DE2759657A1 - Heat-insulated camouflage material - screens military targets from radar, ultra-violet, infra-red and visible light using reflective layers - Google Patents
Heat-insulated camouflage material - screens military targets from radar, ultra-violet, infra-red and visible light using reflective layersInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die breitbandige Tarnung militärischer Ziele vom ultravioletten Licht- bis zum Radarwellenbereich des elektromagnetischen Spektrums, wobei eine Kombination verschiedener Maßnahmen die Tarnwirkung für die einzelnen Teilbereiche jeweils optimiert.The invention relates to the broadband camouflage of military targets from Ultraviolet light up to the radar wave range of the electromagnetic spectrum, whereby a combination of different measures the camouflage effect optimized for the individual sub-areas.
Erfii;■ MHKjSgemäß wird vorgeschlagen, daß zur Tarnung militärischer Ziele in '. 'pcktralbereichen der atmosphärischen Fenster, In denen Wärmebild-Uberü\Hjung möglich ist, eine oder mehrere der folgenden drei Maßnahmen ergriffen werden:Erfii; ■ According to the MHKjS, it is proposed that for the camouflage of military targets in '. 'Central areas of the atmospheric window, in which thermal imaging over \ Hjung is possible, one or more of the following three measures be seized:
1. Verminderung des Emissions- und Remissionskontrastes vom Ziel gegen den natürlichen Hintergrund durch Anwendung von Tarnnetzen, die mit einer in bekannter Weise aufgerissenen Garnierung versehen sind. Die Anpassung bzw. Strukturierung der Emission und Remission der IR-Strahlung im Bereich (K.■· oh'.-n genannten atmosphärischen Fenster geschieht dadurch, daß die Garnierung eine infrarot reflektierende Schicht und darüber eine entsprechende Fa-bbcscl'.ichtung besitzt, wie beispielsweise in dem deutschen Patent1. Reduction of the emission and remission contrast from the target to the natural background through the use of camouflage nets, which are provided with a garnish that has been torn open in a known manner. The adaptation or structuring of the emission and remission of the IR radiation in the area (K. ■ · oh '.- n called atmospheric window occurs because the garnish has an infrared reflecting layer and a corresponding layer above it Fa-bbcscl'.ichtung, as for example in the German patent
2. Der Temperaturkontrast vom Ziel gegen den natürlichen Hintergrund, der eine Entdeckung warmer oder heißer Objekte im oben genannten Spektral bereich2. The temperature contrast of the target against the natural background, the one Detection of warm or hot objects in the above-mentioned spectral range auf große Entfernung erlauben würde, wird herabgesetzt durch Wärmedämmatten, wie sie beispielsweise in der Offenlegungsschrift P 22 52 431 vom 26. Okt. 1972 beschrieben sind.would allow at great distances is reduced by thermal insulation mats, As for example in the laid-open specification P 22 52 431 of Oct. 26, 1972 are described.
3. Bei zu tarnenden militärischen Zielen, welche laufend Wärme erzeugen, wird zur Verminderung des Temperaturkontrastes die erzeugte Wärme in Form heißer Gase abgeführt. Die heißen Abgase werden durch Kaltluft laminar umströmt in besonderen Luftkanälen aus dem Tarnaufbau herausgeführt, wobei eine Erwärmung des Aufbaus und der Führungskanale selbst verhindert wird, wie dies beispielsweise in den Grundzügen der Patentanmeldung P 27 31 2o5.6 offenbart worden ist.3. In the case of military targets to be camouflaged, which continuously generate heat to reduce the temperature contrast, the generated heat in the form of hotter Gases discharged. Cold air flows around the hot exhaust gases in a laminar manner in special air ducts out of the camouflage structure, with heating the structure and the guide channels themselves is prevented, as disclosed, for example, in the main features of patent application P 27 31 2o5.6 has been.
Eine Anordnung zur Realisierung des Erfindungsgedankens am Beispiel eines Dieselelektrischen Generators zeigt Bild 1. _2-An arrangement for realizing the inventive concept using the example of a Diesel-electric generator is shown in Figure 1. _2-
Eine Wärmedämmatte 1 ist in einigen Dezimeter Entfernung über den Dieselelektrischen Generator 4 ausgebreitet» wobei dafür gesorgt 1st, daß zwischen diesem Generator und der Wärmedämmatte Luft zirkulieren kann. Ober diesen Wärmedämnutten 1st in einigen Dezimetern Abstand ein bretbandiges Tarnnetz 2 gelegt, das durch Stutzstangen 3 auf Abstand gehalten wird. Durch den Schatten, den dieses Breitbandtarnnetz auf die Wärmedämmatte wirft, wird verhindert, daß sich dieses bei Sonnenbestrahlung gegenüber der natürlichen Umgebung, die durch Wind und Verdunstung gekühlt ist, aufheizt und dadurch ein starker Temperaturkontrast entsteht. Da die Garnierung des Tarnnetzes 2 In bekannter Weise sichelförmig geschlitzt 1st, sorgt die natürliche Konvektion der Luft und der Wind dafUr, daß sie sich In Ihrer Temperatur der Umgebung weltgehend anpaßt.A thermal insulation mat 1 is spread over the diesel-electric generator 4 at a distance of a few decimeters, whereby it is ensured that between This generator and the thermal insulation mat air can circulate. About this Thermal insulation is a camouflage net made of boards at a distance of a few decimeters 2 placed, which is kept at a distance by support rods 3. Through the shadow which this broadband camouflage net throws on the insulation mat, is prevented that when exposed to sunlight, this differs from the natural environment that is caused by Wind and evaporation are cooled, heated and this creates a strong temperature contrast. Since the garnish of the camouflage net 2 is slit in a crescent shape in a known manner, the air and wind are naturally convected for the fact that it adapts itself to the environment in its temperature around the world.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung befinden sich Innerhalb des Garnierraaterials, das nach Bild 2 als Verbundsystem aufgebaut 1st, metallisierte Lagen 15 bzw. Metall schichten 19, die eine Reflexion ankommender Radarwellen bewirken. Durch den oben erwähnten Sichelschnitt ist gewährleistet, daß die Radarstrahlung bei der Reflexion weitgehend zerstreut wird.According to a further concept of the invention, there are metallized layers within the garnishing material, which is constructed as a composite system according to Figure 2 15 or metal layers 19, which cause a reflection of incoming radar waves. The sickle section mentioned above ensures that the radar radiation is largely dispersed in the reflection.
Aus logistischen und wirtschaftlichen Gründen wird vorgeschlagen, als Grundmaterial fur fii» Herstellung von Wärmedäinnattun und iür die Herstellung der Garnierung der larrnctze das gleiche Gewebe zu benutzen, welches vorzugsweise beidseitig metallisiert und anschließend ein oder beidseitig mit entsprechenden IR-Tarnfarben versehen wird. Bild 2 zeigt den Aufbau eines derartigen Materials, das ein Verbundsystem darstellt. Als tragendes Grundgewebe dient ein Textilgewebe 12, das vorzugsweise aus Polyamid besteht und eine Beschichtung 13 vorzugsweise aus Weich-PVC trägt.For logistical and economic reasons it is suggested that it be used as the base material for the production of thermal insulation and for the production of the garnish to use the same fabric, preferably on both sides metallized and then one or both sides with corresponding IR camouflage colors is provided. Figure 2 shows the structure of such a material, which represents a composite system. A textile fabric 12, which is preferably made of polyamide, and a coating 13, preferably made of soft PVC, serves as the supporting base fabric wearing.
die Reflexion der 1m metallischen Anstrich befindlichen Metall pigmente weitgehendthe reflection of the 1m metallic paint located metal pigments largely zu erhalten.to obtain.
Andererseits wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Metallisierung 19 chemisch aufgetragen wird, z. ß. daß ein Niederschlag von Metall aus einer Metal!salzlösung auf dem oben beschriebenen Grundmaterial 12, 13 erfolgt.On the other hand, it is proposed according to the invention that the metallization 19 is applied chemically, for . ß. that a deposit of metal from a metal! salt solution takes place on the base material 12, 13 described above.
Eine weitere Möglichkeit zur Aufbringung einer Metallschicht 19 besteht darin, daß der Tarnstoff 12, 13 zur Entfernung des Lösungsmittels aus der Oberfläche im Niedervakuum geglimmt und anschließend durch Bedampfung metallisiert wird.Another possibility for applying a metal layer 19 is that the camouflage material 12, 13 is smoldered to remove the solvent from the surface in a low vacuum and then metallized by vapor deposition.
Als weitere Möglichkeit der Metallisierung ergibt sich, das Gewebe 12, 13 vorzugsweise beidseitig mit einer vorgewalzten sehr dünnen Metallfolie 19 vorzugsweise aus Aluminium zu kaschieren.Another possibility of metallization is the fabric 12, 13 preferably to be laminated on both sides with a pre-rolled, very thin metal foil 19, preferably made of aluminum.
Um eine gute Biege- und Knitterfestigkeit zu bekommen, wird erfindungsgemäß alternativ vorgeschlagen, die Schichtenkombination 12, 13 vorzugsweise beidseitig mit metallisierter, vorzugsweise mit Metall bedampfter Kunststoffolie 14 zu kaschieren. Die Dicke der aufgebrachten Metallschicht sollte einige loo nm betragen. Die sehr dünne Lacksicht 16 dient als Schutzschicht für die Aluminiurcbedampfung und gleichzeitig als Primer, der die Haftung der darüber Tarnfarbenschicht verbessert.In order to achieve good flexural strength and crease resistance, it is alternatively proposed according to the invention to laminate the layer combination 12, 13, preferably on both sides with a metallized plastic film 14, preferably with a metal vapor deposition. The thickness of the applied metal layer should be a few loo nm. The very thin layer of lacquer 16 serves as a protective layer for the aluminum vapor deposition and at the same time as a primer which improves the adhesion of the camouflage color layer above it.
Ei - .-.· ;;gefrj'3 werden Wärmedämmatten, die zur Tarnung des Temperaturkontrastes war; r . ;er ;,ehr heißer Gegenstände nach Maßnahme 2 des Anspruchs 1 notwendig sind, durch eine Kombination nach Bild 3 realisiert. Diese Kombination besteht aus zwei oben beschriebenen Verbundfolien 2o, die am Rande 21 luftdicht verschweißt sind und durch eine Dffnung 22 aufgeblasen werden können. Im Inneren dieser Anordnung sind diese Verbundschichten nicht mit Tarnfarben versehen, so daß sie als Spiegel wirken und einen Wärmeübergang durch Strahlung weitgehend verhindern. Durch die dazwischen liegende Luftschicht ist gewährleistet, daß auch dip Wärmeleitung stark reduziert wird. Bild 4 zeigt eine weitere Verbesserung -der Warneda.Tindtte. Die Verbundschichten 2o sind, wie vorher beschrieben, an ihrer Außenseite 23 mit Tarnfarbe versehen, wobei die Innenseiten 24, wie ebenfalls beschrie:;"n, nach Anspruch 5 bis 9 spiegelnd gestaltet sind. Es befinden sich im Inr. -rer, ,'. tze 25, die für einen Abstand und damit für eine Luftisolation sorgen und Spiegelfolien 26, die beidseitig metallisiert sind. Sie sind durch die Netze und die stabile Außenhaut 2o gegen mechanische Beschädigung geschützt und können daher in wenigen pm Stärke ausgeführt werden.Egg - .-. · ;; gefrj'3 are thermal insulation mats that were used to camouflage the temperature contrast; r. ; he;, rather hot items according to measure 2 of claim 1 are necessary, realized by a combination according to Figure 3. This combination consists of two composite films 2o described above, which are welded airtight at the edge 21 and can be inflated through an opening 22. In the interior of this arrangement, these composite layers are not provided with camouflage colors, so that they act as mirrors and largely prevent heat transfer through radiation. The layer of air in between ensures that dip heat conduction is also greatly reduced. Figure 4 shows another improvement - the Warneda.Tindtte. The composite layers 2o are provided as previously described on its outer side 23 with camouflage paint, wherein the inner sides 24, as also beschrie:; "n, are designed mirror according to claim 5 to 9 there are in Inr -rer, '.. Tze 25, which ensure a spacing and thus air insulation, and mirror foils 26, which are metallized on both sides, are protected against mechanical damage by the nets and the stable outer skin and can therefore be made with a thickness of a few μm.
Derartige Verbundsysteme haben den entscheidenden Vorteil, bei kleinstem Gewicht sehr hohe Wärmedämmungen zu erreichen, sowohl bezüglich Strahlung als auch Konvektion uf.ü dj:nit einen Temperaturkontra:.t, der mehr als loo°C zwischen Ziel und Hintergrund betragen kann, auf nur wenige Zehntel Grad Celsius herabmindern.Such composite systems have the decisive advantage of being extremely lightweight to achieve a very high level of thermal insulation, both in terms of radiation and convection uf.ü dj: nit a temperature contra: .t that is more than 100 ° C between target and Background can be reduced to only a few tenths of a degree Celsius.
Weiterhin hat sich ergeben, daß Wärmedämmatten nur an den Stellen der zu tarnenden Gegenstände angebracht werden sollen, die einen verhältnismäßig hohen Temperatur!«) nt rast besitzen, d. h. deren Oberflächentemperatur mehr als Io C über der des natürlichen Hintergrundes Hegt.Furthermore, it has been found that thermal insulation mats only in the places to camouflaging objects should be attached that have a proportionate high temperature! «) nt rast possess, d. H. their surface temperature more as Io C hangs over that of the natural background.
Daraus ergibt sich der erfindungsgemäße Gedanke, daß Wärmedämmatten in ihrer geometrischen Form den heißen Teilen der zu tarnenden Gegenstände, beispielsweise der Motorhaube eines Fahrzeuges oder der Frontseite eines Panzers, angepaßt, also maßgeschneidert werden sollte.This results in the inventive idea that insulation mats in their geometric shape the hot parts of the objects to be camouflaged, for example the hood of a vehicle or the front of a tank, adapted, so should be tailored.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, die dem zu tarnenden Gegenstand zugewandte Sei!.-.· iiur Warmedämmatte nicht mit der üblichen Tarnfarbe, sondern mit einer Infrarot vollständig durchlässigen Farbe zu versehen, um eine Aufheizung durch Wärmestrahlung von vornherein zu unterdrücken, da dann die Spiegelwirkung der Metallisierung voll erhalten bleibt.It is also proposed that the object to be camouflaged facing Be! .-. · Iiur warm insulation mat not with the usual camouflage color, but with a Infrared fully permeable paint to be provided to allow heating through To suppress thermal radiation from the outset, since the mirror effect of the metallization is then fully retained.
Tarnnetze zur Tarnung militärischer Ziele vom sichtbaren bis zum Radarbereich unter Verwendung von sichelförmig geschnittenem Garniermateria],wobei als Tarnanstrich Tarnfarben benutzt werden, deren Pigmente im sichtbaren und nahen TR-H-Nt i h eine dem Chlorophyll ähnliche? Reflexion aufweisen und die Bindemittel der Farben in den Bereichen von 3 - 5 um und 8 - 14 um eine gute Transparenz aufweiten und deren Grundierung metallisch spiegelnd ausgeführt ist, sind erfindüMj :v'-jZ gegen Radaraufklärung besonders wirksam, wenn der spezifische Fläche:iwid-jrstand maximal nur einige Ohm beträgt, was gegen den Wellenwiderstand des freien Raumes von 377 Ohm eine außerordentlich gute Reflexion bewirkt. Wird der Emissionsfaktor der Farben 1m atmosphärischen Fenster im Bereich von 3 bis 5 um beispielsweise zwischen 5o und 9o % über die Fläche variabel eingestellt und im Bereich des Fensters von 8 - 14 um zwischen 6o - 95 % variiert, so wird sich ein derartiges Netz unter allen atmosphärischen Bedingungen vorzüglich 1n den Hintergrund einpassen.Camouflage nets for camouflaging military targets from the visible to the radar range using crescent-shaped garnish material], whereby camouflage colors are used as camouflage, the pigments of which in the visible and nearby TR-H-Nt ih a similar to chlorophyll? Have reflection and the binders of the paints in the areas of 3 - 5 μm and 8 - 14 μm expand a good transparency and whose primer is made of a metallic reflective design, according to the invention j : v'-jZ are particularly effective against radar reconnaissance if the specific area: iwid-jrstand is only a few ohms at the most, which results in an extremely good reflection against the wave resistance of the free space of 377 ohms. If the emission factor of the colors in the atmospheric window is set variably in the range from 3 to 5 µm, for example between 5o and 9o % over the area, and varies in the area of the window from 8-14 µm between 6o - 95 % , then such a network will come under to fit the background perfectly in all atmospheric conditions.
Bringt man auf der äußersten Farbschicht des Tarnnetzes 17, eine dünne im Ultravioletten wirkende Schicht 18 auf, so kann-diese für alle anderen Spektral bereiche durchlässig gestaltet werden.If a thin layer 18 acting in the ultraviolet is applied to the outermost layer of paint of the camouflage net 17, then this can be used for all other spectral regions designed to be permeable.
Dieses ist beispielsweise dadurch möglich, daß diese Schicht im Ultravioletten eine optische Dicke von etwa λ/4 besitzt. Eine solche Schicht wirkt als Sperrschicht, ist aber bereits im sichtbaren Bereich durchlässig und wird im infrarotenThis is possible, for example, because this layer is in the ultraviolet has an optical thickness of about λ / 4. Such a layer acts as a barrier layer, but is already transparent in the visible range and becomes transparent in the infrared
oätf -5- oätf -5-
""β"" β
Bereich überhaupt nicht mehr zur Wirkung kommen. Außerdem kann durch Einlagerung an sich bekannter UV-Licht absorbierender Stoffe in diese Schicht deren Wirkung noch weitgehend verbessert und der natürlichen Umgebung angepaßt werden.Area no longer have any effect at all. In addition, by embedding known UV light absorbing substances in this layer the effect of which can be largely improved and adapted to the natural environment.
Wird durch einen zu tarnenden Gegenstand laufend Wärme erzeugt, so genügt die Maßnahme der Verminderung des Temperaturkontrastes durch Wärmedämmung allein nicht, da sich dann unter der Wärmedämmschicht beliebig hohe Wärmemengen ansammeln. Es ist daher Sorge zu tragen, diese Wärmemengen für infrarote Be-οίΐΛΐ-Μιιη«] unsichtbar aus dem Tarnaufbau heraus zu transportleren. Als flir Wärniebildaufklärung unsichtbare Wärmeträger können nur Gase dienen, die in der Atp/- ;.·!.-.re vorhanden sind, da deren Eigenstrahlung in der Luft wieder absorbiert \i\rd. Kühlt man beispielsweise einen Verbrennungsmotor nach Bild 1 durch den Turbolüfter 7 und führt die erwärmte Kühlluft 3 aus dem Tarnaufbau heraus, so ist diese durch die Atmosphäre nicht sichtbar, weil sowohl Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf und CO-, die Hauptbestandsteile der Luft, außerhalb der atmosphärischen Fenster strahlen, da dort die Atmosphäre ihre stärkste Absorption, also auch die Abluft ihre stärkste Eigenstrahlung bei Erwärmung aufweist. Es ist aber dafür Sorge zu tragen, daß diese erwärmte Luft keine festen Gegenstände, wie Kanal schachte, Wärmedämmatten, Tarnnetze oder in der Nähe stehende Bäume erwärmt, da von diesen Wärmestrahlung breitbandig emittiert wird und durch die atmosphärischen Fenster übertragen wird.If heat is continuously generated by an object to be camouflaged, the measure of reducing the temperature contrast through thermal insulation alone is not sufficient, since any amount of heat then accumulates under the thermal insulation layer. Care must therefore be taken to transport these amounts of heat for infrared Be-οίΐΛΐ-Μιιη «] invisibly out of the camouflage structure. As flir Wärniebildaufklärung invisible heat transfer only gases can serve in the ATP / -;.!. .- · re exist because their characteristic radiation absorbed in the air again \ i \ rd. If, for example, an internal combustion engine as shown in Figure 1 is cooled by the turbo fan 7 and the heated cooling air 3 is led out of the camouflage structure, it is not visible through the atmosphere because oxygen, nitrogen, water vapor and CO, the main constituents of the air, are outside the air atmospheric windows, because this is where the atmosphere has its strongest absorption, i.e. the exhaust air also has its strongest intrinsic radiation when heated. However, care must be taken that this heated air does not heat any solid objects such as sewers, insulation mats, camouflage nets or nearby trees, as these heat radiation is broadband emitted and is transmitted through the atmospheric windows.
Erfiü ν, r,C1I-I,i.j3 geschieht dies dadurch, etaii über die warme Abluft 8 ein KaItluftv.trcm b gebreitet wird, der dafür sorgt, dal' die Teile der Abluftkanäle, die nach außen sichtbar sein könnten, gekühlt bleiben. Die warme Abluft wird durch einen Deckmantel von kühler Luft, der sie erfindungsgemäß laminar überströmt, mit Hilfe des Lüfters 5 aus dem Tarnaufbau hinausgebracht, wobei der Anteil der Kaltluft dafür sorgt, daß auch Kanten der Tarnnetze und der Wärmedämmatten gekühlt bleiben.Erfiü ν, r, C 1 II, i.j3 this is done by etaii via the warm air 8 is a KaItluftv.trcm b is spread, the stay for ensures dal 'the parts of the exhaust air channels that might be visible from the outside, cooled . The warm exhaust air is brought out of the camouflage structure through a cover of cool air, which according to the invention flows over it in a laminar manner, with the aid of the fan 5, the proportion of cold air ensuring that the edges of the camouflage nets and the insulating mats also remain cooled.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird die Kaltluft 6, die zur laminaren Umstromung der heißen Gase benutzt wird, su in den Tarnaufbau hereingeführt, daß ein Warmluftstau unter der Wärmedämmatte mit Sicherheit verhindert wird. Dadurch wird die Konvektionsübertragung der Wärme wesentlich vermindert und sowohl die äußere Temperatur des Generatorgehäuses 4, als auch die innere Temperatur der Wärmedämmatte 1 verkleinert.According to a further idea of the invention, the cold air 6, which is laminar Circulation of the hot gases is used, see below in the camouflage structure, that a build-up of warm air under the insulation mat is prevented with certainty. This significantly reduces the convection transfer of heat and both the external temperature of the generator housing 4 and the internal temperature of the thermal insulation mat 1 are reduced.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Die Kühlung des AuspuffStutzens erfolgt wie bereits in Patentanmeldung P 27 31 2o5.6 gezeigt, durch eine laminare Umhüllung 10 der heißen Auspuffgase 9, die größtenteils aus CO^ und H2O bestehen, also aus Gasen, die in der Atmosphäre vorhanden sind. Diese selektive Strahlung wird daher resonant in der Atmosphäre absorbiert. Da aber diese Auspuffstutzen in vielen Fällen harte Gegenstände der Umgebung, wie Büsche, Bäume etc. erwärmen und diese dann Im Wärmebild hell leuchtend In Erscheinung treten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Ende des Kanal Schachtes 11, welcher die in kalter Luft geführte Warmluft leitet, durch Drehen und Schwenken inner ins Freie gerichtet werden kann.The cooling of the exhaust pipe takes place, as already shown in patent application P 27 31 2o5.6, by a laminar envelope 10 of the hot exhaust gases 9, which largely consist of CO ^ and H 2 O, i.e. gases that are present in the atmosphere. This selective radiation is therefore absorbed resonantly in the atmosphere. But since these exhaust stubs in many cases heat up hard objects in the environment, such as bushes, trees, etc. and these then appear brightly in the thermal image, it is proposed according to the invention that the end of the duct shaft 11, which conducts the warm air conducted in cold air , can be directed to the outside by turning and swiveling.
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