DE3147850C2 - Breitband-Tarnnebel - Google Patents

Abstract

Der Breitband-Tarnnebel für den sichtbaren, infraroten und Mikrowellen-Spektralbereich besteht aus einer Mischung aus einem an sich bekannten, im sichtbaren und infraroten Spektralbereich absorbierenden, pulver- oder tröpfchenförmigen Nebelstoff und elektrisch leitenden Fasern, wobei die Fasergröße derart bemessen ist, daß die Fasern die gleiche Sinkgeschwindigkeit aufweisen, wie der Nebelstoff. Die Volumenanteile der Komponenten sind so gewählt, daß die Mischung im dispergierten Zustand gleiche Dämpfung in den einzelnen Spektralbereichen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Breitband-Tarnncbcl für den sichtbaren, infraroten und Mikrowellen-Spektralbereich bestehend aus einer Mischung aus einem an sich bekannten, im sichtbaren und infraroten Spektralbereich absorbierenden, pulver- oder tröpfchenförmigen ersten Nebelstoff und einem im Mikrowellen-Spektralbereich absorbierenden zweiten Stoff.

Ein im IR- und/oder Radarbereich absorbierender Kombinationsnebel ist aus der IDE-OS 30 12 415 bekannt, welcher aus einem herkömmlichen Primärnebel aus Halogendonaloren, Meiallpulvern bzw. Oxiden oder auf der Basis von rolem Phosphor besteh!, in welchen) ein Sekundärnebel aus organischen oder anorganischen Säuren oder deren Ammonium-. Alkali- oder Erdalkalisalzen oder Microballons dispcrgiert wird. Durch Agglomeration kommt es zu Teilchen mit Durchmessern >8 μΐη. die aufgrund elektrischer Polarisation und elektrostatischer Aufladung im entsprechenden Wellenlängenbercich wirksam sind.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Breitbandtarnnebel mit Wirksamkeit für den sichtbaren, infraroten und Mikrowellen-Spektralbereich zu schaffen, der mit geringen Stoffmengen auskommt. Diese Aufgäbe wird durch einen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs ausgebildeten Tarnnebel gelöst.

Durch die vorgegebene Verwendung und Dimensionierung von elektrisch leitenden Fasern in Verbindung mit dem ersten, an sich bekannten Nebelstoff wird bewirkt, daß der Tarnnebel über einen langen Zeitraum gleichermaßen in allen Spektralbereichen wirksam ist.
Der Erfindungsgegenstand soll anhand eines Dimensionierungsbeispiels näher erläutert werden.

Für Tarnnebel, die im sichtbaren Spektralbereich wirksam sein sollen, ist es zur effektiven Streuung des

Lichtes erforderlich, daß die Teilchengröße 2rgrößer ist als die größte Wellenlänge λ des sichtbaren Spektralbcreichs ist. Bei einerTeilchendichtc/V(m Vergibt sich ein Gcsamtstrcuquerschnitt Fpro m¹ zu F — r² jt ■ N. Bei Betrachtung eines Gesamisireuquerschnities F— 1 m·' und einer Teilchengröße 2r = I μηι ergibt sich daraus

r> eine Teilchendichtc N = 1,3 · 10^i: m-^J. Das benötigte Volumen Van Nebelstoff beträgt d.inn prom³:

V = j r' π · N = 6,8 · 1(T⁷ m³ « OJ cm\

Für IR-Nebcl. deren Teilchengröße 2r = 14 μηι sein muß. ergibt sich bei einem betrachteten Gesamtstrcuqucrschnitt F = 1 ni^J eine Teilchendichte /V = 6.4 · 10^l) m~ ' und ein erforderliches Volumen an Nebelstoff von V« 9cm^J.

Für Düppclwolken. die in einem Mikrowellen-Spektralbereich bis zu einer Wellenlänge /ι < 8 mm wirksam sind, ist eine Düppellänge / < 8 mm erforderlich, wobei der Streuquerschniu α pro Düppel, gemittcll über eine statistisch verteilte Orientierung ο > 0,15 A¹ beträgt (siehe z. B. »Radar Cross Section Handbook«. G. T. Ruck, Ed.. Plenum Press, New York-London (1970).S. 300).

Um für Düppel, die im genannten Spektralbercich wirksam sind, eine annähernd gleiche Sinkrate wie für den vorher erwähnten Nebelstoff zu erreichen, sollte der Radius der Düppelstreifen vorzugsweise r = 2—5 μιη betragen, was in Verbindung mit dem höheren spezifischen Gewicht der metallischen bzw. metallisierten

5u Düppclfasern im Vergleich zu den nicht metallischen Ncbelstoflteilchen annähernd gleiche Sinkraten ergibt, da die Sinkgeschwindigkeit annähernd proportional zu dem Verhältnis aus Dichte und Radius (/?/r)ist. Im allgemeinen wird der Durchmesser der Fasern /wischen ca. I μιη und ΙΟΟμιτι liegen. Die maximale Faserlänge richtet sich nach dem abzudeckenden Wellenlängenbercich und kann dementsprechend auch mehr als 8 mm betragen. Für die bevorzugten Teilchenradien unterhalb von 10 μηι errechnet sich die Sinkgeschwindigkeit relativ zur

ν Luft in der Größenordnung von einigen μιιι/s, was weit unter den mrbulenzbedingten Variationen der Windgeschwindigkeit liegt.

Zur Erreichung vergleichbarer Dämpfungen im sichtbaren und infraroten Spektralbereieh sowie im Mikrowellen-Spektr.ilbercich errechnen sich für die Düppclfasern bei gleichem Gesamtstreuquerschnitt F = I m- und gleichem Nobelvolumen von Im¹ bei einer Wellenlänge λ = 3 mm (^95GHz) eine Tcilchendichte

on N=T- 10' in ',woraus sich ein erforderliches Materialvolumcn V von

1"- \ r.7 ■ / - (7 · IOmii ·) ■ 3 imiF · .τ ■ (8 mm) - l.b · 10 ■' in ^; = Ο.2ο·ηι^!

CliliiM.

!!in Breilbandtaninebel mit annähernd gleichen Eigeiischalien im gesamten Speklralbcreich eniluili folglich •ι; eine Zusammensetzung von ca. 40 Voluinen-% Nebelstoff für den sichtbaren und miraroien Spekttalbereicli und ca. 10 Volumen-"'!¹ I ascTmaien.il lür den Mikrowellen-Spekiralbereich. Als Diippelfasern eignen sich beispielsweise motallbescliichtctc kunsisiolf oder Glasfasern. Fasern aus Kolilensisioff sowie Metalllasern aus Aluminium oder Kupier.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Breitband-Tarnnebel für den sichtbaren, infraroten und Mikrowellen-Spektralbereich bestehend aus einer Mischung aus einem an sich bekannten, im sichtbaren und infraroten Spektralbereich absorbierenden, pulver- oder tröpfchenförmigen ersten Nebelstoff und einem im Mikrowellen-Spektralbereich absorbierenden zweiten Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stoff elektrisch leitende Fasern aus Metall und/oder Kohlenstoff und/oder aus metallbeschichtetem Glas oder Kunststoff aufweist, die die gleiche Sinkgeschwindigkeit aufweisen wie der erste Nebelstoff.