DE2151349C3

DE2151349C3 - Radartarnplane

Info

Publication number: DE2151349C3
Application number: DE19712151349
Authority: DE
Inventors: Sven-Goeran Upplands Vaesby Johansson (Schweden)
Original assignee: Barracudaverken AB
Current assignee: Barracudaverken AB
Priority date: 1971-04-06
Filing date: 1971-10-15
Publication date: 1979-04-12
Also published as: DE2151349B2; DE2151349A1; SE377964B; FR2131929B1; GB1314624A; FR2131929A1

Description

Die Erfindung betrifft eine biegsame, wickelbare Radartarnplane. Zweck einer Radartarnplane ist es,

!5 durch Radartamung (Funkmeßtarnung) einen Gegenstand oder »Ziel« so zu tarnen, daß es bei Funkmeßbetrachtung mit der Umgebung und dem Hintergrund verschmilzt, wie dies auch bei optischer Tarnung gegen visuelle oder fotografische Betrachtung erstrebt wird.

Es ist nicht erwünscht die Reflexion des getarnten Gegenstandes völlig zu unterdrücken, beispielsweise beim Tarnen von Panzerwagen und sonstigen Fahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen am Boden usw. Es ist erwünscht das Funkmeßecho (Radarreflexion) so zu beeinflussen, daß es dem Beobachter oder Suchgerät unmöglich ist zu erkennen, daß es sich um ein aufzufindendes Ziel handelt

Es müßte an sich möglich sein, die Refiexionseigenschaften des Zieles durch Änderung der äquivalenten Zielfläche zu ändern, jedenfalls bei kleineren Zielen, wenn man die eigentliche Zielfläche als unveränderlich annimmt Metallischen spiegeln jede Funkstrahlung, und die Reflexion ist vom Einfallwinkel der Strahlung stark abhängig. Theoretisch kann Radarreflexion vermieden werden, wenn die Dielektrizitätskonstante im Tarnmittel in Richtung von der einen zur anderen Seite desselben zunimmt, wobei das Tammittel beispielsweise aus einer Kunststoffbahn oder einem Gewebe besteht Diese räumliche Zunahme läßt sich durch geeignete Zusätze zum Tarnmittelmaterial erreichen, derart, daß die dielektrischen Verluste steigen und die Reflexion abnimmt

Der elektrische Widerstand einer Oberfläche oder eines dünnen großflächigen Belags ist von der Größe der Fläche und daher auch von der gewählten Flächeneinheit unabhängig, weshalb man vom Flächen* widerstand spricht, der also nur die Dimension Ohm hat Ist daher der Flächenwiderstand Ro gleich dem Wellenwiderstand Zo des freien Raumes und daher gleich 377 Ohm, so würde die gesamte einfallende Funkstrahlung reflexionslos absorbiert werden. Was bei den verschiedenen Vorschlägen für Radartarnung bisher wenig oder gar nicht beachtet wurde, ist aber, daß eine gewisse Reflexion nicht nur zulässig, sondern sogar äußerst erwünscht ist Der Wert dieser erwünschten Reflexion ist naturgemäß von der näheren und weiteren Umgebung des zu tarnenden Gegenstandes abhängig, sollte aber in jedem Falle allermindestens 10% und wohl in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle mindestens

ω 25% betragen. Als Optimalwert für Tarnung in einer normalen Landschaft wurde eine günstigste Reflexion des getarnten Gegenstandes von etwa 42 ±4% festgestellt Für Meer, Winterlandschaft, Hochgebirge, Wüste usw. ist dieser Wert keineswegs optimal, kann aber oft oder meistens trotzdem annehmbar sein, da ja auch die Umgebung des Ziels, außer auf dem Meer, nur selten völlig gleichmäßig ist. Für Allzwecktarnung dürfte daher ein Wert von etwa 30 bis 35% mit

Abweichungen von rund 4% (also z.B. 35±4%) am günstigsten sein.

Es sei betont, daß die bisher als günstigsten betrachtete völlige Reflexfreiheitvon Radartarnmitteln, also lOOprozentige Absorption, im Prinzip dieselbe Wirkung hat wie optische Tarnung durch matten schwarzen Anstrich. Ein völlig funkwellenabsorbierender Gegenstand erzeugt ebenfalls einen schwarzen Fleck im Radarleuchtbild. Abgesehen davon, daß eine schwarze Tarnung vielleicht in Ausnahmefällen erwünscht sein ka:in, ist es äußerst ungünstig, eine Tarnung durch möglichst vollständige Absorption einfallender Radarstrahlung bewirken zu wollen, wie man bisher meistens annahm und versuchte.

Wenn ein Belag mit einem Flächenwiderstand von is 377 Ohm reflexionsfrei ist, so gilt dies an sich nur, wenn er sich in einem Abstand von einer viertel Wellenlänge vor einer gut leitenden Fläche befindet Sinngemäß das Gleiche gilt für die folgende Berechnung des Reflexionsfaktors p, der übrigens der Spannungsreflexionsfaktor ist, während theoretisch, wenngleich keineswegs immer praktisch, der Leistungsreflexionsfaktor maßgebend ist In Wirklichkeit kann bei 377 Ohm die LeistungsrefJexion zwischen Ü und etwa 60% schwanken, je nachdem, ob sich die Schicht in Viertelwellenabstand vor einer leitenden Fläche oder ohne Hintergrund frei im Räume befindet Für etwa 150 Ohm ergeben sich entsprechende Unterschiede zwischen etwa 10 und 55%, für 1500 Ohm ungefähr zwischen 20 und 70%. Wenn aber eine Radartarnplane praktisch benutzt wird, ist besonders bei den kurzen in Frage kommenden Wellenlängen bei jeder Wellenlänge der Abstand vom getarnten Hintergrund überall verschieden, und der Hintergrund weist überall verschiedene Leitwerte und Reflexionsfaktoren auf. Für das Ergebnis der Tarnung ist daher nur der statistische Mittelwert dieser und auch anderer Faktoren maßgebend. Dies im Einzelnen zu zeigen und zu . erläutern, würde jedoch zu weit führen und ist zudem durch praktische Versuche wesentlich leichter erfaßbar, wie später gezeigt wird. Die folgenden Ausführungen beschränken sich daher auf Viertelwellenabstand vor leitendem Hintergrund und zunächst vorwiegend auf Spannungsreflexion.

Eine einzige dünne leitende Schicht mit einem Flächenwiderstand Ä(Ohm) hat bekanntlich einen Reflexionsfaktor

P =

377 - R 377 + R

50

P =

R - 377 R + 377

je nachdem ob R größer oder kleiner als 377 Ohm ist. Der erhaltene Wert ist mit 100 zu multiplizieren, wenn man den Faktor in Prozent ausdrücken will. Die Anpassung der Schicht an den Wellenwiderstand 377 des freien Raumes ist bekanntlich 377/Ä oder Ä/377. Auch bei sehr dünnen Schichten und hohen Frequenzen darf die Eindringtiefe (Hauteffekt) nicht vernachlässigt werden und kann auch bei gut leitenden Metallschichten und einer Wellenlänge von etwa 10 cm von der Größenordnung 10 nm(10 Millimikron) sein.

Eine nähere Berechnung zeigt, daß man mit dünnen zusammenhängenden Metallbelägen keine Tarnung erzielen kann, da die Schichtdicke geringer als der Atomdurchmesser des Metalls; sein müßte, denn dieser Durchmesser beträgt im allgemeinen etwa 0,1 —0,5 nm. Bei Sonderlegierungen mit hohem spezifischen Widerstand könnte man vielleicht mit einer etwa einatomaren Schicht arbeiten, aber aus sowohl fertigungstechnischen wie physikalischen Gründen kommt eine solche Schicht, die zudem mechanisch und chemisch hochempfindlich ist, praktisch nicht in Frage. Die genannte theoretische Begrenzung gilt zwar nicht für Kohle und Graphit, aber ein Belag aus diesen Stoffen ist zwangsläufig körnig und nicht homogen im Sinne der nachstehend beschriebenen Erfindung. Eine Tarnung mit Hilfe einer einzigen einatomaren oder wenigstens extrem dünnen zusammenhängenden großflächigen Metallschicht oder sogar einer zusammenhängenden dünnen Kohle- oder Graphitschicht ist also entweder unmöglich oder mit Unzulänglichkeiten verbunden, die bei einer biegsamen und faltbaren Tarnplane für rauhen Betrieb äußerst unerwünscht sind, obwohl man solche Schichten durch Deckschichten gegen mechanische und chemische Einwirkung verhältnismäßig gut schützen kann. Ferner bereitet die Herstellung homogener zusammenhängender großflächiger Schichten mit den-, gewünschten Flächenwiderstand praktische Schwierigkeiten und verhältnismäßig hohe Kosten.

Aus der US-PS 33 49 397 ist eine Radartarnplane mit mehreren Schichten bekannt, bei der sich auf der inneren Schutzschicht eine Metallfolie befindet Zwischen dieser Metallfolie und der äußeren Schutzschicht befinden sich mehrere Absorptionsschichten, zwischen denen als gegenseitige Abstandhalter mehrere Schaumstoffschichten liegen. Diese Schaumstofiscbichten können aus Polyurethan oder Polyäther oder Polyester bestehen. Die Radartarnplane enthält drei oder vier dieser Schaumstoffschichten, zwischen denen sich vier oder fünf Absorptionsschichten befinden, von denen die von der Metallfolie am weitesten abgewandte, also die erste Absorptionsschicht eine Durchlaßdämpfung von 03 bis 0,6 db aufweist Damit besitzt die erste Absorptionsschicht einen Oberflächenwiderstand, der dem des freien Raumes sehr nahe kommt, also nahe Hei 377 Ohm liegt Die erste Absorptionsschicht besteht aus einem Tuch, das mit einem gummiartigen Material, beispielsweise Neopren überzogen ist In dem Überzug sind Kohlepartikelchen und gegebenenfalls auch Metallpartikelchen fein verteilt, um den gewünschten Widerstand einzustellen. Die darauf folgenden Absorptionsschichten, d. h. die zweite, dritte, vierte usw. Absorptionsschicht weisen eine von Schicht zu Schicht zunehmende Durchlaßdämpfung auf.

Diese bekannte Radartarnplane mit mehreren im Abstand voneinander angeordneten leitenden Schichten arbeitet mithin nach dem Prinzip der Mehrschicht-Tarnung. Es handelt sich um einen Gradientenabsorber, der äußerst dick und so schwer ist, daß die Plane bereits ab einer vergleichsweise geringen Flächenausdehnung durcn eine Person alleine nicht mehr zu handhaben ist.

Da der Flächenwiderstand der bekannten Ridartarnplane in der Größenordnung des Wellenwiderstandes des freien Raumes liegt, wird die gesamte ankommende Radarstrahlung von der Radartarnplane absorbiert und tritt demzufolge keine Reflexion ein. Ein völlig funkwellenabsorbierender Gegenstand erzeugt einen schwarzen Fleck im Radarleuchtbild, so daß eine derartige Übertarnung einer Untertarnurg gleichkommt und sich demzufolge auf dem Radarschirm orten läßt. Von Ausnahmefällen abgesehen, bei denen eine schwarze Tarnung en» iinscht sein kann, ist es äußerst 'ingünstig, eine Tarnung durch möglichst völlige

Absorption einfallender Radarstrahlen bewirken zu wollen. Da ein möglichst weitgehendes Anpassen des Flächenwiderstandes an 377 Ohm angestrebt wird, würde die Tarnung als auffälliger schwarzer Fleck auf dem Radarschirm erscheinen und daher im Grunde genommen als Zielmarkierung wirken.

Aus der DE-AS 12 80 997 ist ein aus mehreren dielektrischen und mehreren leitenden Schichten bestehender Absorber für elektromagnetische Wellen bekannt. Elektromagnetische Wellen, deren Frequenz von der diskreten Frequenz des Absorbers erheblich abweicht, werden nur zum Teil absorbiert. Um über einen größeren Frequenzbereich die ankommenden elektromagnetischen Wellen zu absorbieren, kommen Absorber zur Verwe idling, bei denen sich vor der reflektierenden Wan< eine Vielzahl dielektrischer und dazwischen angeordneter leitender Schichten befinden, um so eine Vielzahl von Resonanzpunkten zu schaffen, in denen der Reflexionsfaktor gleich Null und zwischen denen er möglichst gering isi. in ücr DE-AS küninii züüi Ausdruck, daß 'ler Reflexionsfaktor zwischen den Frequenzen, für die er Null ist, unter 10%. teilweise sogar erheblich unter 10% liegt. Ein derart geringer Reflexionsfakto , der zudem an mehreren Stellen gleich Null und in der näheren Umgebung dieser Stellen in erster Näherung ebenfalls gleich Null ist, und lediglich zwischen den Resonanzsteüen geringfügig von Null abweicht, ohne 10% zu überschreiten, bedeutet im Sinne der Erfindung eine Übertarnung, die auf rlem Radar schirm, sofern die Radarstrahlen zufällig die Frequenz einer Resonanzstelle besitzen, als schwarzer Fleck erscheinen würde, während sie beim Auftreffen von Radarstrahlen einer zwischen den Resonanzstellen liegenden Frequenz auf dem Radarschirm ebenfalls als dunkle Stelle sichtbar wäre.

Aus der DE-AS 12 79 131 ist ein Radar- und IR-Tarnnetz bekannt, bei dem Einzelabsorber auf einem biegsamen Träger angeordnet sind, der zumindest den teilweisen Durchtritt von Wellen aus dem zu sperrenden Frequenzbereich gestattet. Hierbei weisen die Einzelabsorber eine den einfallenden Wellen zugekehrte Absorberfläche mit einer Ausdehnung von weniger als der zehnfachen der zu sperrenden Radarwellenlänge auf. Die Absorber sind hierbei als Dünnwandabsorber aus Metallfolien ausgebildet, die mit beliebigen Tarnanstrichen versehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine biegsame, wickelbare Radartarnplane zu schaffen, mit der im gesamten Wellenlängenbereich von 1 bis 15 cm ungefähr die gleiche prozentuale Reflexion des getarnten Zieles erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine einzige, ein dünnes, inhomogenes, elektrisch leitendes Material enthaltende Radartarnschicht gelöst, deren Dicke im Vergleich zu der kürzesten in Frage kommenden Wellenlänge gering ist, deren wirksamer Flächenwiderstand im Wellenlängenbereich 1 bis 15 cm entweder zwischen 130 und 310 oder zwischen 460 und UOO Ohm liegt und deren Leistungsreflexion mehr als 10% beträgt

Es ist besonders zu beachten, daß eine im Sinne der Erfindung inhomogene Schicht auch eine völlig gleichdicke ununterbrochene Schicht sein kann, die aus einzelnen kleinen oder sogar kolloidalen Teilchen, z. B. aus Kohle oder Graphit besteht, also aus Teilchen, die sich nur nahezu punktförmig berühren und weder ineinander verfließen noch zürn ineinanderverflicßcn gebracht werden können und mit Rücksicht auf ihre Unterlage oder Einbettung (Kunststoff, Naturfaser, Glasfasern usw.) auch nicht miteinander versintert werden können. Dagegen ist hier eine zusammenhängende, im wesentlichen loch- und porenfreie Metallschicht, auch wenn sie eine keineswegs gleichbleibende Stärke aufweist, als »homogen« zu betrachten und wird von der Erfindung nicht erfaßt.

Bei allen Zahlenwerten des Flächenwiderstands und sonstiger Eigenschaft der Radartarnung ist die eventuelle Wirkung dielektrischer Verluste des elektrisch nichtleitenden Materials der Tarnplatte inbegriffen.

Die erfindungsgemäße Tarnung ist in flach ausgebreitetem Zustand im wesentlichen zweidimensional und eben. Da die Tarnung normalerweise gleichzeitig auch optisch einschließlich infrarot tarnen soll, ist es jedoch erwünscht, daß sie ohne nennenswerten Verlust ihrer Biegsamkeit und Geschmeidigkeit eine dreidimensionale Form und Aussehen haben soll. Es gibt viele Vorschläge zur Erzielung dieser Form und Wirkung i!ie auch bei nichtvisucücr optischer Betrachtung z. B. mittels Laser, Infrarotsuchgerät oder sog. Lichtradar eine Rolle spielt, da der Einfallswinkel des sichtbaren oder unsichtbaren Lichtes auch bei größeren ebenen Oberflächenbereichen der Tarnung in einem solchen Bereich nicht überall derselbe sein soll. Bei Radarbeirachtung des getarnten Gegenstandes spielt dies allerdings meist nur eine geringe Rolle, da das Auflösungsvermögen hierbei wesentlich geringer ist als bei ·: ptischer Betrachtung. Bei dynamischer Betrachtung z. B. von Flugzeugen. Panzerwagen. Schiffen usw. aus ist das genannte Problem besonders wichtig, insbesondere wenn die Betrachtung stereoskopisch erfolgt.

Tiefe und gegenseitiger Abstand der dreidimensionalen Oberflächenänderung bei bekannten optisch tarnenden Mitteln ist stets ein extrem hohes Vielfaches der Lichtwellenlänge. Vermutlich aus diesem Grunde wurde bisher nicht beachtet, daß der derartige Oberflächenänderungen bei Radartarnung auch dann eine erhebliche Rolle spielen können, wenn sie, wie üblich, unterhalb des Auflösungsvermögens jeder Radarausrüstung liegen, also jeweils eine geringere Ausdehnung haben als etwa 10 bis 20 Wellenlängen. Ist jedoch die Tiefe und/oder der gegenseitige Abstand zwar geringer als soeben genannt aber größer als beispielsweise etwa ein Zehntel oder gar etwa ein Vierte! der Wellenlänge, kann man tatsächlich eine für Radartarnung günstige Wirkung erzielen, denn es tritt wiederholte Reflexion zwischen den Oberflächenänderungen sowie örtlich sehr verschiedene Einfallswinkel und Reflexionswinkel auf. Ferner kann man in dieser Weise die für radarbestrahlte Schichtdecke um viele Größenordnungen größer machen als die Dicke der eigentlichen Schicht, und alle diese Faktoren kann man durch geeignete Ausführung leicht in Zusammenhang mit oder Abhängigkeit von dem betreffenden Radarwellenlängenbereich, vorzugsweise dem cm-Wellenbereich oder dem Bereich zwischen 1 und 3 cm, bringen. Dies ist ohne weiteres einleuchtend, wenn man sich vorstellt, daß das Tarntuch zahlreiche markante Einzelerhöhungen aufweist, die jeweils eine größte Dimension von mindestens etwa einer halben oder einer viertel Wellenlänge der einfallenden Strahlung besitzen.

Erfindungsgemäß erhält man eine besonders wirksame Kombination von Radartarnung und optischer Tarnung, wenn man eine erfindungsgemäße Tarnplane in ars sich bekannter Weise mit ungeradlinigen, vorzugsweise bogen- oder halbkreisförmigen Einschnit-

ten derart versieht, daß diese Einschnitte ineinandergreifen und ihre Enden jeweils in das Innere der benachbarten Einschnitte hineinragen.

Besteht die Radartarnschicht aus einem dünnen Belag aus Metall, oder aus Kohle oder Graphit, dessen Körper im wesentlichen nicht völlig voneinander isoliert sind, oder aus einem leitenden Netz, so kann der für die Tarnung wirksame Flächenwiderstand auf den gewünschten Wert und die die erfindungsgemäße Inhomogenität durch die oben beschriebene Maßnahme erzielt werden, denn durch die genannten Einschnitte werden sowohl Strombahnen zertrennt wie auch resonante und reaktive Impedanzen geschaffen, wodurch bei durchaus genügender Bandbreite eine Erhöhung des gesamtwirksamen Flächenwiderslandes, indirekt auch durch erhöhte dielektrische Verluste, erzielt wird. Das Ausgangsmaterial, also das beschichtete Tarntuch o. ä. vor dem Stanzen der Einschnitte, darf daher einen an sich viel zu geringen Flächenwiderstand Einschnitten oder sonstigen Unterbrechungen wenigstens in der leitenden Streifenschicht versehen ist.

Es sei noch erwähnt, daß eine Tarnschicht in Form

eines leitenden Netzes, zerlöcherter oder fleckenweiser

■> Metallisierung usw. auch in analoger Weise wie sog.

gedruckte Kreise der Schwachstromtechnik hergestellt werden kann.

Falls aus irgendeinem Grunde das Tarntuch keine Einschnitte oder sonstige öffnungen enthalten soll, und

κι wenn leitende Maschen, Flocken, Löcher o. ä. wenigstens teilweise eine starke Resonanzwirkung aufweisen, also Dimensionen besitzen, die im Vergleich mit einer Viertelwellenlänge nicht vernachlässigbar sind und andererseits ein höheres Vielfaches (z.B. 10) der > Wellenlängen nicht überschreiten, müssen Fasern verschiedener Länge oder Flocken, Löcher oder Maschen verschiedener Größe benutzt werden. Dies kann aber auch dadurch erreicht werden, daß die Faserlänge bzw. die genannte Größe ursprünglich

naDen, wouun.il Ute nctsieiiuiig eiiciCiiicri Uhu uic J" uüiCiiwcg giciCii ist, äucf uUrCn uic genännien

Verwendung gleichmäßiger Metallbeläge ermöglicht wird

Die obige Wirkung läßt sich jedoch auch dadurch erzielen, daß die Tarnschicht im wesentlichen aus einem leitenden Gitter besteht oder viele leitende Flocken, Fasern, Schlingen, Fibrillen o. ä. enthält, welche vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus rostfreiem Stahl oder Aluminium bestehen oder aus metallisierten oder mit z. B. eingebranntem Kohle- oder Graphitbelag versehenen Isolierstoffasern bestehen, wobei die Gittermaschen, Flocken, Fasern o. ä. vorzugsweise so bt.nessen sind, daß wenigstens ein Teil derselben im betreffenden Wellenlängenbereich resonant oder teilresonant sind, also nicht rein resistiv. Der Resonanzfaktor oder Gütev/ert der einzelnen Fasern, Gittermaschen oder Flocken soll ziemlich gering sein, was sich aus Werkstoff- und Herstellungsgründen sowieso kaum vermeiden läßt und erwünscht ist. Die Resonanzfrequenzen der einzelnen Fasern usw. sollen im betreffenden Wellenlängenbereich streuen, was sich ebenfalls praktisch zwangsläufig ergibt. All dies läßt sich jedoch besonders gut durch die genannten Einschnitte erzielen, wodurch viele Fasern oder Netzmaschen in verschieden große Teile zerschnitten werden und hierdurch hochfrequenzmäßig verschiedene Eigenschaften erhalten.

Eine inhomogene Schicht mit Metallblättchen oder -flocken kann man durch sehr stark poröse und/oder zerlöcherte oder zerrissene Metallisierung erzielen, d. h. durch eine absichtlich sehr »mangelhafte« Metallisierung, was zudem viel einfacher und billiger zu sein pflegt als homogene Metallisierung. Die ungefähre Bemessung der Blättchen bzw. Löcher kann nach denselben Richtlinien gewählt werden wie oben hinsichtlich Fasern und Netzmaschen erwähnt wurde, wobei eine zusätzliche Verbesserung mittels der genannten Einschnitte ebenfalls möglich ist.

Erwähnt sei auch, daß eine inhomogene Metallisierung von Geweben ziemlich einfach und wirksam ist, indem man so metallisiert, daß die Rillen zwischen den freiliegenden Oberflächen der Gewebefäden nicht oder nur stellenweise leitend überbrückt werden, so daß die Metallisierung (ggf. Graphitierung oder Karbonisierung) eine Art Linien- oder Gitterraster bildet. Dies wäre an sich auch auf glatter Unterlage wie z. B. Kunststoff möglich, eignet sich aber in allen diesen Fäiien aus verschiedenen Granden praktisch nur dann, wenn das Tarntuch in oben erwähnter Weise mit Einschnitte oder ggf. durch nachträgliches Zerbrechen durch entsprechende mechanische Nachbehandlung des fertigen Tarntuches unregelmäßig geändert wird.

Falls eine netz- oder gitterförmige leitende Tarnschicht benutzt wird, sollten also die Maschen unregelmäßig sein. Wahlweise kann die Netz- oder Gitterstruktur durch feine Drähte oder Metallfolienstreifen oder entsprechende leitende (metallisierte) Streifenbeläge gebildet werden, die sich in unregelmäßig gekrümmten Bahnen unregelmäßig einander nähern und sich voneinander entfernen, so daß die Größe und Form der Maschen schwankt und die verschiedenen Maschen daher auf die einfallenden Strahlen als Richtoder Saugelemente (Reflektoren bzw. Direktoren), allerdings mit merklicher Dämpfung, oder auch als rein dämpfende Elemente wirken, wobei diese drei Funktionen natürlich von der Wellenlänge abhängig sind, aber im ganzen Welleniängenbereich auftreten, wenn auch bei jeweils verschiedenen Maschen.

Die eigentliche Tarnschicht kann also m. a. W., entweder aperiodisch sein und daher angenähert gleichartig auf verschiedene Wellenlängen ansprechen, oder kann resonante, ggf. verstimmte Elemente enthalten.

Beim direkten Vergleich von mechanischen Abmessungen mit Wellenlängen in Luft ist zu beachten, daß Abweichungen durch größere Dielektrizitätskonstante als 1 von umgebenden Material und durch nicht zu vernachlässigendes Verhältnis zwischen Dicke und Länge von leitenden Fasern usw. auftreten, bei Reso Tanzwerten manchmal auch durch einen geringen Resonanzfaktor (Gütewert Q). Daher sind die tatsächlichen mechanischen Längenwerte stets etwas kleiner als die entsprechenden elektrischen Längen.

Besonders gute Ergebnisse wurden mit einer Tarnschicht aus leitenden Fasern erzielt. Bei Verwendung von Metallfasern, sog. Fibrillen, aus rostfreiem Stahl oder Aluminium oder gut metallisierten Kunststoffaserr. sollte der Faserdurchmesser nicht mehr als 15 Mikron und vorzugsweise nicht mehr als 12 Mikron betragen. Besonders bei rostfreiem Stahl erwies sich eine Stärke von 8 Mikron als günstig, wobei allerdings kein ausgeprägter Optimalwert feststellbar war. Bei Kunstfasern mit leitendem Belag kann der günstigste Wert höher liegen als oben genannt. Als gut geeignet erwiesen sich ferner Glasfasern mit einem eingebrannten Oberflächenbelag aus Kohle oder Graphit.

Bei Benutzung einer Tarnschicht, die ausgesprochen

»8
fei

resonante Elemente wie Fasern oder Maschen mit verhältnismäßig hohen Gütewert Q enthält, ist zu beachten, daß die Mehrzahl dieser Elemente mehr oder weniger verstimmt ist, was meistens nahezu unvermeidlich aber vorteilhaft ist. Eine derartige Schicht hat jedoch durch diese Verstimmung bei Bestrahlung mit Dauerwellen und mit impulsierten Wellen verschiedene Eigenschaften, eoenso bei gleichzeitiger Bestrahlung mit zwei etwas verschiedenen Wellenlängen, wie in einem Aufsatz oDetuned Resonant Circuits« von H. Elger in Wireless Engineer vom November 1949 näher erläutert wird. Dieser Unterschied ist das Ergebnis von den in jedem Resonanzkreis auftretenden Einschwingvorgängen, die bei etwas verstimmten Kreisen ausgesprochene Spitzen aufweisen und ganz anders verlaufen als bei voller Resonanz. Sowohl aus obigem Grunde, wie mit Rücksicht auf die erwünschte große Bandbreite ist ein niedriger Gütewert (Q) von beispielsweise weniger als 10 erwünscht, aber gewisse Resonanzerscheinungen sind entgegen den bisherigen bilden, schlechter leiten und in einem mehr oder weniger verlustbehafteten dielektrischen Material eingebettet sind. Der Vergleich ist trotzdem zulässig, denn Düppel tarnen durch reflektierte Störstrahlung, also eine das

ι Suchgerät störende Strahlung, was man negative Tarnung nennen könnte, während die erfindungsgemäße Tarnschicht das Ziel als Bestandteil seiner Umgebung vortäuschen soll. In beiden Fällen wird das qualitative Verständnis erleichtert, wenn man sich

κι vorstellt, daß ein Teil der Fasern (oder Düppel) wie Saugdipole (Direktoren), ein Teil wie Richtdipole (Reflektoren) oder und einige wie abgestimmte Resonanzdipole einer aus zahlreichen Dipolen zusammengesetzten Antenne z. B. nach Yagi verhalten,und

i'i daß diese Dipole einen wesentlich höheren ohmschen Widerstand haben als normal.

Die Erfindung ermöglicht es also, in recht verschiedenartiger Weise eine verhältnismäßig dünne und daher für gut biegsame Tarnplanen (Tarntücher, -netze usw)

-'(i geeignete Tarnschicht zu schaffen, deren Flächenwider-

cii VOi iciiilai ι. Wime iuciuui iiaiici ciu/.ugciicii

sei erwähnt, daß u. a. aus diesen Gründen der leitende Werkstoff der Tarnschicht sehr wohl aus gut leitendem Metall wie rostfreier Stahl, völlig reines Eisen (sog. Armco-Eisen), Aluminium oder Kupfer bestehen kann, während Silber aus Kostengründen ohne Interesse ist. Dies gilt besonders bei Benutzung feiner Metallfasern oder metallisierter Isolierstoffasern.

Bei Benutzung einer nichthomogenen, z. B. zerlöcherten Metallschicht, kann diese sehr dünngemacht werden, z. B. zwischen 1 und 20 Mikron. Bei Benutzung von Flocken, Metallflecken, Metallnetzbelägen usw. kann die Schichtdicke meist größer gewählt werden, je nach Porosität und Metall etwa zwischen 10 und 100 Mikron.

Obige und andere Betrachtungen und Versuche haben gezeigt, daß man mit einer einzigen, sehr dünnen erfindungsgemäßen Tarnschicht eine hervorragende Radartarnung erzielen kann.

Enthält diese Tarnschicht resonante oder in gewissem Ausmaß resonante Elemente der bereits geschilderten Art, derart, daß sie verschiedene Resonanzeigenschaften haben, erfolgt in der Tarnschicht selbst, nämlich zwischen diesen Elementen, eine kettenähnliche Beeinflussung durch gegenseiti^'i Anregung, Strahlungskopplung, wiederholte Reflexion usw. auch wenn — oder obwohl — die Schichtdicke im Vergleich mit der Wellenlänge vernachlässigbar gering ist. Es ist daher möglich, eine einzige dünne Schicht mit sowohl absorbierenden wie reflektierenden Eigenschaften zu schaffen, so daß sie im ganzen praktisch in Frage kommenden Radarfrequenzbereich von z.B. 1 —15cm, entsprechend 2-30 GHz. die gewünschte Tarnwirkung hat, ganz besonders wenn die Tarnplane mit Einschnitten versehen und streckbar ist, um dreidimensional zu werden. Die genannte gegenseitige Beeinflussung tritt dann nämlich nicht nur in der Schicht selbst, sondern zwischen den zahlreichen, nicht in gemeinsamer Ebene liegenden Bereichen der Schicht auf, und besonders bei dynamischer Radarabtastung des getarnten Gegenstandes durch sich bewegende Suchgeräte wird die Tarnwirkung besser.

Die genannte gegenseitige Beeinflussung und schwankende Reflexion ist vom sog. Düppelstörverfahren (Abwurf zahlreicher abgestimmter Metallfolienstreifen) bekannt, indem sich die Düppel wirr verteilen und viele sich rollen oder knicken. Ähnlich verhalten sich die oben beschriebenen leitenden Fasern, wenngleich sie viel enger liegen und eine sehr dünne Schicht ι :_

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freien Raums (377 Ohm) den für die erfindungsgemäß gewünschte Reflexion geeigneten Wert hat und deren räumliche Rückstrahlcharakteristik zwecks guter Tar-

:') nung auch bei Beobachtung aus verschiedenen Richtungen einen günstigen Verlauf hat. Erfindungsgemäße Tarnplanen (mit oder ohne Naturtextilanteil) mit voll zufriedenstellenden Tarneigenschaften gegen optische Späh- und Suchgeräte (einschl. Infrarotgeräte) und

in gegen Radargeräte wurden in einer Stärke von nur 0,4 mm hergestellt mit der gleichen Biegsamkeit und nahezu gleichen mechanischen Eigenschaften wie gleichstarke Kunststoffolien oder Gewebe. Auch 0,6 mm starke Tarnplanen wurden hergestellt.

r. Falls die erfindungsgemäße Tarnplane über einen Panzerwagen gelegt wird, befinden sich naturgemäß die Metallflächen des Panzers in ganz unterschiedlichen Abständen von der Plane. Dies gilt zum Beispiel auch für jede einzelne kleine Metallfläche, die mit der Plane einen Winkel bildet; denn die Laufstrecke des schief abgelenkten Strahls ist dann natürlich meistens größer als der kürzeste Abstand zwischen Fläche und Plane. Da eine Viertelwellenlänge bei der häufig benutzten Radarwellenlänge von rund 3 cm nur 7,5 mm beträgt,

i\ beeinflußt jeder Laufstreckenunterschied von mehr als 2 mm. die Absorptionswirkung stark. Dies gilt erst recht für die ganze Plane, die ja alle möglichen Abstände zu den einzelnen Flächen des Panzers einnimmt und sich selbstverständlich nicht mit überall millimetergenau

Y) gleichem Abstand überwerfen läßt, was sogar ein schwerer Nachteil wäre.

Das gleiche gilt auch für alle in Frage kommenden Wellenlängen. Auch der statistisch mittlere Viertelwellenabstand ist bei allen Wellenlängen von gleicher

->ϊ Größenordnung, da ja alle ungeraden Vielfachen der Wellenlänge einander gleichwertig sind. Da insbesondere die erfindungsgemäße Tarnplane nicht an einen Widerstand von 377 Ohm angepaßt ist, ergibt sich im ganzen angegebenen Wellenlängenbereich ungefähr die

bf> gleiche prozentuale Reflexion des getarnten Zieles. Die Tarnplane ist mithin in erster Näherung frequenzunabhängig.

Die erfindungsgerr.äße Radartarnplane ergibt gegenüber den bekannten Planen den Vorteil, daß sie optimal tarnt, also weder über- noch untertarnt, sich darüber hinaus durch ein geringes Gewicht von nur 80 g/m² auszeichnet und lediglich einen geringen Raumbedarf besitzt Aufgrund des geringen Gewichtes kann eine

einzige Person ei"⁰ Tarnplane sehr großer Ausdehnung handhaben. Hinzu kommt, dsiß die erfindungsgemäße Radartarnplane erstmalig eine Funkmeßtarnung, d. h. Radartarnung mit einer einzigen sehr dünnen Schicht '■■srwirklicht. Die Tarnplane besitzt eine Gesamtdicke >on nur 0,4 mm einschließlich Kunststoff-Beschichtung

An Hand der Zeichnung werden nachstehend einige Beispiele von erfindungsgemäßen Tarntüchern und deren durch Versuche gemessenen Tarneigenschaften beschrieben.

F i g. 1 zeigt rein schematisch die drei Schichten einer dreischichtigen Tarnplane, während

Fig. 2A bis 2C je ein Beispiel der als Radartarnschicht dienenden Mittelschicht zeigt.

F i g. 3 bis 5 zeigen je eine in dreidimensionale Form streckbare.rp.it Einschnitten versehene Tarnplane.

Fig 1 zeigt die drei Schichten einer dreischichtigen Tarnplane getrennt voneinander. Die aus den drei Schichten zusammengesetzte Plane ist im wesentlichen zweidimensional. Die beiden äußeren Schichten sind optisch tarnend und diener! £uch als rnech^ani^cr>h^fl Schutzschicht für die Mittelschicht, welche eine Radartarnschiciii (Funktarnschicht) ist. Eine weitere, nicht dargestellte Schicht kann als Infrarot-Tarnschicht vorgesehen sein.

Die F i g. 2A, 2B und 2C zeigen je ein Beispiel der Zwischenschicht in Fig. 1. Die in Fig. 2A dargestellte Zwischenschicht enthält Metallfasern, besonders in Form sog. Fibrillen. Die Fasern können auch Glas- oder Kunststoffasern mit einem leitenden Belag sein. Die Fasern sind in einem massiven Feststoff oder in einem Vlies, z. B. in sog. Nadelfilz, wirr verteilt. Die Fasern bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder Aluminium. Bei luftdichter Einbettung können die Fasern aus gewöhnlichem Stahl oder aus Eisen bestehen.

Diese leitenden Fasern oder Fibrillen haben beispielsweise einen Durchmesser von ungefähr 8 Mikron oder mehr und haben verschiedene Längen von ungefähr einer halben Wellenlänge im gewünschten Radarwellenlängenbereich zwischen beispielsweise 1 und 15 cm, entsprechend einer elektrischen Länge der verschiedenen Fasern zwischen 5 und 75 mm. Im hier beschriebenen Beispiel beträgt die Gesamtlänge der Fasern etwa 300 bis 500 m je Quadratmeter Tarnplane, und der durchschnittliche Abstand der Fasern voneinander beträgt etwa 5 mm. (Selbstverständlich kreuzen sich fast alle Fasern.) Im hier betrachteten Wellenlängenbereich, wobei in erster Linie der Bereich 1—3 cm in Frage kommt, beträgt der Wirkwiderstand der Fasern je nach Material ein Vielfaches von lOkOhm je Meter Faserlänge und etwa zwischen 30 und höchstens 80 kOhm/m bei Fasern aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 8 Mikron. Die diesen Werten zugrundeliegenden Widerstandsmessungen bei Hochfrequenz waren jedoch recht ungenau und unzuverlässig·

Abgesehen von gegenseitiger hochfrequenzmäßiger Beeinflussung innerhalb der Radartarnschicht, wie schon weiter oben erwähnt, ist anzunehmen, daß die Zwischenschicht nach Fig. 2A und übrigens auch die nach F i g. 2B und 2C außerdem oder nur dadurch wirksam sind, daß der Flächeinwiderstand der Zwischenschicht mit dem Wellenwiderstand 2b = 377 Ohm des freien Raumes einen solchen Zusammenhang hat, daß die gewünschte Radartarnwirkung erzielt wird, und daß dieser Flächenwiderstand einen hochfrequenzmäßig wirksamen Wert innerhalb der Grenzen 139 und höchstens 309 Ohm oder zwischen mindestens 461 und 1020 0hm hat, so daß mit anderen Worten die Reflexion mehr als 10%, aber nicht mehr als ungefähr 46% beträgt, wobei der untere Grenzwert von 10% entsprechend 309 oder 461 Ohm wohl nur ausnahmsweise in Frage kommt. Vorausgesetzt, daß die Länge und der gegenseitige Abstand der leitenden Fasern im Verhältnis zu einer halben Wellenlänge nicht vernachlässigbar klein ist, ist es mehr oder weniger eine Definitionsfrage, ob man die eine oder andere Erklärung zugrundelegt, was auch auf die weiter unten beschriebenen Beispiele zutrifft.

F i g. 2B zeigt ein anderes Beispiel einer Zwischenschicht. Diese besteht ebenfalls aus massivem Kunststoff, einem Gewebe oder einem Vlies mit sehr dünnen Drähten, aufgedruckten Metallbelagstreifen oder leitenden Kunststoffäden, z. B. Fäden mit leitendem Belag. Diese Drähte, Streifen oder Fäden bilden ein unregeimäßiges Gitter.

Wenigstens die Mehrzahl der Kreuzungspunkte sind elektrische Verbindungen zwischen den sich kreuzenden Drähten, Fäden oder Streifen. Die Kreuzungspunkte können aber auch isolierend sein, wenn der Widerstand je Längeneinheit Draht, Streifen oder Fäden genügend hoch ist. Nachstehend wird angenommen, daß die Kreuzungspunkte elektrische Brücken zwischen den Drähten bilden, wobei eine äußerst dünne eventuelle Isolierung zwischen den sich kreuzenden Drähten o. ä. bei den hier in Frage kommenden hohen Frequenzen ziemlich vernachlässigt werden kann. Die Gittermaschen haben verschiedene Formen und Größen, so daß sie im ganzen betreffenden Wellenlängenbereich von beispielsweise 1 bis 15 oder 1 bis 20 cm bei verschiedenen Frequenzen resonant sind. Der Zusammenhang zwischen direkten dielektrischen Verlusten und gegenseitiger Beeinflussung in der Schicht ist anders als in einer Schicht nach Fig.2A, aber ein ähnliches Endergebnis kann erreicht werden.

F i g. 2C zeigt ein weiteres Beispiel einer radartarnenden Zwischenschicht, deren Wirkung im Prinzip die gleiche Ursache hat wie beim Beispiel nach Fig.2A. Der leitende Teil der Schicht besteht aus einer unregelmäßigen oder »schlechten« Metallisierung auf einer Unterlage, die beispielsweise aus massivem Polyvinylchlorid besteht (PVC-Kunststoff), so daß der Metallbelag Poren und Löcher verschiedener G/Öße aufweist. Die Metallisierung braucht nur einige Mikron dick zu sein, unter Umständen sogar weniger als ein Mikron, je nach spezifischem Widerstand des Metalls, der Porosität und Art der Unterlage. Wenn eine genügend große Anzahl der Löcher die oben erwähnten Dimensionen der Gittermaschen nach F i g. 2B erfüllt, arbeiten die Schichten nach F i g. 2B und 2C im Prinzip in gleicher Weise. Die Schicht nach F i g. 2C kann auch

, so ausgeführt sein, daß die weißen Stellen leitend und die gestrichelten Zwischenräume isolierend sind. Die metallisierten Flächen der Schicht können ferner derart hergestellt werden, daß alle oder fast alle Löcher der Metallisierung so klein sind, daß der Randumfang der

) Löcher merklich kleiner ist als die Hälfte der kürzesten Wellenlänge, beispielsweise daß der Durchmesser der weitaus meisten Löcher kleiner ist als etwa 1,2 mm. Die Größe, Form und Verteilung dieser Löcher oder Poren sollte dann so sein, daß der Flächenwiderstand des

5 Belags von der für Radartarnzwecke erwünschten Größenordnung ist, wie schon weiter oben erläutert. Bezüglich aller geschilderten Beispiele und Fälle ist

stets zu bedenken, daß die allgemeinen Ansprüche a

Radartarnung vom zu tarnenden Gegenstand, besonders von seiner Größe, und von der Umgebung sowie bis zu einem gewissen Grade auch von der Art der zu erwartenden fflindlichen Radaraufklärung abhängig sind. Eine Radarbetrachtung mit einer Wellenlänge von 1 cm aus geringer Entfernung ergibt ein anderes Bild als Betrachtung mit 10 cm Wellenlänge aus großer Entfernung.

Ferner ist zu beachten, daß Ursache und Wirkung einer erfindungsgemäßen Tarnung, je nach Ausführung derselben im Rahmen der Erfindung, verwickelter und mannigfaltiger sind als es hier in ziemlich groben Zügen geschildert wird.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß eine Tarnplane mit einer Radartr .-nschicht nach F i g. 2A äußerst wirksam ist, wenn sie ungefähr nach F i g. 3 oder 4 mit Einschnitten versehen und bei Gebrauch gestreckt wird, so daß sie etwa die in F i g. 5 dargestellte dreidimensionale Form annimmt, also ähnlich wie ein mit abstehenden Lauhbläitern bestücktes Netz. Die versuchsweise benut.te Plane enthielt rostfreie Stahlfasern mit einem Durchmesser von ungefähr 8 Mikron in einem nicht gew jbten dünnen Vlies aus Polyamidfasern. Die beiden äuß< ren Schichten (nach Fig. 1) der Plane bestanden aus je einer dünnen massiven PVC-Schicht auf beiden Seiten des filzähnlichen Vlieses und waren so gefärbt und behandelt, daß sie eine gute optische Tarnung und, vermutlich in Verbindung mit der Radartarnschicht, auch eine gute Infrarottarnung bewirkten. Die gesamte Dicke der sehr biegsamen Plane betrug angenähert 0,4 mm und war aber etwas ungleichmäßig und von äußerem mechanischen Drude abhängig. Die Steifigkeit der Plane erwies sich als ideal zum Erzielen einer gestreckten Laubnetzform der in F i g. 5 gezeigten Art.

Jede erfindungsgemäße Tarnplane kann, und sollte im

allgemeinen, so geschnitten sein, daß sie beim Strecken praktisch dreidimensional wird, also in Richtung der Dicke der Plane einen vielfach größeren Raum beansprucht wie die eigentliche Materialdicke (von z. B. 0,4 mm). Es gibt jedoch Fälle, wo eine praktisch zweidimensionale Plane genügt oder sogar bevorzugt wird, beispielsweise um stark reflektierende kleine Gegenstände zu tamen oder um auch als Schutz gegen Niederschläge und Staub zu dienen.

Die Fig.3 bis 5 zeigen mit Einschnitten versehene Tarnplanen, die in dreidimensionaler Form gestreckt sind.

Nachstehend folgen einige Ergebnisse von Versuchen mit mehreren Arten von Tarnplanen. Die angegebenen Reflexionswerte wurden mit Dauerwellen im Frequenzbereich 8,5—9,6 GHz gemessen. Die Absorption und die Durchlässigkeit (Radartransparenz) wurden mit einer Dauerwelle von 9 GHz entsprechend einer Wellenlänge von 333 cm gemessen. Die Messungen wurden an nicht mit Einschnitten versehenen Stücken der Größe DIN A 4, also 21,0x29,7 cm gemessen, die ein Dämpfmaterial bedeckten. Lediglich die Leistungsreflexion durch die Tarnplane hindurch wurde mit Tarnnetzen nach F i g. 5 vorgenommen, wobei dieses Netz oder Plane in unregelmäßiger Weise einen ellipsoidalen versilberten Metallkörper bedeckte, dessen drei Achsen eine Länge von 150, 225 und 300 mm hatten. Die angegebenen Reflexionswerte sind ausgedrückt in Bruchteilen der einfallenden Energie, von der ein Teil bis zum Ziel hindurchdringt, dort reflektiert und durch die Plane zurück teilweise wieder nach außen gelangt

In der zweiten Spalte »Polarisation« der nachstehenden TaId bedeuten t und 1 je eine von zwei zueinander rechtwinkligen Pdlarisationsrichtungen und MV den Mittelwert

Tarnplane	Polarisation	Durchlaß-	Leistungs-	Leiütungs-	Leistungs reflexion	dB
Nr.		dämpfung	absorplion	reflexion der	des Ziels durch die
				Tamplane	Plane
		dB	%	%	%
1	1	2,4	33	9		26
	2	1,8	29	5,2
	MV	2,1	31	7,1
	-				0,05
2	1	5,3	35	34,5		23
	2	7,0	62	17,6
	MV	6,1	49	26,9
	-				0,07
3	1	7,7	53	30		22
	2	9,5	43	46
	MV	8,6	49	38
	-				0,08
4	1	9,3	43	44,5		17
	2	14,5	31	65
	MV	11,9	39	54.7
	-				0,15
5	I	16,9	24	73,5		15
	2	22,5	15	84
	MV	19,7	20	78.7		30
	-				0,17
6	I & 2	0.75	15	1,4
	-				0,03

15	Fortsetzung	21	Durchlaß dämpfung	51 349	Leistungs- rcflexion der Tarnplane	16	dB
Tarnplane Polarisation Nr,		dB		%
	0,45	Leistungs- absorplion	0,8		20
7 1 &2	10,7 4,7 7,7	%	53 22 37,5
8 1 2 MV	9	Leistungs reflexion des Ziels durch die Plane
38 43 47	%

	0,10

Die Tarnplanen Nr. 1, 2 und 3 enthielten eine Zwischenschicht aus Polyester-Nadelfilz mit einem Gesamtgewicht von 80 g/m² einschl. eingefilzter Stahlfasern mit einem Durchmesser von 8 Mikron und einer Länge von 30 mm. Der Gewichtsanteil der Stahlfasern betrug 0,7 g/m² = knapp 1% in Plane Nr. !, !,6 g/ m² = 2% in Plane Nr. 2 und 3,2 g/m² «= 4% in Plane Nr. 3.

Die Planen Nr. 4 und 5 bestanden im wesentlichen aus zweibindigem Baumwollgewebe, welches 2 bzw. 5 Gewichtsprozent Stahlfasern mit einem Durchmesser von etwa 8 Mikron und einer Länge von 30 mm enthielt

Die Plane Nr. 6 hatte eine Zwischenschicht aus massiver Kunststoffolie mit einem aufgedruckten Metallgitternetz, dessen Maschen gleich groß waren und eine öffnung von 3x3 mm hatten, wobei das Gitternetz selbst aus aufgedruckten Metallstreifen mit einer Breite von 2 mm bestand.

Die Plane Nr. 7 war ähnlich wie Nr. 5, jedoch war die Maschenweite 4x4 mm und die Metallstreifenbreite nur 1 mm.

Die Plane Nr. 8 bestand aus gewebtem Baumwollstoff, der auf der einen Seite mit Nickel metallisiert und mit einer dünnen PVC-Schutzschicht versehen war, wobei die Metallisierung infolge der Gewebestruktur zwar gleichmäßig verteilt aber inhomogen (porig und streifig) war.

Die Tabelle vermittelt jedoch nur eine sehr grobe Auskunft Ober die Tarnwirkung, denn die Wirkung verschiedener Einfallwinket, Abtastwinkel, Wiedergabe im Radarbild und Einfluß der Umgebung auf den

Kontrast kann nicht durch objektive Versuchswerte so

gut wiedergegeben werden, daß eine einwandfreie

Beurteilung der Tarnwirkung an Hand technischer Zahlen werte möglich wäre. In bezug auf die Tabelle ist zu beachten, daß die

Planen Nr. 1 —5 zahlreiche stark und schwach resonanie und nichtresonante Metallfasern oder Maschinen enthalten, während die Planen Nr. 6—8 keine resonanten Teile enthalten, da sie nicht mit Einschnitten versehen sind. Allgemeine Versuche ergaben, daß die Tarnwirkung im ganzen Wellenlängenbereich zwischen etwa 1 und 11 cm ungefähr gleich gut war.

Es wurden u. a. auch Versuche mit einer Radarboje gemacht, die in üblicher Weise aus einer metallischen konkaven Würfelecke bestand und mit einer Tarnplane Nr. 3 (siehe Tabelle) bedeckt war, wobei die Plane aber mit Einschnitten nach F i g. 4 und 5 versehen war. Die Boje hatte laut Messung eine äquivalente radarrefleklierende Fläche von 300 m² und war in einer lichten Höhe von 1 m über einer ebenen Wiese angebracht. Die getarnte Boje wurde aus einer Entfernung von 3850 m mit einem herkömmlichen Radargerät aus verschiedenen Richtungen betrachtet, dessen Frequenz etwa 9200 MHz entsprechend 3 cm betrug, also das sog. X-Band Die Impulsleistung betrug 22 kW, Impulsdauer 0,3 Mikrosekunden, Antennenrichtwirkung (Antennenverstärkung) 37 dB - 41 dN. Die Dämpfung betrug 6,5 dB, so daß etwa 20% der einfallenden Leistung reflektiert wurden. Obige Werte waren ziemlich unabhängig von der Witterung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Biegsame, wickelbare Radartarnplane, gekennzeichnet durch eine einzige ein dünnes, inhomogenes, elektrisch leitendes Material enthaltende Radartarnschicht, deren Dicke im Vergleich zu der kürzesten in Frage kommenden Wellenlänge gering ist, deren wirksamer Flächenwiderstand im Wellenlängenbereich 1 bis 15 cm entweder zwischen 130 und 310 oder zwischen 460 und 1100 Ohm liegt und deren Leistungsreflexion mehr als 10% beträgt.

2. Tarnplane nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radartarnschicht aus einem sehr dünnen Metallfilm mit voll umrandeten Löcher» solcher Art und Verteilung besteht, daß der wirksame Flächenwiderstand eine oder mehrere Größenordnungen höher ist als der Flächenwiderstand einer homogenen Schicht gleicher Dicke aus gleichem Metall.

3. Tarnplane nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Löcher Abmessungen haben, die im Vergleich mit einer Viertelwellenlänge einer einfallenden Strahlung höherer Frequenz als 2 GHz elektrisch vernachlässigbar sind.

4. Tarnplane nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radartarnschicht aus einem metallischen Netz oder Gitterwerk besteht

5. Tarnplane nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschen des Netzes oder Gitters verschiedene Form und Größe besitzen und daß einige der Locher Abmessungen haben, die bei kürzeren Wellenlängen c!s 15 er.· eine im Vergleich mit einer Viertelwellenlänpe nicht vernachlässigbare Abmessung haben.

6. Tarnplane nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz oder Gitter im wesentlichen regelmäßig ist

7. Tarnplane nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tarnschicht aus fein verteilten kolloidalähnlichen einzelnen leitenden Teilchen besteht, deren spezifischer Widerstand von der Größenordnung desjenigen von Graphit ist

8. Tarnplane nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tarnschicht ungesponnene ungewebte Fasern aus Metall oder mit leitender Oberfläche enthält und daß die meisten dieser Fasern eine Länge besitzen, die im Vergleich mit einer Viertelwellenlänge bei niedrigerer Wellenlänge als 15 cm nicht vernachlässigbar ist

9. Tarnplane nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Metallfasern geringerer Stärke als 15 Mikron sind.

10. Tarnplane nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einfädige Glas-, Mineraloder JCunststoffasern mit leitendem Belag sind.

V1. Tarnplane nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einfädige Mineral- oder Glasfasern mit einem in ihre Oberfläche eingebrann· ten Belag aus Kohle oder Graphit sind.

12. Tarnplane nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen zweidimensionale ebene Plane in an sich bekannter Weise mit Einschnitten derartiger Form, Länge, Anzahl und Verteilung versehen ist, daß sie in gestrecktem Zustand dreidimensional und uneben ist und daß die Länge jedes Einschnittes größer ist als eine Viertelwellenlänge bei einer kürzeren Wellenlänge als 15 cm.

13, Tarnplane nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte in an sich bekannter Weise ungeradlinig, vorzugsweise bogenförmig verlaufen und derart ineinandergreifen, daß ihre Enden in das Innere je eines benachbarten Einschnittes hineinragen.