DE2752729C1

DE2752729C1 - Verfahren und Anordnung zum Schutz in Betrieb befindlicher Fahrzeuge gegen Beobachtung durch Waermebildgeraete

Info

Publication number: DE2752729C1
Application number: DE2752729A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl.-Phys. 6901 Mauer Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1983-06-09
Also published as: IT7951643A0; GB1605170A; IT1181591B; US4463653A; IT7851643A0; BE870881A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz in Betrieb befindlicher Fahrzeuge gegen Beobachtung durch Wärmebildgeräte unter Nutzung angesaugter Außenluft Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann.

Kampf- und Transportfahrzeuge haben, wenn sie in Betrieb sind eine äußerst starke thermische Abstrahlung, wodurch sie leicht mit Hilfe von Wärmebildgeräten auf größere Entfernungen entdeckt und erkannt werden können. Beispielsweise können heutige Kampffahrzeuge aufgrund ihrer thermischen Abstrahlung auf Entfernungen von mehr als 5 km erkannt und aufgrund der charakteristischen Bewegung der Fahrzeuge identifiziert werden.

Die thermischen Abstrahlungen erfolgen einerseits durch die durch den Motor oder Kühler erwärmten Außenteile der Karosserie oder der Panzerung und andererseits durch die Teile an den Austrittsstellen der heißen Kühl- oder Abgase, die je nach Fahrzeugtyp an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs herausgeführt werden. Bei den bisherigen Konstruktionen militärischer Fahrzeuge wurde auf die Erkennung durch Wärmestrahlung praktisch kein Wert gelegt, da dem Fahrzeugbauer über die Gefährdung durch die Wärmebildaufklärungstechnik keine Information zur Verfügung stand.

Ein erster Versuch, die Möglichkeit einer Infrarotortung eines Kampffahrzeuges durch Wärmebildgeräte herabzusetzen, wurde mit der deutschen Patentschrift 15 30 842 gemacht, bei der versucht wurde, die Möglichkeit der Infrarotortung des heißesten, nach außen hin sichtbaren Teiles, nämlich des Auslaßrohres für die Auspuffgase vor einer Infrarotortung zu schützen.

Zu diesem Zweck wurde um das Auslaßrohr für die Verbrennungsgase eine Ringdüse angeordnet durch die di" ebenfalls bereits erwärmte Motorkühlluft in die Atmosphäre ausströmen gelassen wurde. Gemäß einer Weiterbildung wurde um diese Ringdüse auch bereits eine zweite Ringdüse herum vorgesehen, durch die beim Ausströmen der Verbrennungsgase und der Kühlluft Außenluft angesaugt werden konnte. Die Anordnungen sind jedoch so ausgestaltet, daß aufgrund des Venturiprinzips eine starke Durchwirbelung der Gas* bzw. der Luftströme an den Kanten der Düsen stattfindet. Insgesamt wird deshalb die Temperatur der Abgase und damit auch der Teile an den Austrittsstellen durch die Beimischung der Außenluft gegenüber der Temperatur der austretenden Verbrennungsgase allein herabgesetzt. Bei der bekannten Anordnung wird weiterhin die zur Kühlung der Verbrennungsmotoren verwandte und hierdurch gegenüber der Außenluft erheblich erwärmte

Kahlluft vor ihrer Einleitung in die das Auslaßrohr for die Verbrennungsgase umgebende Ringdöse durch Kanäle geleitet, die auf der Außenseite der Außenhaut de« Kampffahrzeuges angeordnet sind. Da die Kühlluft erheblich wärmer als die Außenluft ist, sind somit diese Leitungen für die Kühlluft besonders leicht auf Wilrmebildgeräten zu erkennen.

In dem Vorschlag nach der DE-OS 27 31 205 ist nur die Tarnung eines heißen Auspuffstutzens, bzw. der von ihm abgegebenen Gase geschildert Die hier vorliegende Aufgabe, las gesamte Fahrzeug einschließlich der erwärmten Kühlluft zu tarnen ist nicht behandelt

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die die Erkennung der Erwärmung der Außenhaut von Fahrzeugen mittels Wärmeaufklärungsgeräten weitgehend verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das sich dadurch auszeichnet, daß die Au-Benluft zwischen außenliegenden und innenliegenden Wärmestrahlen abgebenden Wandungen des Fahrzeugs zu deren Kühlung geführt wird. — Hierdurch wird erreicht daß die auf der Außenseite dei Fahrzeugs liegende Wandung sich praktisch auf Λζγ selben Temperatur wie die umgebende Außenluft befindet so daß praktisch keine verräterische Wärmeabstrahlung über diese Flächen erfolgt

Es ist zweckmäßig, wenigstens einen Teil der Außenluft einem weiteren Verbrauchszweck innerhalb des Fahrzeuges, etwa zur Kühlung des Motors oder als Verbrennungsgas, zuzuführen, nachdem mit dieser Außenluft bereits eine gewisse Kühlung durchgeführt worden ist

Als vorteilhaft hat es sich ebenfalls erwiesen, wenigstens einen Teil der Außenluft über die Rad- oder Kettenkästen anzusaugen. Die Räder oder Ketten der Kampffahrzeuge erwärmen sich bei der Fahrt erheblich. Diese Teile können deshalb durch die frische Außenluft besonders gut gekühlt werden.

Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenigstens einen Teil der Außenluft in einem die Verbrennungsabgase und die erwärmte Kühlluft mantelförmig umgebenden laminaren Luftstrom abzuführen. Zu diesem Zweck muß der Luftstrom normalerweise zunächst beschleunigt werden, um ihn auf die Austrittsgeschwindigkeit der Verbrennungsabgase und der erwärmten Kühlluft zu bringen. Wichtig ist jedoch, daß sodann der Luftstrom laminar strömt, damit keine Verwirbelungen mit den heißeren Verbrennungsabgasen oder der Kühlluft eintritt Nur auf diese Weise kann im Gegensatz zu der Anordnung nach der deutschen Patentschrift 15 30 842 eine Erwärmung des Endes des Auslaßrohres für den Luftstrom und damit eine Infraroterkennung verhindert werden.

Die Anordnung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, zeichnet sich dadurch aus, daß über oder unter der Außenhaut des eigentlichen Fahrzeugs ein Kühlmantelsystem vorgesehen ist

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Bild 1 eine schematische Darstellung der den Ausspuff umgebenden Teil der Außenhaut des Fahrzeugs, wobei auch die Lage des Motors und die Abführung der Verbrennungsabgase und der Kühlluft sowie die Führung der Außenluft gezeigt ist;

Bild 2 eine perspektivische Ansicht des hinteren Endes eines Panzers, dessen Außenhaut aufgebrochen ist, um den Verlauf der Außenluft zu zeigen;

Bild 3 einen schematischen Teilschnitt aus dem Kühlmantelsystem;

Bild 4 schematisch ein Schnitt durch eine Seite eines Kampffahrzeugs;

Bild 5 eine Teilansicht ähnlich dem Bild 3 einer anderen Ausführungsform des Kühlmantelsystems und Bild 6 eine schematische Darstellung eines Kampfpanzers teilweise im Schnitt bzw. aufgebrochen.

In B i 1 d 1 ist schematisch der Teil eines Fahrzeuges dargestellt, der einen Großteil der entstehenden Wärme erzeugt nämlich die Antriebseinheit Durch ein KühlmantelsyEtem 26, das von der Außenwandung 1 und einer hierzu im Abstand angeordneten Innenwandung 6 gebildet wird, wird kühle Außenluft 4, die in Form von weißen Pfeilen versinnbildlicht wird, angesaugt Die kühle Außenluft 4 wird über Gebläse 5 dem Motor bzw. dessen Kühleinrichtung 2 zugeführt Über den Auspuff 3 werden heiße Verbr.snungsabgase 9, die in Form von schwarzen Pfeilen versinnKIdiiehi sind, aus dem Fahrzeug abgeführt Die den Motor umströmende Kühlluft 8, die sich gegenüber der Außenluft 4 naturgemäß erwärmt deren Temperatur jedoch unterhalb dar Temperatur der Verbrennungsabgase 9 liegt wird derart geführt daß sie den Auspuff 3 und die aus dem Auspuff 3 austretenden Verbrennungsabgase 9 mantelförmig umhüllt Die erwärmte Kühlluft 8 ist durch schraffiert gezeichnete Pfeile versinnbildlicht

Die Außenwandung 1 ist zu einem Austragsrohr 29 für die Verbrennungsabgase 9 ausgeformt Zwischen diesem Austragsrohr 29 und einem koaxial geführten Rohr 30, durch das die Kühlluft 8 abgeführt wird und das an seinem Austrittsende eine konische Erweiterung 31 aufweist ist ein Ringlüfter 12 vorgesehen, der einen Teil 7 der kühlen Außenluft 4 über das Kühlmantelsystem 26 ansaugt und die Außenluft 4, 7 dabei beschleunigt Der durch den Ringlüfter 12 geführte Teil 7 der kühlen Außenluft 4 tritt als laminarer Luftstrom aus dem Austragsrohr 29 aus. Der Teil 7 der Außenluft 4 wird durch den Ringlüfter 12 und den sich anschließenden verengenden Ringspalt auf eine Strömungsgeschwindigkeit gebracht die der Austrittsgeschwindigkeit der Verbrennungsabgase 9 sowie der diese ummantelnden Kühlluft 8 entspricht Es wird somit ein koaxiales System von drei Gasströmen, nämlich den Verbrennungsabgasen 9, der Kühlluft 8, sowie dem Teil 7 der so kühlen Außenluft 4 gebildet Aufgrund des auf der Innenseite des Austragsrohres 29 vorbeistreichenden Teils 7 der Außenluft 4 wird sichergestellt daß dieses Austragsrohr 29 sich praktisch nicht erwärmt

Da bei neueren Panzerfahrzeugen in vielen Fällen aus balltaischen Gründen eine Schottpanzerung vorgesehen ist, wäre zweckmäßigerweise der zwischen der Außenwandung 1 und der dahinterliegend-jn Panzerschicht gebildete Zwischenraum als Ansaugschacht für die Außenluft 4 ausgebildet (Einzelheit »/Win Bild 2). In Bild 4 ist ein Ausschnitt aus dem Kühlmantelsystem 26 eines Rad- bzw. Kettenfahrzeugs dargestellt das durch die Außenwandung 1 und die im Abstand hiervon angeordnete Innenwandung 6 gebildet tvird. Da sich erfahrungsgemäß sowohl das Laufwerk 13 von Kraftfahrzeugen, als auch die Reifen von Kraftfahrzeugen während der Fahrt verhältnismäßig stark erwärmen (Temperaturunterschiede von mehr als 10° C gegen die Umgebung) wird die Ansaugung der kühlen Außenluft 4

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in das Kühlmantelsystem 26 vorzugsweise derart vorgenommen, daß die Außenluft 4 über den Rad- bzw. Kettenkasten 14 angesaugt wird. Diese Rad- oder Kettenkasten 14 bilden Mantelflächen, die weitgehend das Laufwerk verdecken. Die Mantelflächen der Radoder Kettenkästen 14 können in bereits bewährter Weise durch gummiartige Matten gebildet werden. Die Außenluft 4 wird in einem solchen Fall sodann um das Laufwerk 13 herumgeführt, wodurch sowohl das Laufwerk 13 wie auch die Rad- oder Kettenkästen 14 gekühlt werden. Die Außenluft 4 gelangt sodann um ein schmutzabweisendes Blech 15 herum über geeignete Schlitze 32 in das eigentliche Kühlmantelsystem 26, über das die Außenluft 4 sodann einem Kühler 17 und dem Motor 2 zugeführt wird.

Im B i I d 3 ist ein Ausschnitt aus dem Kühlmantelsystem 26 gezeigt. Wie bereits oben ausgeführt wurde, soll die kühle Außenluft 4 zwischen der Außenwandung 1 und der Innenwandung 6 geführt werden. Bei der Umrüstung älterer Fahrzeuge wird vorzugsweise die Außenwandung 1 in Form einer Außenhaut zusätzlich aufgesetzt, während bei der Konstruktion neuer Fahrzeuge die Innenwandung 6 mit der Außenwandung 1 ein konstruktives Verbundsystem von vornherein bildet.

Zweckmäßigerweise werden in an sich bekannter Weise die der Innenseite des Kühlmantelsystems 26 zugewandten Seiten der Außenwandung 1 und der Innenwandung 6 mit einer Wärmeisolierschicht 11 versehen, auf die vorzugsweise metallische Reflexionsschichten 10 aufgebracht sind.

Gemäß einsr besonders zweckmäßigen Ausgestaltung werden die Abstandshalter 16 (Bild 4) zwischen der Außenwandung 1 und der Innenwandung 6 als Form- oder Leitbleche so ausgebildet, daß der Strom der Außenluft 4 an Stellen, die eine stärkere Erwärmung zeigen, entsprechend größer ist und umgekehrt gesteuert wird, um eine erhöhte Kühlung herbeizuführen.

Um Stauungen des Luftstroms in dem Kühlmantelsystem 26 zu verhindern, wird, wie es im B i I d 5 erläutert ist, gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Innenwandung 6 elastisch gestaltet und durch elastische Abstandshalter, die beispielsweise aus Federn 20 bestehen können, so abgestützt, daß sich der Querschnitt des Kühlmantelsystems 26 beim Durchströmen der Außenluft 4 verändern kann. Dadurch wird eine Regelung der Strömung der Außenluft 4 derart bewirkt, S daß eine konstante Durchströmung des gesamten Kuhlmantelsystems 26 erreicht wird. Hierdurch wird eine ungleichmäßige Erwärmung der äußeren Wandung verhindert und das Auftreten von »Hot-Spots« weitgehend vermieden.

Da sich das Geschützrohr 21 eines Kampfpanzers nach Abgabe eines oder mehrerer Schüsse verhältnismäßig stark erwärmt, kann das Geschützrohr 21 bereits auf sehr große Entfernungen mittels Wärmebeobachtungsgeräten als gerader leuchtender Strich erkannt werden. Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird deshalb, wie es in Bild 6 angedeutet ist, das Geschützrohr 21 von einer wärmedämmenden Außenwandung 1 umgeben. In den Zwischenraum zwischen dem Geschützrohr 21 und der Außenwandung 1 wird sodann mit Hilfe eines getrennten Ventilationssystems 22 kühle Außenluft 4 geführt.

Vorzugsweise wird die kühle Außenluft mit Hilfe eines Gebläses des Ventilationssystems 22 angesaugt und sodann über ein eigenes, u.n den Turm herumgeführtes Kühlmantelsystem dem Zwischenraum des Geschützrohres 21 zugeführt. Auf diese Weise ist sowohl der Turm 18 wie auch das Geschützrohr 21 gegen Hie Abgabe von Wärmestrahlung weitgehend geschützt.

Um eine Erkennung des Fahrzeuges von oben durch sogenannte Line-Scangeräte weitgehend ummöglich zu machen, wird zweckmäßigerweise weiterhin, wie es in Bild 6 gezeigt ist, auf das Austragsrohr 29 für die Verbrennungsabgase 9 ein abgebogenes Rohr 19

JJ drehbar aufgesetzt, durch das sodann die laminaren koaxialen Gasströme 7, 8 und 9 umgeleitet werden. Durch den kühlenden Teil 7 der Außenluft 4 wird dieses abgewinkelte Rohr 19 nicht erwärmt, so daß es nicht durch Wärmebildgeräte erkennbar ist. Um auch bei einer Absetzbewegung des Panzers einen Schuß nach rückwärts zu ermöglichen, kann das Rohr 19 so ausgestaltet sein, daß es bei einer Drehung des Turmes 18 mittels des Geschützrohres 21 abgeworfen werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

t, Verfahrt.1 zum Sehute in Betrieb befindlicher Fahrzeuge gegen Beobachtung durch Wärmebildgeräte ur-er Nutzung angesaugter Außenluft, da- durch gekennzeichnet, daß die Außenluft (4) zwischen außenliegenden und innenliegenden, Wärmestrahlen abgebenden Wandungen (1, 6) des Fahrzeuges zu deren Kühlung geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Außenluft (4) einem weiteren Verbrauchszweck innerhalb des Fahrzeugs zugeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Außenluft (4) über die Rad- oder Kettenkästen (14) angesaugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der AuBenluft (4) in einem die Verbrennungsabgase (9) und die erwärmte Kühlluft (8) mantelförmig umgebenden, laminaren Luftstrom (7) geführt wird.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über oder unter der Außenhaut des eigentlichen Fahrzeugs ein Kühlmantelsystem (26) vorgesehen ist
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten des Kühlmantelsystems (26) eine Wärmeisolierschicht (11) aufweisen, die vorzugsweise mit metallischen Reflexionsschichten (10) beleg f smd.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Kühlmantelsystems (26) durch ein bekanntes Schott-Panzersystem gebildet wird.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Radoder Kettenkasten (14) des Fahrzeuges in das Kühlmantelsystem (26) führende Schlitze (32) vorgesehen sind.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wandungen (1,6) des Kühlmantelsystems (26) Abstandshalter (16) als Form- oder Leitbleche ausgebildet sind.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (16) elastisch (Federn 20) ausgebildet sind.
11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschützrohr (21) von einem Kühlmantelsystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6 umgeben ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmantelsystem des Ge- schützrohrs (21) über ein eigenes Ventilationssystem (22) gespeist wird.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmantelsystem des Geschützrohrs (21) mit einem den Panzerturm (18) umgebenden Kühlmantelsystem verbunden ist, über das die Außenluft (4) angesaugt wird.
14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Ventilationssysterne (27, 28) zur Ansaugung der für die Kühlung und Verbrennung bestimmten Außenluft einerseits und zur Ansaugung des Luftstroms (7) andererseits vorgesehen sind,
15, Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom (7) durch einen Ringlüfter (12) und eine anschließende, seinen Querschnitt verengende Ringdüse (25) geführt wird,
16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein abgebogenes, drehbar und abnehmbares Rohr (19), über das die von der Außenluft ummantelten Verbrennungsgase (9) abgeführt werden, vorgesehen ist