EP0966387B1 - Method for infrared camouflage and infrared reflector - Google Patents
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- EP0966387B1 EP0966387B1 EP98921337A EP98921337A EP0966387B1 EP 0966387 B1 EP0966387 B1 EP 0966387B1 EP 98921337 A EP98921337 A EP 98921337A EP 98921337 A EP98921337 A EP 98921337A EP 0966387 B1 EP0966387 B1 EP 0966387B1
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- grooves
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- radiation
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G13/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels; Vessels characterised thereby
- B63G13/02—Camouflage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
Definitions
- the invention relates to a multispectral camouflage element, in particular for the camouflage of Ships, according to the preamble of claim 1.
- the surface temperature T can be reduced by constructive measures and thus the signature can be reduced. For example, by covering of the chimney or through good thermal insulation of the machine room a considerable camouflage effect can be achieved.
- This constructive Basic measures are very important, and yet this method is general set narrow limits. Extensive insulation of the hull Apart from the costs, it is forbidden because the surface temperature even stronger due to solar radiation, wind, icing, etc. would be influenced and thus rather a negative influence on the Overall signature would result.
- GB 2 274 154 A relates to a device by means of which pivotable mirrors an attempt is made to, in particular, the infrared signatures of the object to be protected of a ship to adapt to its background. This is done using IR sensors the IR signature of the object background as seen from the perspective of an approaching missile, measured. In addition, the current one IR radiation of the object to be protected in the direction of the approaching Missile measured. By reflecting in ambient radiation the IR signature of the object to be protected should be by means of the pivoting mirror be changed so that there is an optimal adaptation to the object background results.
- DE 400 528 describes a camouflage device for ships for the optical wavelength range described, in which a reflector layer is present, the Surface has rectangular V-shaped grooves.
- the grooves become essentially horizontally on the object to be camouflaged, so the observer an image of the horizon is mirrored as everyone is on the reflector layer striking horizontal light beam is thrown back horizontally.
- the basic idea of the invention is the one behind the ship Horizon range by another, in the foreground or lying to the side To replace the horizon area. This is achieved through mirroring the horizon using an IR reflector on board the ship to be protected. On open sea, the apparent temperatures of the horizon are practically independent from the viewing direction as it is essentially determined by the air temperature and scatter effects are determined. Thus, a perfect adjustment of the ship can be reached at its background.
- camouflage element according to the invention not only for Is suitable for ships, but generally for object camouflage, i.e. also on the Country that can be applied.
- the only requirement is that the threat, e.g. by missiles or IR vision devices, mainly from the horizontal he follows.
- FIG. 2 shows the structure of a camouflage element according to the invention in the form of a low-emitting microstructure with which the reflection of the horizon according to the invention can advantageously be achieved.
- It comprises a reflector layer 3 made of an IR-reflecting material, in particular a metal such as Al, which is arranged on a base layer 1, for example a structural film made of plastic.
- the reflector layer 3 is to be arranged in front of the base layer 1, viewed from the direction of the incident IR radiation to be reflected.
- the base layer 1 can be arranged directly on the surface of the object to be camouflaged.
- the reflector layer 3 has a groove structure on the side which is to be aligned in the direction of the incident IR radiation to be reflected.
- the grooves run parallel to one another, adjacent grooves advantageously adjoining one another directly, so that overall a washboard-like structure results.
- the cross-section of the grooves is V-shaped, the angle between the two legs being just 90 °.
- the depth of the grooves is selected in the range from approximately 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the entire IR reflector structure shown in Fig. 2 can directly on the Object surface 11, e.g. on a ship and its various structures, angry, e.g. be glued.
- the reflector must be aligned so that the Grooves are essentially horizontal.
- the described IR reflector structure can be used as a two-dimensional retro reflector are called, in contrast to the known three-dimensional Retro reflectors, such as those found on vehicle reflectors (cat's eyes) be used. If the grooves are essentially horizontal, remains the angle between an incident beam 20 and the horizontal obtained in the reflection on the reflector layer 3. So in particular a horizontally incident beam always reflects in the horizontal direction. However, there is no retro effect with regard to the azimuth angle, here follows the Beam path the normal specular reflection law.
- every surface element of the ship takes on an apparent temperature that corresponds to that of a lateral horizon area. What area seen in detail depends on the angle between the surface normals and the trajectory. Because the ship structure has many different azimuthal angles includes, in any case, averaging over a larger horizontal area occur.
- the grooves can expediently with an IR-transparent material 9, e.g. Polyethylene (PE) or other polyolefins, are filled to the accumulation to avoid dirt in the grooves.
- PE Polyethylene
- an IR transparent Material e.g. polyethylene or other polyolefins
- the base material for the color film 7 is preferably made of polyolefin, in particular a linear cross-linked low density polyethylene (LLDPE).
- Polyolefins have high IR transparency and thus low absorption of IR radiation on. In order to distort the optical contour of the object to be camouflaged, this can be done
- Base material can be colored with different color pigments.
- the whole can System implemented in the form of a manageable, light composite film become.
- the production of such a camouflage film can be done without major manufacturing effort to reach.
- the groove profile on the Base layer are generated by hot stamping.
- the reflector layer applied by metallization of the carrier film and with the color film, if necessary after inserting the filling for the grooves, laminated.
- FIG. 3 shows a further embodiment of the camouflage element according to the invention.
- an additional, IR-transparent structural film 5 in particular made of polyethylene, one surface of which is formed in such a way that the grooves are filled.
- the groove structure is first produced in the IR-transparent structural film 5 is generated.
- the metallization takes place for applying the reflector layer 3 and lamination with the color film 7.
- the composite is then applied using an adhesive process, e.g. Hot melt gluing, glued to the object to be camouflaged.
- the adhesive film thus forms the base layer 1.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein multispektrales Tarnelement, insbesondere für die Tarnung von
Schiffen, nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to a multispectral camouflage element, in particular for the camouflage of
Ships, according to the preamble of
Schiffe stellen aufgrund ihrer Größe und Struktur leicht auffaßbare Punktziele vor einem nahezu uniformen Hintergrund dar. Sie sind hauptsächlich bedroht durch Seezielflugkörper, welche in zunehmendem Maße mit kombinierten Mikrowellen- und Infrarotsensoren und raffinierten Suchalgorithmen ausgestattet werden.Ships present easily understandable point targets due to their size and structure an almost uniform background. They are mainly threatened by Maritime missiles, which are increasingly used with combined microwave and infrared sensors and sophisticated search algorithms.
Zur Abwehr werden hauptsächlich Täuschkörper und aktive Bekämpfung eingesetzt, während echte Tarnmaßnahmen im Sinne einer Signaturreduzierung bislang kaum zur Verfügung stehen. Zwar kann die Radarsignatur eines Schiffes dank moderner Rechenmethoden komplett bestimmt und die Wirkung möglicher Gegenmaßnahmen zuverlässig simuliert werden, jedoch ist die technische Umsetzung sehr aufwendig und erfordert bei konsequenter Durchführung eine völlig veränderte Formgebung, was nur im Rahmen von Neukonstruktionen durchgeführt werden kann. Defenses and active fighting are mainly used for defense, while real camouflage measures in the sense of a signature reduction so far are hardly available. The radar signature of a ship can completely determined thanks to modern calculation methods and the effect possible Countermeasures can be reliably simulated, however, the technical implementation very complex and requires a complete implementation Changed shape, which was only carried out as part of new designs can be.
Im Infraroten ist kein vergleichbarer Kenntnisgrad vorhanden. Das hängt damit zusammen, daß die IR-Signatur eines Objekts keine feste Größe darstellt, wie dies bei Radarrückstreuung der Fall ist, sondern in komplexer Weise von den Umgebungsbedingungen beeinflußt wird.There is no comparable level of knowledge in the infrared. It depends together that the IR signature of an object is not a fixed size, like this is the case with radar backscattering, but in a complex way from the Ambient conditions is affected.
Der von einem Körper ausgehende Wärmestrahlung läßt sich nach folgender
Formel beschreiben:
- ε:
- Wärme-Emissionsgrad
- σ:
- Stefan-Boltzmann-Konstante
- T:
- Oberflächentemperatur
- ε:
- Heat-emissivity
- σ:
- Stefan-Boltzmann constant
- T:
- surface temperature
Da die Temperatur mit der 4. Potenz eingeht, entsteht zwischen dem Objekt und seinem Hintergrund, im vorliegenden Fall zwischen dem Schiff und der Wasserfläche bzw. dem Horizont, ein starker Kontrast, der von hochempfindlichen IR-Suchköpfen aus größerer Entfernung zu erkennen ist. Hauptsächliche Strahlungsquellen sind insbesondere Schornsteine, Fenster, Antennen, aber auch die großflächige Bordwand.Since the temperature comes in with the 4th power, there arises between the object and his background, in the present case between the ship and the surface of the water or the horizon, a strong contrast that of highly sensitive IR search heads can be seen from a greater distance. primary Radiation sources are in particular chimneys, windows, antennas, but also the large side wall.
Durch konstruktive Maßnahmen kann die Oberflächentemperatur T abgesenkt und damit die Signatur reduziert werden. Beispielsweise kann durch eine Verkleidung des Schornsteins oder durch eine gute thermische Isolierung des Maschinenraums ein beträchtlicher Tarneffekt erzielt werden. Diese konstruktiven Grundmaßnahmen sind sehr wichtig, und doch sind dieser Methode im allgemeinen enge Grenzen gesetzt. Eine weitgehende Wärmedämmung der Schiffshülle verbietet sich,abgesehen von den Kosten schon deshalb, weil dann die Oberflächentemperatur noch stärker durch Sonneneinstrahlung, Wind, Vereisung, etc. beeinflußt werden würde und sich damit eher ein negativer Einfluß auf die Gesamtsignatur ergäbe.The surface temperature T can be reduced by constructive measures and thus the signature can be reduced. For example, by covering of the chimney or through good thermal insulation of the machine room a considerable camouflage effect can be achieved. This constructive Basic measures are very important, and yet this method is general set narrow limits. Extensive insulation of the hull Apart from the costs, it is forbidden because the surface temperature even stronger due to solar radiation, wind, icing, etc. would be influenced and thus rather a negative influence on the Overall signature would result.
Eine effektivere Maßnahme zur IR-Tarnung besteht darin, die Abstrahlung durch
Veränderung des Emissionsgrads ε zu beeinflussen. Dies kann durch Aufbringen
eines schwach emittierenden Anstrichs oder einer schwach emittierenden
Folie erreicht werden. Diese Maßnahme ist jedoch mit einem schwerwiegenden
Problem verknüpft: Bei Absenkung des Emissionsgrads steigt grundsätzlich in
gleichem Maße der IR-Reflexionsgrad p an nach der Formel
Aufgrund dieses Zusammenhangs kann bei Verwendung niedrigemissiver Flächen die Signatur des Schiffes ungünstig und unberechenbar beeinflußt werden. Dabei sind besonders die folgenden Effekte zu nennen:
- Bei klarem Himmel und nach oben geneigten niedrigemissiven Flächen entstehen starke cold spots (bezogen auf die horizontale Beobachtungsrichtung). Seezielflugkörper der nächsten Generation werden in der Lage sein, den Horizont sehr sensibel und mit hoher Auflösung abzutasten. Somit wird ab einer bestimmten Entfernung bei Anwesenheit von starken cold spots ein signifikantes Zielprofil im Suchkopf erzeugt, das dem Flugkörper eine besonders hohe, kaum mehr störbare Treffsicherheit vermittelt.
- Bei sonnigem Wetter kann im SWIR (SWIR= short wave infrared, 3 - 5 µm) ein zusätzlicher Störeffekt in Form von Sonnenreflexen auftreten, welcher durch den Einsatz niedrigemissiver Flächen verstärkt wird. Ein Flugkörper heutiger oder künftiger Bauart wird auch diese hot spots als echtes Ziel identifizieren können.
- With clear skies and low-emissive surfaces inclined upwards, strong cold spots (in relation to the horizontal direction of observation) arise. Next generation marine missiles will be able to scan the horizon very sensitively and with high resolution. Thus, from a certain distance in the presence of strong cold spots, a significant target profile is generated in the search head, which gives the missile a particularly high, hardly disturbable accuracy.
- In sunny weather, an additional interference effect in the form of sun reflections can occur in the SWIR (SWIR = short wave infrared, 3 - 5 µm), which is enhanced by the use of low-emission surfaces. A missile of today's or future design will also be able to identify these hot spots as a real target.
Die GB 2 274 154 A betrifft eine Vorrichtung, mit der mittels schwenkbaren Spiegel versucht wird, die Infrarot-Signaturen des zu schützenden Objekts, insbesondere eines Schiffs, an dessen Hintergrund anzupassen. Dazu wird mittels IR-Sensoren die IR-Signatur des Objekthintergrunds, wie sie sich aus der Perspektive eines sich nähernden Flugkörpers ergibt, vermessen. Zusätzlich wird die aktuelle IR-Abstrahlung des zu schützenden Objekts in Richtung des sich nähernden Flugkörpers gemessen. Durch Einspiegelung von Umgebungsstrahlung mittels der schwenkbaren Spiegel soll die IR-Signatur des zu schützenden Objekts derart verändert werden, daß sich eine optimale Anpassung an den Objekthintergrund ergibt.GB 2 274 154 A relates to a device by means of which pivotable mirrors an attempt is made to, in particular, the infrared signatures of the object to be protected of a ship to adapt to its background. This is done using IR sensors the IR signature of the object background as seen from the perspective of an approaching missile, measured. In addition, the current one IR radiation of the object to be protected in the direction of the approaching Missile measured. By reflecting in ambient radiation the IR signature of the object to be protected should be by means of the pivoting mirror be changed so that there is an optimal adaptation to the object background results.
In der DE 400 528 ist eine Tarnvorrichtung für Schiffe für den sichtoptischen Wellenlängenbereich beschrieben, bei der eine Reflektorschicht vorhanden ist, deren Oberfläche rechtwinklige V-förmige Rillen aufweist. Werden die Rillen im wesentlichen horizontal auf dem zu tarnenden Objekt angeordnet, so wird dem Beobachter ein Bild des Horizonts eingespiegelt, da jeder auf die Reflektorschicht auftreffende waagrechte Lichtstrahl waagrecht zurückgeworfen wird.DE 400 528 describes a camouflage device for ships for the optical wavelength range described, in which a reflector layer is present, the Surface has rectangular V-shaped grooves. The grooves become essentially horizontally on the object to be camouflaged, so the observer an image of the horizon is mirrored as everyone is on the reflector layer striking horizontal light beam is thrown back horizontally.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Tarnelement zu schaffen, mit dem neben einer effektiven Tarnung im Radar- und sichtoptischen Wellenlängenbereich eine wirksame Verminderung der IR-Signatur des zu tarnenden Objekts erreicht wird, wobei gleichzeitig die Gefahr der Einspiegelung von hot spots und cold spots vermieden wird.It is an object of the invention to provide a camouflage element with which one effective camouflage in the radar and optical wavelength range achieved an effective reduction in the IR signature of the object to be camouflaged , while at the same time the risk of hot spots and cold spots is avoided.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte
Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.This object is achieved with the subject matter of
Grundlage für die Wirkung des erfindungsgemäßen Tarnelements ist die atmosphärische Besonderheit,
daß die Intensität der Himmelstrahlung beträchtlich vom Beobachtungswinkel
abhängt. Die kältesten Temperaturen treten, unabhängig vom Wetterzustand,
am Zenith auf, während in Richtung Horizont praktisch die Temperatur der
Luft gemessen wird. Dies trifft insbesondere zu für Bedingungen, wie sie über der
Meeresoberfläche bestehen. Ein Beispiel für diesen Effekt ist in der Fig. 1 dargestellt.
Die zeigt die Intensität der Himmelstrahlung auf Meeresniveau als Funktion
des Winkels über dem Horizont (Oetjen et al; J. Opt. Soc. Am. 50, 1313 f, (1960)
für die Winkel 0°, 1,8°, 3,6°, 7,2°, 14,5°, 30° und 90°.
Die Bedrohung durch Seezielflugkörper erfolgt stets aus der Horizontalen. Das
typische Wärmebild einer Szene auf offener See aus der Perspektive eines Seezielflugkörpers
ist gekennzeichnet durch
- sehr niedrige Strahlungstemperaturen am Zenith und einem Übergang zu höheren Temperaturen in Richtung Horizont,
- das Schiff weist aufgrund seiner internen Wärmeentwicklung oder durch Sonneneinstrahlung gegenüber dem Wasser in der Regel eine etwas höhere Temperatur auf,
- das Schiff unterbricht die Horizontlinie.
The threat posed by maritime missiles always comes from the horizontal. The typical thermal image of a scene on the open sea from the perspective of a target missile is characterized by
- very low radiation temperatures at the zenith and a transition to higher temperatures towards the horizon,
- the ship generally has a slightly higher temperature than the water due to its internal heat generation or solar radiation,
- the ship breaks the horizon line.
Der grundlegende Gedanke der Erfindung liegt darin, den hinter dem Schiff liegenden Horizontbereich durch einen anderen, im Vordergrund oder seitlich liegenden Horizontbereich zu ersetzen. Dies wird erreicht durch Einspiegelung des Horizonts mittels eines IR-Reflektors an Bord des zu schützenden Schiffs. Auf offener See sind die scheinbaren Temperaturen des Horizonts praktisch unabhängig von der Betrachtungsrichtung, da sie im wesentlichen durch die Lufttemperatur und Streueffekte bestimmt werden. Somit kann eine perfekte Anpassung des Schiffs an dessen Hintergrund erreicht werden.The basic idea of the invention is the one behind the ship Horizon range by another, in the foreground or lying to the side To replace the horizon area. This is achieved through mirroring the horizon using an IR reflector on board the ship to be protected. On open sea, the apparent temperatures of the horizon are practically independent from the viewing direction as it is essentially determined by the air temperature and scatter effects are determined. Thus, a perfect adjustment of the ship can be reached at its background.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Tarnelement nicht nur für Schiffe geeignet ist, sondern allgemein zur Objekttarnung, also auch auf dem Land, angewandt werden kann. Voraussetzung ist lediglich, daß die Bedrohung, z.B. durch Flugkörper oder IR-Sichtgeräte, hauptsächlich aus der Horizontalen erfolgt.It should be noted that the camouflage element according to the invention not only for Is suitable for ships, but generally for object camouflage, i.e. also on the Country that can be applied. The only requirement is that the threat, e.g. by missiles or IR vision devices, mainly from the horizontal he follows.
Die Erfindung wird anhand von drei Fig. näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Tarnelements in Form einer
niedrigemittierenden Mikrostruktur, mit der die Einspiegelung des Horizonts gemäß
der Erfindung vorteilhaft erreicht werden kann. Sie umfaßt eine Reflektorschicht
3 aus einem IR-reflektierenden Material, insbesondere einem Metall wie
z.B. Al, die auf einer Basisschicht 1, z.B. einer Strukturfolie aus Kunststoff, angeordnet
ist. Die Reflektorschicht 3 ist dabei - aus Richtung der einfallenden, zu reflektierenden
IR-Strahlung betrachtet - vor der Basisschicht 1 anzuordnen. Die
Basisschicht 1 kann unmittelbar auf der Oberfläche des zu tarnenden Objekts angeordnet
sein.
Die Reflektorschicht 3 weist auf der Seite, die in Richtung auf die einfallende, zu
reflektierende IR-Strahlung auszurichten ist, eine Rillenstruktur auf. Die Rillen
verlaufen parallel zueinander, wobei benachbarte Rillen vorteilhaft unmittelbar
aneinander angrenzen, so daß sich insgesamt eine waschbrettartige Struktur ergibt.
Der Querschnitt der Rillen ist V-förmig, wobei der Winkel zwischen den beiden
Schenkeln gerade 90° beträgt. Für die Tiefe der Rillen (gemessen entlang
der Winkelhalbierenden) gilt, daß sie größer als die Wellenlängen der zu reflektierenden
IR-Wellenlängen, also mindestens 12 µm, und
kleiner als die Wellenlänge von Radarstrahlen, d.h. kleiner als 1 mm,
sein muß, damit das Radarrückstreusignal nicht beeinflußt wird. In einer bevorzugten
Ausführung wird die Tiefe der Rillen im Bereich von etwa 20 µm bis
100 µm gewählt.FIG. 2 shows the structure of a camouflage element according to the invention in the form of a low-emitting microstructure with which the reflection of the horizon according to the invention can advantageously be achieved. It comprises a
The
Die gesamte in Fig. 2 dargestellte IR-Reflektorstruktur kann unmittelbar auf die
Objektoberfläche 11, also z.B auf ein Schiff und seine verschiedenen Aufbauten,
aufgebracht, z.B. geklebt werden. Zur Erreichung der erfindungsgemäßen Einspiegelung
des Horizonts muß der Reflektor derart ausgerichtet werden, daß die
Rillen im wesentlichen horizontal verlaufen.The entire IR reflector structure shown in Fig. 2 can directly on the
Die beschriebene IR-Reflektorstruktur kann als zweidimensionaler Retro-Reflektor
bezeichnet werden, im Gegensatz zu den bekannten dreidimensional wirkenden
Retro-Reflektoren, wie sie beispielsweise an Fahrzeugrückstrahlern (Katzenaugen)
eingesetzt werden. Wenn die Rillen im wesentlichen horizontal verlaufen,
bleibt der Winkel zwischen einem einfallenden Strahl 20 und der Horizontalen
bei der Reflexion an der Reflektorschicht 3 erhalten. So wird insbesondere
ein horizontal einfallender Strahl stets in horizontale Richtung reflektiert.
Bezüglich des Azimutwinkels besteht jedoch keine Retro-Wirkung, hier folgt der
Strahlengang dem normalen spekularen Reflexionsgesetz.The described IR reflector structure can be used as a two-dimensional retro reflector
are called, in contrast to the known three-dimensional
Retro reflectors, such as those found on vehicle reflectors (cat's eyes)
be used. If the grooves are essentially horizontal,
remains the angle between an
Auf diese Weise nimmt jedes Flächenelement des Schiffs eine scheinbare Temperatur an, die der eines seitlichen Horizontbereichs entspricht. Welcher Bereich im einzelnen gesehen wird, hängt vom Winkel zwischen den Flächennormalen und der Flugbahn ab. Da die Schiffstruktur viele verschiedene azimutale Winkel umfaßt, wird in jedem Fall eine Mittelung über einen größeren Horizontalbereich stattfinden.In this way, every surface element of the ship takes on an apparent temperature that corresponds to that of a lateral horizon area. What area seen in detail depends on the angle between the surface normals and the trajectory. Because the ship structure has many different azimuthal angles includes, in any case, averaging over a larger horizontal area occur.
Die Rillen können zweckmäßigerweise mit einem IR-transparenten Material 9, z.B. Polyethylen (PE) oder anderen Polyolefinen, gefüllt werden, um die Ansammlung von Schmutz in den Rillen zu vermeiden.The grooves can expediently with an IR-transparent material 9, e.g. Polyethylene (PE) or other polyolefins, are filled to the accumulation to avoid dirt in the grooves.
Auf die IR-Reflektorstruktur ist zusätzlich eine IR-transparente Farbfolie 7, z.B.
für die Schifftarnung in fehgrau, zur optischen Tarnung aufgebracht. Dabei
können die Rillen als Hohlräume erhalten bleiben oder mit einem IR-transparenten
Material (z.B. Polyethylen oder anderen Polyolefinen) ausgefüllt sein.In addition, an IR-
Das Grundmaterial für die Farbfolie 7 ist bevorzugt aus Polyolefin, insbesondere
ein linear vernetztes Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE). Polyolefine weisen
eine hohe IR-Transparenz und damit eine geringe Absorption der IR-Strahlung
auf. Um die optische Kontur des zu tarnenden Objekts zu verzerren, kann das
Grundmaterial mit unterschiedlichen Farbpigmenten eingefärbt werden. Die
Farbpigmente besitzen dabei eine geringe Infrarotemission und sind stabil
gegen ultraviolette Strahlung. Vorteilhaft werden solche Pigmente verwendet,
die in den für die Infrarotaufklärung und Beobachtung relevanten
atmosphärischen Fenstern im Wellenlängenbereich von λ = 3 - 5 µm und λ = 8-12
µm keine stoffspezifischen Absorptionsbanden aufweisen.The base material for the
Da die bevorzugte Tiefe der Rillen bei etwa 20 µm bis 100 µm liegt, kann das gesamte System in Form einer gut handhabbaren, leichten Verbundfolie realisiert werden. Die Herstellung einer solchen Tarnfolie läßt sich ohne größeren Fertigungsaufwand erreichen. Beispielsweise kann zunächst das Rillenprofil auf der Basisschicht durch Heißprägen erzeugt werden. Anschließend wird die Reflektorschicht durch Metallisierung der Trägerfolie aufgebracht und mit der Farbfolie, ggf. nach Einbringen der Füllung für die Rillen, laminiert.Since the preferred depth of the grooves is about 20 µm to 100 µm, the whole can System implemented in the form of a manageable, light composite film become. The production of such a camouflage film can be done without major manufacturing effort to reach. For example, the groove profile on the Base layer are generated by hot stamping. Then the reflector layer applied by metallization of the carrier film and with the color film, if necessary after inserting the filling for the grooves, laminated.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Tarnelements. Anders
als bei der Ausführung nach Fig. 2 ist hier zwischen der Farbfolie 7 und der
Reflektorschicht 3 eine zusätzliche, IR-transparente Strukturfolie 5, insbesondere
aus Polyethylen, angeordnet, deren eine Oberfläche derart ausgebildet ist,
daß die Rillen ausgefüllt sind. Zur Herstellung wird die Rillenstruktur zunächst in
der IR-transparenten Strukturfolie 5 erzeugt. Danach erfolgt die Metallisierung
zur Aufbringung der Reflektorschicht 3 und die Laminierung mit der Farbfolie 7.
Der Verbund wird anschließend unter Anwendung eines Klebeverfahrens, z.B.
Schmelzkleben, auf das zu tarnende Objekt aufgeklebt. Anstatt einer Strukturfolie,
wie in der Ausführung nach Fig. 2, bildet somit der Klebefilm die Basisschicht
1.3 shows a further embodiment of the camouflage element according to the invention. Different
than in the embodiment according to FIG. 2 is here between the
Zusammenfassend ergeben sich für die Erfindung die folgenden Vorteile:
- weitgehende Unterdrückung der eigenen Temperaturstrahlung im gesamten IR-Bereich (SW und LW= long wave infrared, 8 - 12 µm).
- keine Gefahr von cold spot- oder hot spot-Reflexionen.
- völlige Unabhängigkeit von den Schiffsbewegungen
- perfekte Simulation der Hintergrundtemperatur
- keine Unterbrechung der Horizontlinie am Ort des Schiffes
- Simulation des Wellenganges
- keine Beeinflussung des Radarrückstreusignals, da die Abmessungen der IR-Reflektorstruktur wesentlich kleiner gewählt werden können als die Wellenlänge von Radarstrahlen.
- beliebige Farbgebung des Schiffes.
- extensive suppression of your own temperature radiation in the entire IR range (SW and LW = long wave infrared, 8 - 12 µm).
- no risk of cold spot or hot spot reflections.
- complete independence from ship movements
- perfect simulation of the background temperature
- no interruption of the horizon line at the location of the ship
- Simulation of the swell
- no influence on the radar backscatter signal, since the dimensions of the IR reflector structure can be chosen to be significantly smaller than the wavelength of radar beams.
- any color of the ship.
- 11
- Basisschichtbase layer
- 33
- Reflektorschichtreflector layer
- 55
- IR-transparente StrukturfolieIR transparent structure film
- 77
- Farbfolie fehgrauColor film dark gray
- 99
- IR-transparente FüllungIR transparent filling
- 1111
- Objektoberflächeobject surface
- 2020
- einfallende IR-Strahlungincident IR radiation
- 3030
- ausfallender IR-Strahlungprecipitating IR radiation
- 4040
- Meeresoberflächesea
Claims (8)
- Multispectral camouflage element, in particular for ships, against recognisance in the visible, infrared and radar wavelength ranges,
characterized bya base layer (1),a reflector layer (3), which is arranged on the base layer (1) and is made of an IR-reflecting material and whose surface has rectangular, V-shaped grooves, in which case the grooves are to be arranged essentially horizontally, and the reflector layer (3), as viewed from the direction of the incident radiation, is to be arranged in front of the base layer (1),in which case the depth of the V-shaped grooves of the reflector layer (3) is greater than the wavelength of IR radiation and less than the wavelength of radar radiation, andthe element is terminated, in the direction of the incident radiation, by an IR-transparent colour sheet (7) with planar surfaces. - Multispectral camouflage element according to Claim 1, characterized in that the depth of the grooves lies in the range between 12 µm and 1 mm, preferably between 20 µm and 100 µm.
- Multispectral camouflage element according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the base layer (1) is composed of a plastics material.
- Multispectral camouflage element according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the base layer (1) is composed of an adhesive material.
- Multispectral camouflage element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the grooves are filled with an IR-transparent material (9), e.g. polyethylene.
- Multispectral camouflage element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the IR-transparent colour sheet (7) is arranged on the reflector layer (3) in such a way that the grooves are preserved as cavities.
- Multispectral camouflage element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that there is arranged between the reflector layer (3) and the IR-transparent colour sheet (7) an IR-transparent layer (5), e.g. made of polyethylene, which fills the grooves.
- Multispectral camouflage element according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the basic material of the colour sheet (7) is composed of polyethylene into which IR-transparent colour pigments are introduced.
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| DE19710692 | 1997-03-14 | ||
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Country Status (6)
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