehr langsam wieder abkühlt. For the application case, the rate of water absorption is thus the time course of the warming of the active substance is important. The heating and the subsequent cooling should be as possible run slowly, in the range of several seconds. The fast one can do that Increase in the heating of a component by admixing a suitable one Neten other components with different timing behavior damped become. By combining different components, the temporal The course can be set so that a maximum after a certain time the warming is reached and only then does the active substance change slowly cools down again.  

Vorteilhaft für den Anwendungsfall ist eine Kombination der Wirksubstanzen derart, daß zwei oder mehrere Komponenten trocken miteinander vermischt in die Atmosphäre ausgebracht werden und erst nach erfolgter Reaktion mit der feuchten Luft, zeitlich verzögert, miteinander exotherm reagieren.A combination of the active substances is advantageous for the application such that two or more components are dry mixed together are released into the atmosphere and only after the reaction the humid air, delayed, react exothermically with each other.

Weiterhin ist es für die Anwendung der Erfindung von Vorteil, die Komponen­ ten der Wirksubstanz so aufeinander abzustimmen, daß sich die Wirksubstanz nach Reaktion mit der Umgebung (Luft, Wasser, Boden) insgesamt umwelt­ neutral verhält.Furthermore, it is advantageous for the application of the invention, the components ten of the active substance to coordinate so that the active substance after reaction with the environment (air, water, soil) overall environmental behaves neutrally.

Zur Unterstützung der zeitlich verzögerten Erwärmung ist es auch möglich, zusätzlich oder zusammen mit der Wirkmasse eine Substanz an den ge­ wünschten Wirkort zu verbringen, die dort die Wasserkonzentration in der Luft so verändert, daß das Zeitverhalten der Wirksubstanz sich zugunsten der Scheinzielwirkung verändert bzw. die Erwärmung insgesamt verstärkt wird. Dies kann z. B. durch Anreichern der Luft mit Wasserdampf oder Versprühen eines Wassernebels, bei dem die Sprührate, -geschwindigkeit und -geometrie an die Ausbringparameter der Wirksubstanz angepaßt sind, erreicht werden. Ebenso ist es möglich, bei Booten/Schiffen das hohe Wasserdampfmengen enthaltende Abgas als atmosphärischen Träger für das Pulver der Wirksub­ stanz zu verwenden, indem man z. B. die Wirksubstanz innerhalb der norma­ len Abgasfahne ausbläst, oder indem man das warme Abgas oder einen Teil davon an der Stelle, wo das Pulver austritt, oder in der Nähe davon, in die Atmosphäre treten läßt.To support the delayed warming, it is also possible to in addition or together with the active mass, a substance on the ge wanted to spend place of action, there the water concentration in the air changed so that the time behavior of the active substance in favor of Apparent target effect changed or the warming is increased overall. This can e.g. B. by enriching the air with water vapor or spraying a water mist at which the spray rate, speed and geometry are adapted to the application parameters of the active substance. It is also possible for boats / ships to handle the high amounts of water vapor containing exhaust gas as an atmospheric carrier for the powder of the active sub to use punch by e.g. B. the active substance within norma blows out exhaust gas plume, or by passing the warm exhaust gas or part of it at the point where the powder emerges or near it, into the Atmosphere.

Zur Erzielung einer möglichst großen Wasseraufnahme beim Kontakt mit atmosphärischer Luft ist es günstig, die Wirksubstanz vor der Anwendung zu entwässern und bis zum Einsatz unter Ausschluß jeglicher Feuchtigkeit zu lagern. Die Herstellung bzw. Trocknung der Einzelkomponenten der Wirksubstanz erfolgt mit bekannten Methoden bei erhöhter Temperatur und/oder reduziertem Druck. Die Vermischung der trockenen Einzelkompo­ nenten geschieht in trockener Umgebung unter Luftabschluß. Die trockene und fertig abgemischte Wirksubstanz wird unter Luftabschluß in geeignete Behälter eingefüllt und gelagert.To achieve the greatest possible water absorption when in contact with atmospheric air, it is beneficial to use the active substance before use  to drain and until use without any moisture to store. The production or drying of the individual components of the Active substance takes place using known methods at elevated temperature and / or reduced pressure. Mixing the dry single compo nents occurs in a dry environment with the exclusion of air. The dry one and the ready-mixed active substance is turned into suitable in the absence of air Container filled and stored.

Zur Ausbringung des Scheinzieles sind unterschiedliche Methoden anwend­ bar. Im Falle der kombinierten Anwendung von Radarscheinziel (Düppel) und IR-Scheinziel empfiehlt es sich, Düppel und IR-Wirkmasse zusammen auszu­ bringen, damit sich die gewünschte Kolokation von Radar- und IR-Scheinziel ergibt.Different methods are used to achieve the apparent target bar. In the case of combined use of radar target (Düppel) and IR apparent target, it is recommended to design Düppel and IR active mass together bring, so that the desired colocation of radar and IR dummy target results.

Werden die Düppel z. B. zum Schutze eines Seefahrzeuges von Bord dieses Fahrzeuges aus kontinuierlich in die Atmosphäre geblasen, so empfiehlt es sich, die IR-Wirksubstanz auf dieselbe Weise zusammen mit den Düppeln in die Atmosphäre zu verbringen, damit das Scheinziel an das Echtziel gekop­ pelt bleibt. Dazu ist es vorteilhaft, die Wirksubstanz in Druckbehältern, ähnlich des Prinzips der Dauerdruck-Feuerlöscher, zu lagern, und sie mit angepaß­ tem Druck, Ausströmrate und Geschwindigkeit zusammen mit den Düppeln auszubringen. Dazu können IR-Wirkmasse und Düppel in das gemeinsame Blasrohr eingespeist und ausgeblasen werden, oder die IR-Wirkmasse wird parallel zu den Düppeln zum Ausblasort verbracht, um sich erst dort beim Ausblasen mit den Düppeln und gegebenenfalls mit einem Wassernebel oder einer Substanz zur lokalen Erhöhung der Luftfeuchte, zu mischen.Are the dowels z. B. to protect a ship from on board this Vehicle continuously blown into the atmosphere, so it recommends itself, the IR active substance in the same way together with the chaff in to spend the atmosphere so that the dummy target is linked to the real target pelt stays. For this purpose, it is advantageous to similarly the active substance in pressure vessels of the principle of permanent pressure fire extinguishers, to store and adapt them pressure, outflow rate and speed together with the dowels to apply. For this purpose, IR active mass and dowel can be placed in the common Blower tube can be fed and blown out, or the IR active mass spent parallel to the dowels to the blow-out location, only to be there at the Blow out with the chaff and, if necessary, with a water mist or a substance to locally increase the humidity Mix.

Claims (7)

1. Scheinziel zur Infrarotsimulation eines nur mäßig warmen Objekts, wie z. B. eines Land- oder Seefahrzeugs, ausgeführt als eine in der Nähe des Objekts in die Luft verbrachte, schwebende Pulverwolke einer Wirksubstanz, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirksubstanz aus sich an (feuchter) Luft erwärmenden oder anders exotherm reagieren­ den Stoffen besteht.1. Apparent target for infrared simulation of a moderately warm object, such as B. a land or sea vehicle, executed as a in the vicinity of the object in the air, floating powder cloud of an active substance, characterized in that the active substance consists of (moist) air heating or other exothermic reacting substances. 2. Scheinziel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wirksubstanz aus trocken gelagerten, hygroskopischen Nichtmetall­ oxiden wie z. B. Phosphoroxid, aus Metalloxiden wie Alkali-, Erdalkali- oder Peroxiden oder aus Salzen oder einer Mischung davon besteht.2. dummy target according to claim 1, characterized in that its Active substance from dry stored, hygroscopic non-metal oxides such as As phosphorus oxide, from metal oxides such as alkali, alkaline earth or peroxides or salts or a mixture thereof. 3. Scheinziel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es durch kontinuierliches oder intermittieren­ des Ausblasen dauerhaft an das Objekt gekoppelt ist.3. dummy target according to one of the preceding claims, characterized characterized by continuous or intermittent blowing is permanently coupled to the object. 4. Scheinziel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirksubstanz aus einer Mischung von Einzelsubstanzen besteht, die jede für sich mit der Luft oder der Luft­ feuchtigkeit zu Zwischensubstanzen reagieren, die sich dann exo­ therm zu einer Endsubstanz verbinden.4. dummy target according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the active substance from a mixture of Individual substances exist, each individually with the air or the air react moisture to intermediate substances, which then exo Connect therm to a final substance. 5. Scheinziel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es die Wirksubstanz eines Radarscheinziels enthält. 5. dummy target according to any one of the preceding claims, characterized characterized that it is the active substance of a radar target contains.   6. Scheinziel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Substanz zur lokalen Erhöhung der Luftfeuchtigkeit enthält.6. dummy target according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is a substance for local elevation of the Contains humidity. 7. Scheinziel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirksubstanz zusammen mit Wasser­ dampf, einem Sprühnebel oder dem eine hohe Feuchtigkeit enthalten­ den Abgas des Objekts ausgebracht wird.7. dummy target according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the active substance together with water steam, a spray or which contain high humidity the object's exhaust gas is discharged.
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