JPH05503685A - 赤外領域における効率の高いマスキング用材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、偽装雲（ｃａｍｏｕｆｌａｇｉｎｇ　ｃｌｏｕｄ）を発生させるため に分散手段によって散乱させることを意図される粉末材料の分野に関連する。

スペクトルの可視領域（０，４μｍ〜０．８μｍ）において有効な作用を有する 煙発生用組成物は昔から既に知られている。はとんどの場合、これらの組成物は 、還元剤及び昇華性化合物と組み合わされた酸化剤を含んでいる。例えば、ヘキ サクロロエタンと酸化亜鉛とをヘースに有する組成物について記載している米国 特許第２９３９７７９号明細書を参照することができる。

これら二種の化合物間の反応によって灰色の煙幕を生成するが、それは赤外線（ 波長０．８μｍ〜１４μｍ）の透過を遮蔽することができない。さらに、得られ た化合物は腐食性及び毒性が強い。

法定発明ＵＳＨ７６９は、０．３マイクロメートル程度の粒子寸法を有する二酸 化チタン粒子によって光学釣場におけるマスキングを遂行することを目的として いる。これらの粒子は、生成した雲のデトネーションを防止するために、シロキ サンで被覆されている。こうして得られたマスキング効果は、赤外線の透過を防 止できない。

ガス圧縮機で油を気化させることによって液体微粒子の霧を発生させることも周 知であるが、これらの霧も赤外領域において透過性である。

仏国特許第２３９６２６５号明細書は、噴射剤ガスによって無機粉末の固体粒子 を分散させることを目的としている。

粉末の平均粒子寸法が均一であり且つ隠すべき輻射線の波長に近い場合には、赤 外マスキングを実際に得ることができるが、しかしこの特許に記載されている粒 子が低温状態で分散された場合には、粒子が凝集し、必要な不透明度に対して悪 影響を及ぼすことがわかっている。

無機粉末を装填した油を気化させることによって、可視及び赤外両方の領域にお いてマスキングを得ることもまためられている。

例えば、米国特許第４４８４１９５号明細書は、ガスオイルと混合したアルミニ ウム粒子を分散させるためにタービンを使用する煙発生装置について記載してい る。

この種の装置は、分散時にアルミニウム粒子がかなり崩壊するので、非常に失望 させるものである。

法定特許ＵＳＨ３６０は、赤外領域において有効であり、しかも揮発性液体中に 置かれた黄銅またはアルミニウムの微粒子の使用を含む、煙発生手りゅう弾につ いて記載している。この配置によって、分散工翠ルギーを低減すること、並びに 粒子の凝集を防止することが可能となる。

実際のところ、粒子凝集の防止効果は十分ではなく、しかも得られる赤外マスキ ング性能は不十分である。そのうえ、この種の手りゅう弾は、限られた時間内に ほんの小さな領域をマスキングできるにすぎないものである。

本発明の第一の目的は、従来技術で使用されてきた材料よりも良好な赤外マスキ ングを達成する煙を発生する所期の作用を有する粉末材料を提供することである 。

本発明はまた、この種の材料に適合する煙発生装置をも目的とする。

こうして、本発明は、赤外領域で有効な偽装雲を発生させるために分散手段によ り散乱させることを意図される粉末材料に関する。

この材料の明確な特徴は、粒子に対して化学的に不活性であり、分散温度以下の 温度に対して抵抗性であり、しかも自由空気中で酸化しないコーティング、を付 与された粒子を有する少なくとも一種の粉末を、この材料が含むということにあ る。

考えられるコーティングはシリカ及びアルミナの化合物であることができ、そし て被覆された粉末について選ばれる平均粒子寸法は１μｍ〜１５μｍの範囲内に ある。

粉末は、以下の構成成分二鉄、アルミニウム、亜鉛、ホウ素、銅、クロム、これ らの金属の合金または酸化物、炭素、ポリテトラフルオロエチレン、のうちの少 なくとも一種を含有することができる。

粉末が、コーテイング後に１μｍ−１５μｍの範囲内の平均粒子寸法を示す黄銅 粉末であることが好ましい。

本発明はまた、材料がキャリヤー液に懸濁している煙発生装置にも関する。この 場合には、コーティングが、この液体との接触で、及び分散温度以下の温度では 酸化しないことを保証する目的で、コーティングを選択する。

キャリヤー液は以下の化合物：ガスオイル、低粘度オイル、から選択することが できる。

装置が、ガスオイル１リツトル当たり重量５０ｇ〜２５０ｇの粉末材料を含有す ることが好ましい。

分散手段は、排出ノズルを備えた少なくとも一つの高温ガス発生タービンと、攬 はん機を備え且つキャリヤー液中の懸濁粉末材料を受ける貯蔵タンク（該貯蔵タ ンクは電動ポンプによって該排出ノズルに接続されている）とを含んで成る。

有利な特徴として、攪はん機が運転中である場合にのみ、タービンの制御が許さ れる。

本発明のより完全な理解は、本発明に従う材料を分散するのに適合させた煙発生 装置が図式的に例示されている添付の図面を参照しながら以下に説明する特定の 実施態様から獲得されるであろう。

本明細書の導入部分に既に述べたように、赤外線に対して不透明である煙幕を形 成する目的で金属または無機粉末を利用することは、周知の慣例となっている。

金属粉末は、遮蔽がめられる標的から受けた赤外線を効率的に反射するので特に 有利である。

容器内に入れた粉末を、噴射剤ガス（例えば窒素、二酸化炭素、または圧縮空気 ）によって分散する。ガスはパイプを通して容器内に導入され、そして容器には 、細かい分散粉末を発生させるために排出ノズル状の別の開口部が設けられてい る。この種の装置は仏国特許第２３９６２６５号明細書に記載されている。

排出ノズルを通って高温空気により気化するキャリヤー液（はとんどの場合鉱油 ）と粉末とを混合することも知られている。これによって、可視領域をマスキン グする効果をも有する（液滴寸法１μｍ未満）持続時間のより長い雲を得ること が可能となる。

国際特許出願第８８０８９５４号明細書が、この種の装置について記載している 。

鉱油を完全に気化させるために（温度４００　’Ｃ程度の）高温空気を使用する ことは、温度安定性の良い粒子、例えば黄銅または銅粉末、を選択することにな る。

しかしながら、すべての場合において、赤外マスキング性能が不十分であること がわかっている。こうして、１μｍ〜１５μｍの範囲内の平均粒子寸法を示し且 つ高温空気によってガスオイルと共に分散した黄銅粉末では、１０００メ一トル 地点の８μｍ〜１２μｍの熱写真機で見た２００°Ｃの標的の場合に、わずか３ ０％の偽装係数が得られるにすぎないことが観測された。

それゆえ、赤外マスキングを達成するために、塗料用またはプラスチノク用の着 色剤として市販されている粉末材料を使用することが検討された。

米国特許第３８４９１５２号及び同第２９１３４１９号明細書は、この種の被覆 された着色顔料の製造様式について記載している。

これらの文献の第一のものは、シリカで、またはポリシロキサンで被覆された金 属顔料について記載しており、そして第二の文献は金属シリケートで被覆された 金属粒子を示している。

好ましい金属顔料は、ガラス保護層を被覆した黄銅粒子であり、そしてＥｃｋａ ｒｔ社から商標ｒＲｅｓｉｓｔ　ＲｏＬｏｆｌｅｘ」で市販されている。

この種のコーティングは、反射性の未被覆黄銅粉末を改質したために不十分なマ スキングをもたらすのではないかと心配され得るが、驚くべきことに、現代の戦 闘区域の知られているすべての温度標的を偽装するための良好なマスキングが０ ．８μｍ〜１５μｍの範囲内で達成されることが認められた。

例として、Ｅｃｋａｒｔ　Ｒｅ５ｉｓｔ黄銅粉末による２００°Ｃ付近の熱源の マスキングが、未被覆黄銅粉末によるマスキング作用と比較されている。

どちらの場合でも、粉末はガスオイルと混合され、そして以下に記載する種類の タービンによって４００°Ｃ程度の温度で分散された。

その結果は、８〜１２マイクロメートルの熱写真機で観測された。

被覆黄銅粉末は赤外線の全体的且つ連続的な遮蔽（偽装係数１００％）を生み出 し、一方未被覆黄銅は熱源をわずか３０％の偽装係数で遮蔽したにすぎなかった 。その他の作業条件は同じとした。

この挙動は、コーティングが、貯蔵（自由空気中または鉱油中）の際及び高温空 気によるその分散の際の両方において、黄銅粒子の崩壊を防止することによるも のである。

こうして、金属粉末粒子の表面酸化が防止されるので、（４００°Ｃ程度の）高 温における分散の際においても、平均粒子寸法が一定のままである。

その上、コーティングの電気絶縁能が、分散される際の黄銅粒子の凝集と、分散 後に得られる平均粒子寸法の改変とを防止する。

これらの観測に基づいて、煙発生による赤外マスキングに適した他の粉末材料を 規定することが可能である。

本発明による用途に通したコーティングの特徴は以下の通りであるニ ー　金属粒子の形状または寸法を改変しやすい生成物の生成を防止するために、 金属粒子に対して化学的に不活性でなければならない。

−分散温度以下の温度に耐性でなければならない。はとんどの場合、この限界温 度は５００″Ｃ（分散に用いられる高温空気の温度）である。

−特に開放空気中で、長期間の貯蔵の際に酸化してはならない。

キャリヤー（例えば、鉱油）を用いて分散させる場合には、キャリヤーとの接触 で、及び分散温度以下の温度では酸化してはならないというさらなる要件が存在 する。

大部分の耐熱性の材料またはセラミックス、例えばシリカをベースとする生成物 （少なくとも９１％のシリカ５ｉＯｚ）、珪質生成物（シリカ８５％〜９３％及 びアルミナ５％超）、アルミナをベースとする化合物、または珪素の有機化合物 （例、ポリシロキサン）は、考えられる用途に適している。

シリカとアルミナの混合物を含有するガラスまたはガラス賞の生成物もまた通し ている。

金属粒子を被覆する方法は、例えば塗料用顔料の技術分野で周知であり、そして 金属顔料にガラス質層を形成させる様式について記載しているＥｃｋａｒｔ社に 付与された英国特許第１５５５８８３号明細書、並びに先に引用した米国特許第 ３８４９１５２号及び同第２９１３４１９号明細書を参照することができる。

他の被覆方法、例えば、ガス流における溶融アルミナの分散（ソビエト連邦特許 第１．５０２５３５号明細書）、シリカのプラズマア着（日本国特許第６２１５ ３３３７号及び同第６１２６６４５６号明細書）、粒子をシリコーン油で被覆し 、次いでその油を高温（＞３５０°Ｃ）で還元する方法（日本国特許第７７０３ ６８６１号及び同第５８０７７５０５号明細書）、が知られている。

赤外領域で有効な煙発生マスキング材料の製造に、本発明による被覆粉末を通用 するさらなる利点は、銅または黄銅よりも温度耐性が低い金属粉末（例えば、ア ルミニウム）を使用することが可能になるということである。

コーティングは、４００″Ｃで気化される鉱油で分散した後でさえも、アルミニ ウムの平均粒子寸法の安定性を保証する。

別の利点は、非金属材料、例えばプラスチックスまたはそれ以外の炭素の粉末に 、周知の被覆方法を適合できることである。

赤外マスキングを遂行するために、こうして金属粉末よりも軽量の材料を使用す ることが可能となり、その結果、雲のより長い持続時間が確保される。例えば、 グラファイトまたはポリテトラフルオロエチレン（商品名テフロンとしてより有 名である）のコーティング用に準備することができる。

添付の図は、煙幕を形成するために粉末材料を分散させるように設計された装置 を示している。

装置は、Ｍ４で閉じられたタンク１を含んで成り、その内部にはキャリヤー液２ と混合されている粉末材料が入っている。

前記キャリヤー液は、ガスオイルまたは低粘度油（３７，８°Ｃで１３センチス ト一クス未満の粘度）のような化合物から周知の方法で選ばれる。

これらの化合物は、それらが（４００°Ｃ程度の）高温空気流によって（１ミク ロン程度の）液体微粒子において気化できるということで区別される。

ガスオイル１リツトル当たり質量５０〜２５０グラムの粉末材料を懸濁液で含有 するガスオイルを利用することが好ましい。

バイブ７がタンクの底部と電動ポンプ８とを接続し、そして別のバイブ９がキャ リヤー液中の材料懸濁液を分散ノズル１０へ運搬する。

いま述べたノズルが、赤外マスキング材料の粒子を運搬するキャリヤー液を気化 させる役割をもち、よって雲１４が発生する。

前記ノズルは、高温空気流（温度４００°Ｃ程度、及び空気流速１立方メートル ／秒程度）を発生する、より詳細には説明しない周知の種類のタービン１１の排 出端に、配置されている。

キャリヤー液中の粉末材料懸濁液の均質性を確保するために、軸受６の高さで蓋 ４を貫通する軸によって支持された二つの櫂を有する攬はん機３が、貯蔵タンク １に設けられている。

装置１２は、電気接続１３ａ、１３ｂ、及び１３ｃによって分散装置の運転を制 御するためのものである。

装置の運転は以下の通りである： まず攪はん機のモーター５を始動させる。

制御装置のワイヤードロジックシステム（図示なし）が、攬はん機が作動してい ない場合に、タービンの始動を防止するので、懸濁液の分散時における均質性が 保証される。

次いで順にタービン１１を始動させる。

タービンが排出する空気の温度（タービンのレベルで適当な手段によって測定さ れる）が、キャリヤー液を確実に気化できる必要な値に達したら、制御装置の別 のワイヤードロジックシステムが電動ポンプ８の作動を許し、その動作の結果偽 装雲１４が放出される。

この種の装置は車両に設置されることが好ましく、その移動性が大きな寸法の偽 装煙幕を迅速に形成することを可能にする。

ノズルに到達する混合物の流速を変える手段（電動ポンプの出力の電気的調節ま たは並列に並べた電動ポンプ）を設けることも可能である。

これによって、偽装すべき標的の温度の関数として固体／液体混合物の量を最適 化することが可能である。

要約書 本発明の技術分野は、赤外領域で有効な偽装雲を発生させるための、分散手段に より散乱される粉末材料及び煙発生装置に関する。

本発明による材料は、粒子に対して化学的に不活性であり、分散温度以下の温度 に対して抵抗性を付与し、そして自由空気中で酸化しないコーティング、を付与 された粒子を有する少なくとも一種の粉末から本質的に成る。

国際調査報告 １ｍ１１ｍ１１．ｌ　ａ　ｅ−オー）１６．　ｐｃ’ｒ／　Ｆ’Ｒ９１／　ＯＱ 　９２０

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．赤外領域で有効な作用を有する偽装雲を発生させるために分散手段により散 乱させることを意図される粉末状の材料において、粒子に対して化学的に不活性 であり、分散温度以下の温度に対して抵抗性であり、そして自由空気中で酸化し ないコーティング、を付与された粒子を有する少なくとも一種の粉末を、前記材 料が含んでいることを特徴とする材料。
2. ２．コーティングがシリカ及びアルミナの化合物であることを特徴とする、請求 の範囲１記載の材料。
3. ３．被覆された粉末の平均粒子寸法が１μｍ〜１５μｍの範囲内にあることを特 徴とする、請求の範囲１または２記載の材料。
4. ４．粉末が、以下の構成成分：鉄、アルミニウム、亜鉛、ホウ素、銅、クロム、 これらの金属の合金または酸化物、炭素、ポリテトラフルオロエチレン、のうち の少なくとも一種を含有することを特徴とする、請求の範囲１〜３のいずれか一 つに記載の材料。
5. ５．粉末が、被覆後に１μｍ〜１５μｍの範囲内の平均粒子寸法を有する黄銅粉 末であることを特徴とする、請求の範囲４記載の材料。
6. ６．請求の範囲１〜５のいずれか一つに記載の材料を使用することを含む煙発生 装置において、材料がキャリヤー液中の懸濁液状であり、しかもコーティングが 前記液との接触では、及び分散温度以下の温度では酸化しないことを特徴とする 装置。
7. ７．キャリヤー液が、以下の構成成分：ガスオイル、低粘度油、から選ばれるこ とを特徴とする、請求の範囲６記載の装置。
8. ８．ガスオイル１リットル当たり質量５０ｇ〜２５０ｇの粉末材料を含有するこ とを特徴とする、請求の範囲７記載の装置。
9. ９．分散手段が、ノズル（１０）を備えた少なくとも一つの高温ガス発生タービ ン（１１）と、撹はん機（３）を備え且つキャリヤー液中の懸濁粉末材料を受け る貯蔵タンク（１）（貯蔵タンクは電動ポンプ（８）によってノズル（１０）に 接続されている）とを含むことを特徴とする、請求の範囲６〜８のいずれか一つ に記載の装置。
10. １０．タービン（１１）の制御が、撹はん機（３）が作動している場合にのみ許 されることを特徴とする、請求の範囲９記載の装置。