<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung eines Trägers für künstliche elektrische
Raumladungen in der Atmosphäre
Die natürlichen Raumladungsträger in der Atmosphäre sind in elektrotechnischer Hinsicht nur von untergeordneter Bedeutung. Sowohl die Erdatmosphäre, bei der die physikalischen als auchdie chemischen
Werte des die Luft bildenden Gasgemisches massgebend sind, als auch Suspensionen in der Atmosphäre, gebildet von festen Teilchen in kolloidaler Grössenordnung, sind wenig geeignete Ladungsträger.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen Raumladungsträgern zu entwickeln, welche die natürlichen Suspensionen ergänzen oder ersetzen, so dass, technische Vorrichtungen, welche elektrische Raumladungen zu ihrer Funktion benötigen, sich selbst geeignetere Verhältnisse schaffen können, als die natürlichen Zustände bieten oder durch einfache Ladungstrennungsarbeit allein und durch die damit verbundene Influenzwirkung erzielt werden könnte.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass organische und/oder anorganische Spinnfasern von Flugzeugen bzw. Flugkörpern in die Erdatmosphäre gesponnen werden. Bei entsprechender
Verteilung der Fasern in der Atmosphäre stellen die künstlichen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Ladungsträger grossräumige Ladungsgebiete dar, welche die Bewegung von elektrostatisch aufgeladenen Flugkörpern beeinflussen können.
Solche Flugkörper verschiedener Grösse eignen sich besonders für militärische Einsätze, da sie selbstoder ferngesteuert während des Fluges Richtung, Höhe und Geschwindigkeit so verändern und solche ungleichförmige Bewegungen fliegen können, dass ein Beobachter keine, Schlüsse über ihre Flugbahn ziehen bzw. ihr Einsatzprofil kaum oder nur unter grossen Schwierigkeiten mathematisch bestimmbar ist.
Sie können beliebig wählbare, völlig unberechenbare Täuschungsmanöver durchführen und sich auf unregelmässigen Flugbahnen zu einem vom Gegner nicht vorhersehbaren Einsatzziel bewegen und dieses in gleicher Weise verlassen. Sie können sich dadurch jeder messtechnischen und/oder ballistischen Bahnverfolgung, aber auch verfolgenden Flugzeugen oder Flugkörpern entziehen. Auch Mittel zur optischen Bahnverfolgung, z. B. Scheinwerfer oder Laserstrahler, sind nicht oder nur unter grossen Schwierigkeiten imstande den erfindungsgemässen Flugkörper aufzufassen. Durch diese Flugkörper sind operative Einsatzformen, wie Störung, Köderung, plötzliches Eindringen, Ausschwärmen aus der Formation besonders vorteilhaft durchzuführen.
Um diese Flugkörper in ungleichförmige Bewegungen versetzen zu können, sind Raumladungen notwendig, die eine Begrenzung der wirksamen elektrischen Felder ergeben. Solche Raumladungen können durch die verschiedenen in der Atmosphäre vorhandenen Schichten gegeben sein und/oder durch die Influenzwirkung des z. B. mit elektrostatischen Generatoren ausgerüsteten Flugkörpers erzeugt bzw. verstärkt werden. Durch die erfindungsgemässen Raumladungsträger können Begrenzungen der elektrischen Felder gebildet werden u. zw. in der den Zwecken genau angepassten Grösse und örtlichen Lage in der Atmosphäre. Dadurch ist der Einsatz der Flugkörper mit Hilfe der Raumladungsträger auch durchführbar, wenn die natürlichen Grenzflächen nicht oder mangelhaft vorhanden sind.
Eine für militärische Zwecke nicht unerhebliche Nebenwirkung des nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Ladungsträgers besteht noch darin, dass die elektrisch aufgeladenen Fasern Radarstrahlen beugen und somit einen funk-
<Desc/Clms Page number 2>
messtechnischen Störfaktor darstellen, was für taktische Belange vorteilhaft sein kann. Es ist aber auch möglich, mit den ausgesponnenen Fasern durch Veränderung der elektrischen Zustände der Atmosphäre, welche sich durch das Auftreten solcher Fasern ergeben, das Wetter zu beeinflussen. Als Kondensator- träger tragen die Fasern zur Wolken- und Nebelbildung bei. Die Parameter der Raumladungen werden be- stimmt von der Stärke des elektrischen Feldes und vom Ionisationsgrad der Raumladungsträger.
Die Feldstärke kann durch geeignete technische Massnahmen, die jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, variiert werden und der überhaupt erzielbare Ionisationsgrad der Raumladungsträger ist abhängig von der physikalischen und chemischen Beschaffenheit der beteiligten Stoffe.
Zum Spinnen der Fasern werden an sich bekannte Spinndüsen oder-poren verwendet. Beim Durchtritt durch diese Düsen oder Poren werden die Fasern zufolge der Reibung elektrisch aufgeladen, wobei durch die Wahl des Materials für das Spinngut als auch für die Düsen bzw. Poren die Polarität und der Grad der Ionisation bzw. der elektrischen Aufladung bestimmbar ist. Diese elektrische Ladung behalten die Fasern über längere Zeit bei, während sie sich in der Atmosphäre verteilen. Je nachdem, ob die ausgesponnenen Fasern aus organischem oder anorganischem Material bestehen, werden sie beim Spinnvorgang elektrisch negativ oder positiv aufgeladen, u. zw. laden sich organische Fasern in der Regel negativ, hingegen anorganische positiv auf ; die Spinnvorrichtung mit dem entsprechenden entgegengesetzten Ladungsvorzeichen zurücklassend.
Als Spinngut kommen nahezu alle organischen und anorganischen spinnfähigen Substanzen in Betracht.
Durch die grosse Auswahl an geeigneten Materialien ist bei Ausnützung deren eigentümlichen Eigenschaften eine Anpassung an alle auftretenden Bedingungen möglich. Als besonders brauchbare Materialien kommen z. B. Naturseiden als natürliche organische und Basalte als natürlich anorganische Stoffe, Kunststoffe als künstliche organische und Gläser als künstliche anorganische Stoffe in Frage. Das spezifische Gewicht des verwendeten Materials beeinflusst die Sinkgeschwindigkeit des Trägers. Seine Schwebefähigkeit und Stabilität ist nicht nur vom spezifischen Gewicht, sondern auch vom Volumen und damit auch vom Querschnitt der Fasern abhängig, wobei die Grösse des Durchmessers unterhalb der Sichtbarkeitsgrenze liegen kann.
Auch die Gestalt des Querschnittes der Fasern, der kreisförmig, elliptisch oder oval sein kann, spielt für den Auftrieb des Ladungsträgers und für die Verteilung der Fasern eine Rolle. Die Verteilung des Ladungsträgers wird vor allem durch entsprechende Anordnung der Spinndüsen oder-poren, aber auch gemäss der Erfindung durch die Gleichförmigkeit und/oder Ungleichförmigkeit des Spinnvorganges hinsichtlich der Spinndauer und der Menge des Spinngutes erreicht. Neben der allgemeinen räumlichen Verteilung ist die flächenhafte Verteilung von besonderem Interesse, weil bei einer solchen Verteilung der Ladungsträger einer Kondensatorplatte am nächsten kommt.
Erfindungsgemäss kann die Haltbarkeit der Fasern, insbesonders der künstlichen, ungehärteten organischen Fasern durch Beimengung von Farbstoffen zum Spinngut den umgebenden Temperaturverhältnissen entsprechend reguliert werden. Schwarze und
EMI2.1
EsDie elektrische Leitfähigkeit der gesponnenen Fasern kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch dünne Metallfäden erhöht werden, die gegebenenfalls von Spulen abgespult und durch die SpinneinrichtungengeführtdenFasern beigemischt werden, wobei die Metallfäden gleichzeitig die Fasern abstützen.
Um einerseits der durch die Reibung des Spinngutes an denDüsen oder Poren entstandenen elektrischen Ladung eine grössere Lebensdauer zu geben oder anderseits den Spinnfäden überhaupt eine Ladung aufzudrücken, wenn auf die Reibungsladung verzichtet wird, können dem Spinngut erfindungsgemäss radioaktive Isotopen beigemengt werden und/oder die Metallfäden mit solchen Isotopen legiert sein. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von verspinnbaren Elektreten als Spinngut, die das Vermögen besitzen, die ihnen verliehene Ladung über eine besonders lange Zeit zu behalten.
Es ist aber auch möglich, den Fasern nach ihrem Austritt aus den Spinndüsen eine elektrische Sprühladung aufzubringen.
Die Einrichtung zur Ausspinnung des flüssigen bzw. viskosen Spinngutes besteht in an sich bekannter Weise aus Behältern zur Lagerung des Spinngutes, Vorrichtungen zur Erzeugung des zur Ausspinnung erforderlichen Druckes und der Temperatur und aus Spinndüsen, die z. B. entweder aus konisch gebohrten, regelmässigen Öffnungen in metallischen, keramischen oder aus Kunststoff bestehenden Platten, oder aus Poren von beispielsweise in Sinterverfahren hergestellten Metallplatten bestehen können. Das Spinngut wird entweder im kalten oder heissen Zustand ausgesponnen, wobei es an der Luft oxydiert oder aushärtet.
Der Ausspinnvorgang kann kontinuierlich oder intermittierend vor sich gehen, was durch zweckent-
<Desc/Clms Page number 3>
sprechende Druckänderung bzw. Druckstösse im Spinngutbehälter erreicht wird. Der im freien Flug stets vorhandene Fahrtwind, der an den Spinnvorrichtungen in der Richtung der Ausspinnung vorbeiströmt, unter- stützt den Vorgang des Ausspinnens durch seine Transportwirkung. Für das Ausspinnen in Flugrichtung eignen sich Druckstösse. Die Einrichtungen zur Ausspinnung können an beliebig wählbaren Orten in und/oder an Flugkörpern und sonstigen Luftfahrzeugen untergebracht werden, wo sie ihrer Aufgabe ent- sprechen können, elektrische Raumladungsträger durch Ausspinnen von Spinngut darzustellen.
Massgebend für die Verwendung des beschriebenen künstlichen Raumladungsträgers für die Bewegung elektrostatisch aufgeladener Flugkörper in der Atmosphäre ist, dass die fein verteilten künstlichen Raum- ladungsträger in der Atmosphäre einen erheblichen Luftwiderstand besitzen und unter der kurzzeitigen Ein- wirkung des Eigenfeldes eines bewegten, elektrostatisch aufgeladenen Flugkörpers sich nur relativ langsam fortbewegen können und daher anderseits auf den Flugkörper eine entsprechende Reaktionskraft ausüben können, die genügt, um den in Bewegung befindlichen Flugkörper sowohl hinsichtlich seiner Flugrichtung wie auch seiner Geschwindigkeit zu beeinflussen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Trägers für künstliche elektrische Raumladungen in der Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass organische und/oder anorganische Spinnfasern von Flugzeugen bzw.
Flugkörpern in die Erdatmosphäre gesponnen werden.