DE4216837A1

DE4216837A1 - Radar camouflage for roll-stabilised slow-flying missile - comprises strips and narrow wedges of absorbent material in conjunction with wire grid covering nose only

Info

Publication number: DE4216837A1
Application number: DE19924216837
Authority: DE
Inventors: Evangelos Dipl Ing Wrettos; Werner Dipl Phys Zimmermann; Reinhard Dr Popp; Johannes Dipl Ing Feierlein; Willi Dipl Ing Altmeyer
Original assignee: Deutsche Aerospace AG
Current assignee: LFK Lenkflugkoerpersysteme GmbH
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2012-05-22
Also published as: DE4216837C2

Abstract

The anti-radar camouflage includes narrow strips (11) of radar-absorbent material of variable thickness attached to both sides of the fuselage (10). The thickness decreases away from the centre so as to minimise reflections at the edges. Wedges (12) of similar material with acute angles (alpha) adorn the leading edges of wings and tail fins (10a). The radar cross-section is further reduced by a grid (13a) of wire mesh which covers the nose (13). USE/ADVANTAGE - On missiles flying at speeds below Mach 2, considerable wt. of radar-absorbent material is saved and the camouflage can be retrofitted to existing missiles.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radartarnung für langsamfliegende rollstabilisierte Flugkörper (Flugkörpergeschwindigkeit kleiner als Mach 2) gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a radar camouflage for slow-flying roll stabilized missile (missile speed less than Mach 2) according to the preamble of claim 1.

Solche Flugkörper weisen in dem interessierenden Frequenzbereich von 2 bis 10 GHz eine ganz erhebliche Signatur auf, wobei die Schwerpunkte im Frontal- und Seitenaspekt liegen. Bei den vorgegebenen geringen Fluggeschwindigkeiten und der geringen Flughöhe ist der Flugkörper einer er heblichen Gefährdung durch die auf dem Kurs liegenden Flugabwehrstellungen ausgesetzt. Darüber hinaus wird durch frühzeitige Entdeckung des Flugkörpers während seines Marschfluges - beispielsweise durch Gefechts feldradare - die Missionserfüllung gefährdet, denn die anzugreifenden Ziele oder Zielgebiete bekommen durch Vorwarnung hinreichend Zeit, Ab wehr- und Schutzmaßnahmen zu treffen. Jenseits einer Fluggeschwindigkeit von ca. Mach 2 nimmt die Gefährdung des Flugkörpers durch Abwehrsysteme stark ab; andererseits treten hohe Temperaturen an der Flugkörper-Ober fläche auf, welche Tarnmaßnahmen erschweren.Such missiles point in the frequency range of interest of 2 up to 10 GHz a very significant signature, with the focus on Frontal and side aspect. At the given low flight speeds and the low altitude is the missile one he considerable danger from the anti-aircraft positions on the course exposed. In addition, early detection of the Missile during its cruise flight - for example through battle field radars - mission fulfillment endangered because those to be attacked Targets or target areas get sufficient time through advance warning, Ab to take defense and protective measures. Beyond a flight speed Mach 2 reduces the risk to the missile from defense systems strongly off; on the other hand, high temperatures occur at the missile upper area, which camouflage measures complicate.

Der Stand der Technik hat dies erkannt und durch geeignete Formgebung und Reduzierung des Radarquerschnittes (RCS), beispielsweise durch Streuung auftreffender Radarenergie in unkritische Richtungen, sowie durch Aufbringung radarabsorbierender Materialien (RAM) dieses Problem zu lösen versucht. In vielen Fällen ist es jedoch nicht möglich eine Verringerung der RCS durch Änderung der Formgebung des Flugkörpers durchzuführen, beispielsweise bei Herstellung größerer Stückzahlen eines Flugkörpertyps für verschiedene Einsatzzwecke. Außerdem sind radarabsor bierende Materialien (RAM) relativ sehr schwer im Gewicht und beein trächtigen somit die Leistungsfähigkeit und Reichweite der Flugkörper.The prior art has recognized this and by means of suitable shaping and reducing the radar cross section (RCS), for example by Scattering of radar energy in uncritical directions, as well by applying radar absorbing materials (RAM) this problem tried to solve. In many cases, however, it is not possible to have one Reduction of the RCS by changing the shape of the missile perform, for example, in the production of larger quantities Missile types for various purposes. They are also radar absorbers materials (RAM) are relatively very heavy in weight and affect thus impair the performance and range of the missiles.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zur Ra dartarnung bei langsamfliegenden und rollstabilisierten Flugkörpern auf zuzeigen, die nicht nur eine wesentliche Gewichtsersparnis im RAM-Auf wand ohne Beeinträchtigung der Tarnwirkung erbringen, sondern auch einen nachträglichen Ein- bzw. Anbau an die entsprechenden Flugkörper zulassen.The present invention has for its object measures for Ra darts on slow-flying and roll-stabilized missiles to show that not only a significant weight saving in RAM-up wall without affecting the camouflage effect, but also one allow subsequent installation or attachment to the corresponding missile.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen ge löst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbei spiel erläutert. Es zeigenThis object is achieved by the measures outlined in claim 1 solves. Refinements and developments are in the subclaims and in the description below is an embodiment game explained. Show it

Fig. 1 ein Schemabild eines Flugkörpers in seiner Seitenansicht, Fig. 1 is a schematic diagram of a missile in its side view,

Fig. 1a eine Frontansicht A des Flugkörpers gemäß Fig. 1, FIG. 1a is a front view of A of the missile according to Fig. 1,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch den Rumpf des Flugkörpers mit seit lich aufgebrachtem RAM, Fig. 2 is a partial cross section through the body of the missile with since Lich deposited RAM,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Flügel- oder Stabilisierungsflächen mit an der Vorderkante (in Flugrichtung gesehen) aufgebrachtem RAM. Fig. 3 is a partial section through the wing or stabilization surfaces with RAM applied to the front edge (seen in the direction of flight).

Wie in der Fig. 1 an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wird an beiden dem Horizont zugewandten Seiten der Flugkörperzelle 10 je ein RAM-Streifen 11 geringer Breite und variabler Materialstärke aufge bracht. Dieser Streifen 11 ist wegen der vorhandenen Stabilisierung der Rollage des Flugkörpers 10 schmal gehalten. Dies aber ist völlig ausrei chend, da lediglich die Rückstrahlung in einem der Horizontalen nahen Winkelbereich von beispielsweise ± 10° unterdrückt werden muß.As illustrated in FIG. 1 using an exemplary embodiment, a RAM strip 11 of small width and variable material thickness is brought up on both sides of the missile cell 10 facing the horizon. This strip 11 is kept narrow because of the existing stabilization of the roll position of the missile 10 . However, this is completely sufficient since only the retroreflection must be suppressed in an angular range close to the horizontal, for example ± 10 °.

Um nun die Reflexionen an den Übergangsstellen zwischen RAM 11 und dem Metall der Flugkörper-Zellenhaut gering zu halten, wird der RAM-Streifen mit an den Rändern abnehmender Dicke ausgeführt (Fig. 2). Bei Flugkör pertypen, bei denen eine Radartarnung bereits bei der Fertigung vorgese hen ist, empfiehlt es sich, zur Verringerung aerodynamischer Einbußen die RAM-Streifen 11 in entsprechend geformte Vertiefungen in der Flug körper-Zellenoberfläche einzulassen.In order to keep the reflections at the transition points between RAM 11 and the metal of the missile cell skin low, the RAM strip is made with a decreasing thickness at the edges ( FIG. 2). For missile types, in which a radar camouflage is provided during manufacture, it is advisable to let the RAM strips 11 into correspondingly shaped depressions in the missile cell surface to reduce aerodynamic losses.

Die Verringerung des Beitrages der Flügel- und Stabilisierungsflossen- Vorderkanten zum Radarquerschnitt RCS im Frontalbereich wird dadurch er reicht, daß RAM-Formteile gefertigt werden, die über die Flügelkanten etc. gestülpt werden (Fig. 3). Um Reflexionen am Übergang zwischen RAM und Metall zu verringern sowie aus aerodynamischen Gründen, muß auch hier die Materialstärke zu den Formteilrändern hin bis zu einer Kanten schneide verjüngt werden.The reduction in the contribution of the wing and stabilizing fin leading edges to the radar cross section RCS in the frontal area is thereby sufficient that RAM molded parts are manufactured which are put over the wing edges etc. ( FIG. 3). In order to reduce reflections at the transition between RAM and metal and for aerodynamic reasons, the material thickness must be tapered to the edges of the molded part up to an edge.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Flügel des Flugkörpers nur gering gepfeilt, so daß das Radarecho der ungetarnten Flügelvorder kanten im wesentlichen den Radarquerschnitt RCS des Frontalaspektes in unerwünschtem Maße erhöht. Um diesen Effekt zu vermeiden, werden die Flügel etc. 10a so mit RAM-Formteilen 12 belegt, daß die Übergangslinie zwischen RAM und ungetarntem Metall einen spitzeren Winkel α zur Flug körper-Längsachse 10c aufweist als die Flügelvorderkante. Die am Über gang auftretenden Reflexionen erfolgen dann in eine Richtung schräg ab vom Flugkörper 10, so daß der Radarquerschnitt RCS des Flugkörpers 10 im Winkelbereich um den Frontalaspekt herum weiter verringert wird. Dies ist deshalb bedeutsam, da die Flugabwehr den Flugkörper 10 im wesentli chen nur in diesem Winkelbereich "sieht".In the present embodiment, the wings of the missile are only slightly swept, so that the radar echo of the uncovered wing leading edge essentially increases the radar cross section RCS of the frontal aspect to an undesirable extent. In order to avoid this effect, the wings etc. 10a are covered with RAM molded parts 12 in such a way that the transition line between RAM and uncovered metal has a more acute angle α to the longitudinal axis 10 c of the missile than the leading edge of the wing. The reflections occurring at the transition then take place obliquely in one direction from the missile 10 , so that the radar cross section RCS of the missile 10 is further reduced in the angular range around the frontal aspect. This is important because the air defense "sees" the missile 10 in wesentli Chen only in this angular range.

Bekanntlich liefert der Radarquerschnitt RCS der Nasensektion (13) den Hauptbeitrag zur Gesamtsignatur im Frontalaspekt. Dies ist zum einen auf die Reflexionseigenschaften des sogenannten Doms im niedrigen Frequenz bereich zurückzuführen, zum anderen auf die Reflexionseigenschaften der Struktur im Inneren der Nasensektion 13 in den Frequenzbereichen, in de nen Radartransparenz gegeben ist. Die vorgeschlagenen Tarnmaßnahmen im vorliegenden falle bestehen in der Belegung von Strukturteilen im Nasen inneren mit RAM und, alternativ in der Aufbringung einer leitfähigen, widerstandsbehafteten Gitterstruktur 13a außen auf das DOM, sofern es sich bei der Nasensektion um ein elektrooptisches System (fernseh- oder Infrarotkamera) handelt. Eine solche Gitterstruktur 13a besteht aus ei nem metallischen Drahtnetz oder festaufgebrachten Leiterbahnen mit ge eigneter Maschenweite. Die beabsichtigte Wirkung besteht im wesentlichen darin, daß mit einer solchen Struktur das DOM nicht mehr radartranspa rent ist und somit die innere Struktur nicht mehr zum RCS beitragen kann. Durch geeignete Wahl von Material und Maschenstruktur kann darüber hinaus eine Dämpfung der reflektierten Welle erfolgen.As is known, the RCS radar cross section of the nose section ( 13 ) makes the main contribution to the overall signature in the frontal aspect. This is due on the one hand to the reflection properties of the so-called dome in the low frequency range, and on the other hand to the reflection properties of the structure inside the nose section 13 in the frequency ranges in which there is radar transparency. The proposed camouflage measures in the present case consist of covering structural parts in the inside of the nose with RAM and, alternatively, applying a conductive, resistive grid structure 13 a on the outside of the DOM, provided that the nose section is an electro-optical system (television or infrared camera ) acts. Such a lattice structure 13 a consists of egg nem metallic wire mesh or fixed conductor tracks with a suitable mesh size. The intended effect is essentially that with such a structure the DOM is no longer radar transparent and thus the internal structure can no longer contribute to the RCS. With a suitable choice of material and mesh structure, the reflected wave can also be damped.

Aufgrund der geringen Breite der Leiterbahnen kann bei entsprechender Wahl der optischen Abmessungen (Abstand zwischen DOM und Optik gering gegenüber der Brennweite) eine Beeinträchtigung der optischen Leistungs fähigkeit weitestgehend vermieden werden.Due to the small width of the conductor tracks, the corresponding Choice of optical dimensions (small distance between DOM and optics compared to the focal length) an impairment of the optical performance ability to be largely avoided.

Claims

1. Radar camouflage for slow-flying roll-stabilized missiles by applying radar-absorbing materials (RAM) and shaping to scatter the incident radar energy in non-critical directions, characterized in that

a) a RAM strip ( 11 ) of small width and variable material cross section is applied to both sides of the missile cell ( 10 ) facing the horizon,
b) RAM molded parts ( 12 ) with variable, to the cell edge remove the, material cross-section can be placed on the leading edge of the wing and
c) the structural parts of the missile nose section (13) be with RAM are loaded and this section is provided on its outer side with a conductive, resistive grid structure (13 a) (13).

2. Radar camouflage according to claim 1, characterized in that the individual RAM strips ( 11 ) and RAM molded part ( 12 ) in its material cross-section from a maximum to its edges towards narrow edges ( 11 a, 12 a) runs out.

3. Radar camouflage according to claim 1 or 2, characterized in that the transition line ( 10 b) between the RAM molded part ( 12 ) and uncloaked metal of the wing etc. ( 10 a) has a much more acute angle α to the missile axis ( 10 c) than Front edge of the wing ( 10 a).

4. Radar camouflage according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lattice structure ( 13 a) consists of a conductive wire mesh or network-like fixed conductor tracks with a corresponding Ma rule.

5. Radar camouflage according to one of claims 1 to 4, characterized in that the RAM strips ( 11 ) are embedded in correspondingly shaped recesses in the missile cell skin.