DE3901010C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Senkung der Rückstreuung elektromagnetischer Strahlung an einseitig offenen Hohlraumstrukturen, wie Triebwerkseinläufen von Flugkörpern, Flugzeugen und Hubschraubern, bei dem zumindest Teilbereiche der inneren Oberfläche der Hohlraumstruktur mit einem Belag aus einem elektro­ magnetische Strahlung absorbierenden Werkstoff versehen werden. Ferner betrifft sie eine einseitig offene Hohlraumstruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Hohlraumstrukturen, wie z.B. die Triebwerkseinläufe von Flugkörpern, Flugzeugen oder Hubschraubern, weisen her­ vorgerufen durch Mehrfachreflexionen der einfallenden Radarenergie an den Innenwänden der Einläufe und an­ schließende Reflexion am rückwärtigen Abschluß, bei­ spielsweise am ersten Verdichterschaufelkranz, ein ho­ hes Maß an Rückstreuung der einfallenden Radarstrahlung auf. Dies gilt für einen großen Aspektwinkelbereich und ein breites Frequenzband der einfallenden elektroma­ gnetischen Strahlung. Aufgrund dieser hohen Reflexi­ onsrate ist eine Detektion derartiger Fluggeräte be­ reits in einer vergleichsweise großen Entfernung möglich.

Aus diesem Grund ist in der DE 34 26 990 C2 bereits ein Radarschutz vorgeschlagen worden, bei dem gemäß dem Verfahren der eingangs genannten Art einer oder mehrere Teilbereiche des Lufteinlaufs eines Triebwerks mit einem Radarstrahlen adsorbierenden Material belegt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren dahingehend zu verbessern, daß der mit seiner Hilfe erzielbare Schutz gegenüber einer Detektion mittels elektromagnetischer Strahlung deutlich verbessert und damit die Entdeckungswahrscheinlichkeit von mit der­ artigen Hohlraumstrukturen ausgerüsteten Fluggeräten weiter herabgesetzt wird. Ferner soll durch die Erfin­ dung eine einseitig offene Hohlraumstruktur mit einem deutlich verminderten Radarquerschnitt bereitgestellt werden.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1, und zur Durchführung des Verfahrens ist eine Hohlraum­ struktur nach den Merkmalen des Anspruches 2 ausgebil­ det.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt dabei zu einer breitbandigen Absenkung des Radarrückstreuquerschnittes derartiger Hohlraumstrukturen, wie Triebwerkseinläufen, bei gleichzeitig geringem Raumbedarf für die gegebe­ nenfalls zusätzlich eingesetzten Konstruktionselemente. Weiterhin zeichnet sich die Anordnung durch eine äu­ ßerst geringe Einschränkung des wirksamen Einlaßquer­ schnittes der Hohlraumstruktur bei zugleich optimaler Reflexionsunterdrückung der einfallenden Radarstrahlung aus.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist eine weitgehende radarabsorbierende Ausbildung der Innenwände von Hohlraumstrukturen mit wenigstens einer Öffnung, insbesondere Triebwerkseinläufen, vorgesehen. Diese Innenwände können dabei als Primär-, Sekundär- oder aber als nichttragende Struktur ausgebildet sein. Indem erfindungsgemäß unterschiedliche, relativ dünne schmalbandige Materialien mit in der Frequenz ver­ schiedenen Absorptionsverläufen an unterschiedlichen Stellen der Struktur eingesetzt werden, wird insgesamt eine extrem breitbandige Unterdrückung der Reflexion der einfallenden Radarenergie erzielt.

Bei den Innenwänden der Hohlraumstruktur kann es sich im Falle eines Triebwerkseinlaufes auch um die Ober­ flächen von Einlaufteilern, sogenannten Duct-Splittern handeln, die gemäß aerodynamischen, strukturellen und/oder operationellen Gesichtspunkten ausgelegt sind. Zusätz­ lich kann die Hohlraumstruktur im Einlaßbereich mit einem gerade oder schräg stehend angeordneten Maschen­ gitter ausgefüllt sein, das durch seine Frequenzselek­ tivität lediglich Radarenergie aus bestimmten Frequenz­ bereichen in den Einlauf eindringen läßt und Radar­ energie der übrigen Frequenzbereiche wegreflektiert. Die frequenzabhängigen Absorptionsver­ läufe der Absorber an den Innenwänden vor und hinter dem Gitter sind dabei in vorteilhafter Weise auf die Reflexionscharakteristik des Gitters abgestimmt. Die geometrische Form des Gitters richtet sich nach dessen operationell geforderten Filtereigenschaften und den aerodynamischen und strukturellen Randbedingungen. Das Gitter kann aus vollständig oder begrenzt leitfähigem bzw. absorbierendem Material bestehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Hohlraumstruktur und

Fig. 2 eine Darstellung des Verlaufes des Rückstreuquerschnittes für elektromagnetische Strahlung in Abhängigkeit von der Frequenz der einfallenden Strahlung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung handelt es sich um einen Querschnitt durch einen Triebwerkseinlauf 1, dessen Einlaßöffnung 2 sich auf der linken Bildseite befindet, in der zu einer in der Figur nicht darge­ stellten ersten Stufe einer Verdichterschaufel führt. In die Einlaßöffnung 2 ist ein in bezug auf die Strö­ mungsrichtung schrägstehend angeordnetes Maschengitter 3 eingesetzt, das im linken Teil von Fig. 1 nochmals in der Draufsicht dargestellt ist.

Im Bereich vor dem Maschengitter 3 ist ein erster Absorber 4 in Form einer dünnen etwa 1 Millimeter starken Schicht aus einem die elektromagnetische Strahlung absorbierenden Werkstoff angeordnet. Ein zweiter Absorber 5 ist im Bereich der stärksten Krümmung des Triebwerkseinlaufes 1 über den gesamten inneren Umfang angeordnet, und schließlich ist auch ein in der Mittellinie des Triebwerkseinlaufes 1 angeordneter Einlaufteiler 6 mit einer Absorberschicht 7 aus einem Absorbermaterial versehen.

Die Werkstoffe für die drei genannten Absorber 4, 5 und 7 sind dabei so ausgewählt, daß ihr maximales Adsorp­ tionsvermögen jeweils bei unterschiedlichen Frequenzen der einfallenden Radarstrahlung liegt, so daß sich aufgrund dieser gegeneinander versetzten Adsorptions­ verläufe, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind in Kombi­ nation mit der Reflexionscharakteristik des Maschen­ gitters 3, die schon beschriebene breitbandige Unter­ drückung der Reflexion der einfallenden Radarstrahlung einstellt.

Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen eignen sich da­ bei sowohl für neu herzustellende Triebwerkseinläufe als auch zur Nachrüstung bereits vorhandener Trieb­ werke. Sie sind indessen nicht auf Triebwerkseinläufe beschränkt, sondern für alle an einem Fluggerät be­ findlichen, einseitig offenen Hohlraumstrukturen an­ wendbar, deren Radarrückstreuquerschnitt verringert werden soll. Die Absorber 4, 5 bzw. 7 bestehen im Fall des hier beschriebenen Ausführungsbeispieles aus Elastomermaterial, es sind aber als Absorber­ materialien beispielsweise auch Faserverbundwerkstoffe oder Thermoplaste geeignet.

Claims (5)

1. Verfahren zur Senkung der Rückstreuung elektroma­ gnetischer Strahlung an einseitig offenen Hohl­ raumstrukturen, wie Triebwerkseinläufen von Flug­ körpern, Flugzeugen und Hubschraubern, bei dem zumindest Teilbereiche der inneren Oberfläche der Hohlraumstruktur mit einem Belag aus einem elektro­ magnetische Strahlung absorbierenden Werkstoff versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge (4, 5, 7) unterschiedlicher Teilbereiche in bezug auf die Frequenz der einfallenden elektro­ magnetischen Strahlen unterschiedliche Absorptions­ verläufe aufweisen.

2. Hohlraumstruktur, insbesondere Triebwerkseinlauf zur Durchführung des Verfahrens, bei der zumindest Teilbereiche der inneren Oberfläche mit einem Belag aus einem die elektromagnetische Strahlung ab­ sorbierenden Werkstoff versehen sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in einzelnen Bereichen angeordneten Beläge (4, 5, 7) in bezug auf die Frequenz der einfallenden elektromagnetischen Strahlung unterschiedliche Absorptionsverläufe aufweisen.

3. Hohlraumstruktur nach Anspruch 2 in Form eines mit einem Strahlteiler ausgestalteten Triebwerksein­ laufes, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl­ teiler (6) mit einer Schicht (7) aus Absorber­ material versehen ist.

4. Hohlraumstruktur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (2) durch ein Maschengitter (3) verschlossen ist.

5. Hohlraumstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Maschengitter (3) schrägstehend angeordnet ist.