ES2638241T3

ES2638241T3 - Paquete de contramedidas generadoras de calor

Info

Publication number: ES2638241T3
Application number: ES04445095.5T
Authority: ES
Inventors: Christer ZÄTTERQVIST; Johan Friede; Martin Ringstedt
Original assignee: Saab AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: EP1637829A1; EP1637829B1; DK1637829T3

Abstract

Un paquete de contramedidas generadoras de calor que comprende un recipiente con una tapa que forma un paquete de cierre hermético y que aloja contramedidas generadoras de calor en forma de material que se oxida al contacto con el oxígeno y genera calor de esta manera, dicho paquete está destinado a ser dispensado desde sistemas basados en el mar, en la tierra o en el aire, generándose calor cuando el paquete, al ser dispensado, se abre para que el contenido del paquete entre en contacto con el oxígeno en el aire y se oxide, caracterizado porque el material oxidante consiste esencialmente en polvo oxidante unido para formar uno o más cuerpos unidos unos a los otros, estando los cuerpos oxidantes generadores de calor completa o práctica completamente construidos a partir de material oxidante, en el que los citados cuerpos actúan como soporte, generador de calor y radiador de cuerpo gris en una sola y misma vez.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DESCRIPCION

Paquete de contramedidas generadoras de calor

De acuerdo con el preambulo de la reivindicacion independiente 1, la presente invencion se refiere a un paquete de contramedidas generadoras de calor que comprende un recipiente con una tapa que forma un paquete de cierre hermetico y que aloja contramedidas generadoras de calor en forma de material que se oxida al contacto con el oxfgeno y, por lo tanto, genera calor, que esta destinado a ser dispensado desde sistemas basados en el mar, en tierra o en aire, generandose calor cuando el paquete, al ser dispensado, se abre de manera que el contenido del paquete entra en contacto con el oxfgeno en el aire y se oxide. Los paquetes de este tipo se utilizan para generar senuelos para contrarrestar los misiles dirigidos por busqueda de calor.

Un tipo comun de senuelo para contrarrestar los misiles dirigidos por busqueda de calor son cuerpos calientes que se colocan en el campo de vision del misil y estan destinados a perturbar al buscador de objetivos. Convencional- mente, se han utilizado bengalas pirotecnicas basadas en magnesio. Estas mantienen una temperatura relativamen- te alta, lo que significa que la relacion entre la firma de calor de la bengala y la firma de la aeronave tiende a ser mayor que uno, lo que normalmente atrae a un buscador de objetivo termico. Los buscadores de objetivos termicos mas modernos pueden estar equipados con filtros y otros dispositivos que, utilizando diversas tecnicas, distinguen tales bengalas. Por lo tanto, es de interes hacer uso en su lugar de un material oxidante generador de calor con una temperatura mas baja y una area de radiacion mas grande, la cual puede conseguir que la relacion entre el material generador de calor oxidante y la firma de calor de la aeronave sea mayor que uno sin activar estos filtros y otros dispositivos.

A este respecto, se conoce previamente por la solicitud de patente sueca 0300322 - 5 el uso de material oxidante en forma de sulfuro de hierro oxidante en forma de polvo o revestido sobre un sustrato, por ejemplo una banda de metal. En este ultimo caso, el sustrato es calentado por el material oxidante y actua como un radiador de cuerpo negro o gris. A este respecto, cuerpo negro significa un radiador de calor ideal que se comporta de acuerdo con la ley de Planck, mientras que un cuerpo gris es un cuerpo en el cual las propiedades de radiacion tienen la misma distribu- cion espectral que en un cuerpo negro pero no la misma intensidad. Por lo tanto, el sustrato actua como un soporte y un radiador de cuerpo gris en forma de un acumulador de calor, pero no como un generador de calor.

En la utilizacion de la tecnica con material oxidante generador de calor, es deseable entre otras cosas:

1. maximizar la cantidad de material oxidante en un volumen dado.

2. adaptar las propiedades de oxidacion del material oxidante a la situacion en la que se va a utilizar, por ejemplo a la firma termica de la plataforma o a las caractensticas de la amenaza prevista.

3. minimizar la cantidad de material que aterriza en el suelo despues del uso. Esto es de particular importan- cia cuando se utiliza en la aviacion civil.

El objeto de la presente invencion es producir un paquete de contramedidas generadoras de calor que satisfaga los deseos se han mencionado mas arriba mejor que las construcciones previamente conocidas. El objeto de la invencion se consigue de acuerdo con la parte caracterizadora de la reivindicacion independiente 1 por medio de un paquete caracterizado porque el material oxidante consiste esencialmente en polvo oxidante unido para formar uno o mas cuerpos unidos unos a los otros. Por lo tanto, los cuerpos oxidantes generadores de calor estan completamente o virtualmente completamente construidos a partir de material oxidante, lo que significa que actuan como soporte, generador de calor y radiador de cuerpo gris a uno y mismo tiempo. Usando el material oxidante como un radiador gris, una mayor cantidad de material oxidante puede estar encerrado dentro de un volumen dado. Esto se puede utilizar para, por ejemplo, generar un tiempo de combustion mas largo o, alternativamente, una mayor area de radiacion por volumen dado. Ademas, la temperatura maxima de funcionamiento y el tiempo de subida de los cuerpos se pueden controlar y adaptar a la situacion en la que se van a utilizar. Despues del uso, los cuerpos oxidantes generadores de calor se habran quemado completamente o virtualmente completamente antes de que lleguen al suelo, lo que minimiza la contaminacion en el suelo o plataforma.

De acuerdo con una realizacion ventajosa de la invencion, los cuerpos unidos unos a los otros que se forman unien- do el polvo oxidante consisten esencialmente en sulfuro de hierro. La union se puede realizar, por ejemplo, por medio de un proceso de sinterizacion para formar un cuerpo de forma y masa adecuadas.

Alternativamente, los cuerpos unidos unos a los otros pueden consistir esencialmente en un metal puro tal como hierro o aluminio.

Con el fin de mantener unidos los cuerpos formados por el polvo unido, de acuerdo con otra realizacion ventajosa, los cuerpos pueden comprender un aglutinante. Alternativamente, los cuerpos pueden comprender un refuerzo o aglutinante y un refuerzo en combinacion. El refuerzo puede ser, por ejemplo, en forma de fibra de vidrio, y el aglutinante puede ser, por ejemplo, en forma de bromuro de potasio.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

De acuerdo con otra realizacion ventajosa, los cuerpos incluyen sustancias que, cuando tiene lugar la oxidacion del material oxidante, emiten gases similares a los gases de escape, tales como, por ejemplo, CO, CO2 o H2O. Al imitar los gases que se encuentran en la proximidad de la descarga de escape de un motor, al tiempo que se genera radiacion de calor en ciertas bandas de frecuencia, es posible hacer que sea mas diffcil que ciertos misiles dirigidos a la busqueda de calor avanzados identifiquen los cuerpos oxidante generadores de calor como senuelos.

Los factores decisivos para la accion de los cuerpos oxidantes generadores de calor contra un misil dirigido a la busqueda de calor son su temperatura, su emisividad, su numero, la extension de los cuerpos en el espacio dentro del campo de vision del buscador de objetivo y su area de radiacion proyectada en el campo de vision del misil. El tiempo que tarda el cuerpo en alcanzar su temperatura de funcionamiento desde la temperatura ambiente y cuanto tiempo es capaz de mantener el cuerpo esta temperatura tambien tienen un efecto. El diseno del cuerpo tambien controlara la forma en la que el cuerpo se enfna por conduccion y conveccion e influye en sus cualidades aerodina- micas. Por lo tanto, es deseable que sea posible variar el diseno de los cuerpos de acuerdo con la aplicacion, es decir de acuerdo con la plataforma a proteger y de acuerdo con la amenaza que se puede esperar.

Los cuerpos oxidantes generadores de calor son de la naturaleza de una pastilla. Por lo tanto, la forma de los cuerpos se puede adaptar de manera que todas las caractensticas que se ha mencionados mas arriba esten adaptadas a las demandas realizadas en una situacion operativa. Un parametro importante controlado por la forma es la rela- cion entre la superficie y el volumen. Cuanto mayor sea la superficie expuesta al aire, mayor sera el efecto produci- do. Una proporcion mas alta proporciona por lo tanto una temperatura mas alta pero tambien un tiempo de combustion mas corto para un volumen dado (masa). Generalmente, tambien se puede decir que el enfriamiento y la resis- tencia del aire aumentan a medida que aumenta la relacion. Un diseno tfpico de los cuerpos oxidantes generadores de calor que tiende a proporcionar una alta temperatura de combustion es un cuerpo rectangular o cuadrado con una seccion transversal delgada. Un cuerpo de este tipo es adecuado para proteger una plataforma con una elevada radiacion de calor propia. Un cuerpo de este tipo tambien tiene una extension y una forma adecuadas para ser em- paquetado en una caja. Al aumentar el grosor del cuerpo, pero conservando la misma forma basica, se obtiene una temperatura de combustion mas baja y un area de radiacion mas pequena pero un tiempo de combustion mas largo. Un cuerpo de este tipo es adecuado para proteger una plataforma con una radiacion de calor inferior en sf misma y una velocidad mas baja, lo que significa que el cuerpo permanecera en el campo de vision del buscador de objetivo durante un tiempo mas largo, por lo que es deseable un tiempo de combustion mas largo. Una plataforma de este tipo tfpica es un avion de transporte de movimiento lento o un avion de pasajeros civil.

Se deduce claramente de lo anterior que los cuerpos unidos unos a los otros pueden tener una forma variable de- pendiendo de los requerimientos en una situacion operativa. En este contexto, sin embargo, se indican dos tipos de formas.

A este respecto, de acuerdo con una primera realizacion ventajosa del paquete, los cuerpos estan disenados con una forma esencialmente esferica. En virtud de su forma esferica, se obtienen una buena resistencia y un proceso de oxidacion lento.

De acuerdo con una segunda realizacion ventajosa, los cuerpos estan disenados con una forma rectangular esencialmente plana. La forma permite que el espacio en recipientes planos estandarizados para las contramedidas se llene eficientemente. Cambiando el grosor, por ejemplo, se puede ajustar el tiempo de combustion y la temperatura de combustion.

La invencion se describira con mayor detalle a continuacion por medio de una realizacion ilustrativa con referencia a los dibujos que se acompanan, en los que:

la figura 1 muestra esquematicamente en una seccion longitudinal un dispensador cargado con paquetes de contramedidas de acuerdo con la invencion;

la figura 2 muestra esquematicamente un paquete de contramedidas generadoras de calor de acuerdo con la invencion;

las figuras 3a - c muestran tres ejemplos de formas adecuadas para los cuerpos unidos unos a los otros que constituyen el material oxidante del paquete y

la figura 4 muestra ejemplos de perfiles de combustion basados en la temperatura de combustion en fun- cion del tiempo.

El dispensador 1 que se muestra esquematicamente en la figura 1 se llena con los paquetes 2 que, cuando se abren, generan calor. Un piston cargado por muelle 3 desplaza los paquetes hacia la abertura 4 del dispensador 1 en el que un mecanismo de lanzamiento mecanico 5 lanza un paquete a la vez a traves de la abertura 4. Junto a la abertura 4 hay un mecanismo de apertura 6 para abrir los paquetes en conexion con su puesta en marcha o dispen- sacion. El mecanismo de apertura 6 puede comprender alguna forma de medio de agarre para que sujete y extraiga una parte del paquete que se pueda abrir. Alternativamente, el mecanismo de apertura puede comprender alguna

3

5

10

15

20

25

forma de medios de corte, por ejemplo una cuchilla, que abre el paquete en conexion con cuando el mismo deja el dispensador.

El paquete 2 que se muestra en la figura 2 comprende un recipiente 7 que consiste en una placa inferior 8 y cuatro paredes laterales 9-12. El recipiente esta cerrado por una tapa 13 que, por ejemplo, puede estar pegada firmemen- te a los bordes de las paredes laterales 9-12 enfrentadas a la tapa 13. El recipiente acomoda los cuerpos unidos unos a los otros 14 indicados por lmeas discontinuas que constituyen el material oxidante y por lo tanto reaccionan con oxfgeno, generando calor, cuando se abre el paquete y se da acceso al aire. En este ejemplo, los cuerpos estan indicados como teniendo una forma rectangular plana, pero hay muchas otras formas posibles.

Ejemplos de formas que pueden ser adecuadas para los cuerpos unidos unos a los otros se muestran en la figura 3. La figura 3a muestra una forma esferica. La forma esferica tiene una pequena superficie en relacion con el volumen y puede usarse ventajosamente si se requiere un largo tiempo de combustion. Las esferas pueden tener un diametro mayor o menor dependiendo del efecto deseado. Tambien puede ser adecuado mezclar diferentes tamanos. Los cuerpos 14 que se muestran en las figuras 3b y 3c tienen dos superficies rectangulares rectas opuestas 19, 20, y la que se muestra en la figura 3c es mas alargada que la que se muestra en la figura 3b. Variando el grosor de los cuerpos, por ejemplo, se puede cambiar el tiempo de combustion y la temperatura de combustion. En principio, se puede decir que un cuerpo mas grueso con el mismo volumen que uno mas delgado proporciona una temperatura de combustion mas baja y un tiempo de combustion mas largo. Las formas que se ilustran en las figuras 3b y 3c se prestan especialmente bien para ser empaquetadas en el tipo de paquete que se muestra en la figura 2. Los cuerpos pueden ser dimensionados de forma relativamente facil para que llenen todo el interior del paquete.

La figura 4 muestra ejemplos de como la temperatura de combustion T puede variar en funcion del tiempo t. A este respecto, la curva superior 15 muestra un perfil de combustion con una temperatura de combustion relativamente alta y un tiempo de combustion corto, mientras que la curva inferior 16 muestra un perfil de combustion con una temperatura de combustion relativamente baja y un tiempo de combustion prolongado. Puede ser util que los flancos delanteros 17, 18 de las curvas sean relativamente empinados de manera que las contramedidas trabajen rapida- mente a fuerza completa.

La invencion no se limita a las realizaciones que se han mostrado en lo que antecede como ejemplos, pero puede someterse a modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones de patente dadas a continuacion.

Claims

5

10

15

20

25

REIVINDICACIONES

1. Un paquete de contramedidas generadoras de calor que comprende un recipiente con una tapa que forma un paquete de cierre hermetico y que aloja contramedidas generadoras de calor en forma de material que se oxida al contacto con el oxfgeno y genera calor de esta manera, dicho paquete esta destinado a ser dispensado des- de sistemas basados en el mar, en la tierra o en el aire, generandose calor cuando el paquete, al ser dispensado, se abre para que el contenido del paquete entre en contacto con el oxfgeno en el aire y se oxide, caracterizado porque el material oxidante consiste esencialmente en polvo oxidante unido para formar uno o mas cuerpos unidos unos a los otros, estando los cuerpos oxidantes generadores de calor completa o practica completamente construidos a partir de material oxidante, en el que los citados cuerpos actuan como soporte, generador de calor y radiador de cuerpo gris en una sola y misma vez.
2. Paquete de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los cuerpos unidos unos a los otros forma- dos al unir el polvo consisten esencialmente en sulfuro de hierro.
3. Paquete de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los cuerpos unidos unos a los otros consisten esencialmente en metal puro tal como hierro o aluminio.
4. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos formados por el polvo unido comprenden un aglutinante con el fin de mantener el cuerpo individual unido.
5. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos formados por el polvo unido comprenden refuerzos con el fin de mantener el cuerpo individual unido.
6. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos incluyen sustancias que, cuando tiene lugar la oxidacion del material oxidante, emiten gases similares a los gases de escape, tales como, por ejemplo, CO, CO2 o H2O.
7. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los cuerpos estan disenados con una forma esencialmente esferica.
8. Paquete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 anteriores, caracterizado porque los cuerpos estan disenados con una forma rectangular esencialmente plana.