NO179300B - Kamuflasjenett - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et kamuflasjenett laget av et flammehemmende materiale, og som basismateriale omfatter polyesterfibre i en perforert struktur, som er frembrakt med et belegg av en flammehemmende polymer, som i sin tur er belagt med en infrarød kamuflasjemaling.

Kamuflasjenett av denne type blir anvendt til å kamuflere bygninger og faste og mobile militære installasjoner, slik som f.eks. kjøretøyer, panserkjøretøyer o.l. Slike kamuflasjenett må ikke bare skaffe tilveie kamuflering mot infrarøde kameraer og termisk billeddetektorer men også mot radarpåvisning. Kamuflasjen bør derfor være fremskaffet i infrarødt, termisk avbildet, ekstremt høyt og superhøyt radarstråleområde.

Formålet med kamuflasjenettet er å forhindre at mikrobølger som støter mot et objekt blir reflektert derfra. Det bør også forhindre muligheten av identifisering ved sensorer i det infrarøde eller termisk avbildede området. Dette betyr at det ikke bør være mulig å gjenkjenne eller identifisere objektene som er kamuflert ved aktiv videomottager i 0,7-1,8 pm vindu eller ved passive videomottakere i 3-5 um og 8-14 pm vinduer. Forskjellige kamuflasjenett er allerede kjent til dette formål.

I DE 33 29 264 blir det beskrevet et materiale som er absorberende i mikrobølgeområdet og som fortrinnsvis er effektivt i 10 GHz området. En ulempe her er imidlertid at det ikke kan bli anvendt på metallbasis og er som konsekvens av dette upassende til fleksible bærermaterialer.

I DE 33 29 264 er et metallbehandlet, skrubbet, pakket stoff spesifisert som bærermateriale. Imidlertid er det metallbe-handlede stoffet bare tilstede på en side. Dette betyr at den ønskede reduserte refleksjonen av mikrobølger bare forekommer med materialet hvis den skrubbede siden til det pakkede stoffet vender mot mikrobølgeoverføreren. Den glatte omvendte siden innehar imidlertid en nesten udempet høy refleksjons-styrke. En annen ulempe er at dette materialet utviser meget negativ oppførsel i det termisk avbildede området (varme-absorbsj on).

DE 38 10 121 beskriver en åpen struktur av polyesterfibre som bærermateriale for et kamuflasjenett. Det har imidlertid blitt vist at med denne utviklingen av kamuflasjenettet er objektene under den fremdeles synlig som et termisk bilde. Høypolymerinnholdet, som basismaterialet er belagt med, oppfører seg på en meget negativ måte på gitterstrukturen eller på mønstervevoverflaten til basismaterialet på grunn av at meget høyt nivå av varmeabsorbsjon. En ytterligere ulempe er også at i mikrobølgeområdet kan det ikke sees at polymerbelegget som blir anvendt der har en absorberende effekt.

Det er nå kjent at i de atmosfæriske vinduene rundt 26-40 og 92-96 GHz oppfører naturlige objekter, slik som gress og planter seg som svartlegemeradiatorer med et emissjonsnivå på nesten en, mens militære objekter slik som pansrede kjøretøy, lastebiler etc. laget av metall har et emissjonsnivå på tilnærmet null og derfor et remissjonsnivå på tilnærmet en. Derfor er sistnevnte ideelle reflektorer, der en del av strålen blir dirigert, mens en del frembringer diffus refleksjon.

Dette betyr at med radiometriske målinger over objektet som blir kamuflert, f.eks. et militært objekt, reflekteres mikrobølgestrålen fra himmelen med en temperatur på 30 K ved 35 GHz og 100 K ved 94 GHz, mens miljøet utsendes som en svartlegeme radiator med omgivelsestemperatur.

Det militære objektet oppfører seg derfor som et meget kaldt mål i et varmt miljø, med temperaturkontraster som er mellom 240 K og 280 K. På denne måten kan det bli påvist som et kaldt legeme med et mikrobølgeradiometer. Når himmelen er overskyet og det regner, blir temperaturkontrasten redusert, men den er fremdeles høy nok slik at pansrede kjøretøyer kan bli lokalisert med et passivt mikrobølgesøkehode for endelig fasevisning av granater og missiler.

Derfor er målet med foreliggende oppfinnelse å fremstille et multispektralt effektivt flammehemmende kamuflasjenett, som i beskyttelse i det synlige og nær infrarøde området, utviser gode dempeverdier over et vidt spektrum i mikrobølgeområdet og er en lav utsender i det termisk avbildede området. Videre bør kamuflasjenettet også inneha god mekanisk styrke og fleksibilitet over det videst mulige temperaturområdet.

Dette målet blir oppnådd ifølge oppfinnelsen ved at basismaterialet er et knyttet stoff laget av polyesterfibre, som metallfibre er innført i.

Foreliggende oppfinnelse angår således et kamuflasjenett som består av et materiale med en flammeretarderende overflate som har et basismateriale bestående av en åpen struktur av polyesterfibre som er tilveiebragt med et belegg som består av et polymerlag med en flammeretarderende overflate tilveiebragt med absorbsjonspigmenter som er effektive i mikrobølgeområdet på tilnærmet 10 til 100 GHz, polymerlaget er belagt med IR kamuflasjemaling, karakterisert ved at basismaterialet er et knyttet stoff av polyesterfibre i hvilket metallfibre er innsatt og at absorbsjonspigmentene er til stede i polymerlaget i en andel på tilnærmet 30 til 40 vekt-#.

Det har overraskende vist at konstruksjonen av basismaterialet som er spesifisert i oppfinnelsen kombinert med det gitte belegget innehar både beskyttelse i det synlige og nær infrarøde området og har også gode dempeverdier i mikrobølge-området og ytterligere fremstiller også et slikt termisk bilde at objektet som er kamuflert ikke kan bli lokalisert. Særlig forsikrer inneholdet av metallfibre en slik partiell refleksjon slik at det ikke blir fremstilt noen hull i denne posisjonen ved fullstendig absorpsjon og det er heller ikke noe aksentuering fra miljøet.

Særlig gode verdier har blitt fremstilt når inneholdet av metallfibrene, som således spunnet inn i det knyttede stoffet, er 5-15$, og fortrinnsvis tilnærmet 10$.

De beste resultatene med hensyn på best mulig ikke-lokali-sering i et meget vidt område ble fremstilt, hvis i for-bindelse med metallfibrene, størrelsen på hullene i basismaterialet blir valgt slik at de har en diameter eller bredde eller høyde på 2-3 mm.

Som et resultat av denne utviklingen blir det fremstilt en optimal utveksling av varmekonveksjon og det termiske bildet er så ideelt at det nå er praktisk umulig å skille objektet som er kamuflert fra dens omgivelser.

Den gitte strukturen i form spesifisert ved oppfinnelsen muliggjør en god strøm av luft og varme, men strukturen er ikke så åpen at objektet som lokalisert under er synlig som et termisk bilde.

Formen på hullene kan være valgfri, men i praksis har aperturene som har minst en tilnærmet diamantform vist seg å være de mest passende. Med diamantformen blir en tilsvarende forsterkning av basismaterialet og derfor kamuflasjenettet oppnådd, som et resultat av dette blir det oppnådd høye verdier på rivestyrke og rivevekst.

Hullene kan fordelaktig bli plassert i rader i basismaterialet, og slik at hullene blir gjensidig anbrakt i suksessive rader.

Undersøkelser har vist at særlig gode resultater blir oppnådd hvis fibrene er knyttet mer tett rundt hullene eller hvis seksjonene mellom radene av huller er knyttet mer løst.

Etter at man har belagt basismaterialet med flammesikring, kan basismaterialet som er behandlet på denne måten bli dekket med en polymer, f.eks. polyuretan, som er frembrakt med absorberende pigmenter som fortrinnsvis er effektive i mikrobølgeområdet fra 10 til 600 GHz.

I en variant av oppfinnelsen kan polymeren også bli frembrakt med flammesikring.

Andelen av absorberende substanser med en bred-bånd effekt i mikrobølgeområdet fra 10 til 100 GHz er meget avgjørende. Blandingen til polymeren er fortrinnsvis i størrelsesorden fra tilnærmet 30-40 vekt-$, særlig tilnærmet 35 vekt-$.

Substanser på karbonbasis har f.eks. vist seg å være passende som absorbentsubstanser.

Et kamuflasjenett ifølge oppfinnelsen er beskrevet i mer detalj under med referanse til en eksemplifisert utførelses-form og tegningene.

Fig. 1 viser en detaljert planskisse av kamuflasjenettet

ifølge oppfinnelsen;

Fig. 2 viser et snitt gjennom kamuflasjenettet ifølge

oppfinnelsen vist i fig. 1.

Et knyttet stoff laget av polyester, som av hensyn til styrke er konstruert med diamant-formede hull 2 i en åpen struktur, blir anvendt som basismateriale 1 for kamuflasjenettet. Åpningsbredden til hullene er tilnærmet 2-3 mm.

Inn i det knyttede stoffet laget av polyesterf ibre er det spunnet opptil tilnærmet 10$ metallfibre 3. Et basismateriale konstruert på en slik måte har rivestyrkeverdier på 700 N/5 cm og rivevekstverdier på over 60 N/5 cm.

For å oppnå flammesikring, blir basismaterialet utstyrt med et tilsvarende permanent f lammesikringsmiddel og er samtidig frembrakt med et fuktighetsavstøtende middel. Flammesikringen bør være halogenfri og tilfredsstille DIN 4102/Sheet 1. Belegget er mellom 20-30 g/m<2.> Flammesikringsmidlet kan bli påført f.eks. ved foularding.

Fra fig. 2 kan man se at flammesikringen 4 omgir det knyttede stoffet på alle sider, dvs. til og med i hullene.

Basismaterialet 1 som skal bli forbehandlet på denne måten er frembrakt på begge sider, dvs. på frontsiden og på baksiden, med et flamme-retarderende absorbentpolymerlag 5. Det må tas hensyn til ved at beleggingen foregår slik at porer, eller hull 2, ikke blir tettet og at polymerlaget 5 ikke er så sterkt at det blir oppvarmet og endrer det termiske billed-diagrammet.

En meget høy fargefast og hydrolyse-resistent polyuretan kan fortrinnsvis bli anvendt som polymeren. Mineralsubstanser, slik som aluminiumhydroksid og/eller fosfornitrogenfor-bindelser, kan f.eks. bli anvendt som flammesikringsmidler. Andre flammesikringsmidler som ikke separerer dioksin og furan er også mulig. Et soppmiddel blir også fortrinnsvis tilsatt.

Polymeren representerer basislaget for absorbentpigmenter 6. Absorbentpigmentene tjener til å absorbere radarstråler i et mikrobølgeområde fra 10-100 GHz.

En sammensetning av polymerbelegget 5 er gitt under ved hjelp av eksempelet: Til 100 deler polymer i flytende form blir det blandet 30 vekt-$ flammesikringsmiddel, 35 vekt-$ absorbentpigmenter og 1 vekt-# soppmiddel. Konsistensen som blir fremstilt for påføring av dette laget til basismaterialet 1 blir oppnådd ved fortynning med aromatiske oppløsningsmidler.

Laget som blir påført basismaterialet 1 blir fortrinnsvis tørket i et temperaturområde på tilnærmet 110-130°C.

Polymerbelegget er tilnærmet 40-45 g/m<2>.

Til slutt blir et lav-emisjon IR-malingsbelegg 6 presset på eller sprayet på begge sider. I dette tilfellet er kamufla-sjemalingsbindesystemet fortrinnsvis også frembrakt med et soppmiddel eller flammesikringsmiddel, og hensyn må tas for å sikre at størrelsen på hullene 2 i basismaterialet 1 hvis mulig ikke blir endret i det hele tatt eller i det minste bare svakt.

Fra fig. 1 er det også tydelig at densiteten til de knyttede polyesterfibrene er uregelmessig. I området ved hullene 2 er densiteten større i seksjonene 7 ved tilgrensende rader av hullene 2, der fibrene er knyttet mer løst.

Følgende måleresultater er oppnådd med kamuflasjenettet beskrevet over:

1. Radar

Dempingsverdier fra -3 dB til -8 dB pr. m<2> blir valgt på grunn av den antatte strålingen i det vegetative ytre feltet, ved å ta i betraktning skydekket, omgivelsestemperaturen og bakkevegetasjonen. Kamuflasjenettet som er beskrevet her ble besiktiget som et pilotskjema i en bestemt karaktervinkel (f.eks. 45 grader) og azimutvinkel fra 0 til 360 grader.

Reduksjonen i den lineære middelverdien resulterte i:

2. Termisk avbilding

Belegget med 40-45 g/m<2> fremstilte ikke en negativ effekt i stor-scalaeksperimentet i det termiske bildet, som ikke resulterte i noen termisk absorpsjon. (Nettstørrelsen var 6x8 m. Den termiske billedsensoravstanden var tilnærmet 800 m. Lastebiler i skogkanten var kamuflasjedekket).

Høyere dekke og lukkede belagte områder hadde tendens til å absorbere varme og var derfor synlige.

3. Nær infrarød

Lav-emisjons-IR-kamuflasjefargene som ble påført ga ingen endring i mikrobølge og termisk avbildingsområdet.

Claims (13)

1. Kamuflasjenett bestående av et materiale med en flammeretarderende overflate som har et basismateriale (1) bestående av en åpen struktur av polyesterfibre som er tilveiebragt med et belegg som består av et polymerlag (5) med en flammeretarderende overflate tilveiebragt med absorbsjonspigmenter (8) som er effektive i mikrobølgeområdet på tilnærmet 10 til 100 GHz, polymerlaget (5) er belagt med IR kamuflasjemaling, karakterisert ved at basismaterialet (1) er et knyttet stoff av polyesterfibre i hvilket metallfibre (3) er innsatt og at absorbsjonspigmentene (8) er til stede i polymerlaget (5) i en andel på tilnærmet 30 til 40 vekt-#.

2. Kamuflasjenett ifølge krav 1, karakterisert ved at 5 til 15 %, fortrinnsvis tilnærmet 10 <& , metallfibre (3) er spunnet i det knyttede stoffet.

3. Kamuflasjenett ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hullene (2) i den åpne strukturen av basismaterialet (1) har diametere eller bredder og/eller høyder på tilnærmet 2 til 3 mm.

4 . Kamuflasjenett ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at hullene (2) er minst tilnærmet diamant-formede.

5 . Kamuflasjenett ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert ved at hullene er anbragt i rader i basismaterialet (1). '

6. Kamuflasjenett ifølge krav 5, karakterisert ved at hullene (2) er anbragt slik at de er forskjøvet fra hverandre i etterfølgende rader.

7. Kamuflasjenett ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at fibrene er knyttet tettere rundt hullene.

8. Kamuflasjenett ifølge krav 7, karakterisert ved at seksjonene (7) mellom radene av hull (2) er knyttet løsere.

9. Kamuflasjenett ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at polymerlaget (5) består av polyuretan.

10. Kamuflasjenett ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at polymerlaget (5) har et additiv for flammebeskyttelse.

11. Kamuflasjenett ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakterisert ved at tilnærmet 30 vekt-# flammebeskyttelse, tilnærmet 1 96 fungicid og tilnærmet 35 $ absorbsjonspigmenter (8) er inneholdt i 100 deler av polymerlaget.

12. Kamuflasjenett ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11, karakterisert ved at absorbsjonspigmenter (8) basert på karbon er tilveiebragt.

13. Kamuflasjenett ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12, karakterisert ved at polymerlaget (5) er påført i en tykkelse på 40-45 g/m2 .