RU2558347C2

RU2558347C2 - Multilayer masking material

Info

Publication number: RU2558347C2
Application number: RU2013145611/12A
Authority: RU
Inventors: Артем Валентинович Строчков; Валентин Степанович Строчков; Сергей Михайлович Зенкин
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-07-27
Also published as: RU2013145611A

Abstract

FIELD: textiles, paper.

SUBSTANCE: invention relates to the means of masking the personnel for hiding the objects, weapons and military equipment. The object of the invention is to improve the masking properties of the material, as well as simplification of its manufacture technology. The essence of the invention consists in the fact that at least some part of the area of the proposed multilayer material does not contain at least one of the layers, or at least some part of one of the layers is made in the form of local areas (spots), at that the shift of monochrome spots of the pattern of deforming staining is permitted. The suggested material can consist of a layer highly reflective in the thermal wavelength range; a layer visually opaque but transparent in the thermal wavelength range of electromagnetic radiation spectrum; a layer transforming the absorbed radiation in different wavelength radiation; a heat-insulating layer; a heat and visually transparent layer; a layer having high level of absorption in the radar wavelength range; a layer having high electromagnetic wave scattering properties, at that any of the layers may be located from the outer and the inner side of the material.

EFFECT: proposed material significantly increases the hiding properties of masking means and can be used to hide the personnel, weapons and military equipment, including in the manufacture of camouflage clothing, covers for weapons and equipment, camouflage kits, camouflage masks etc.

3 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к средствам маскировки личного состава, подлежащих скрытию объектов, вооружения и военной техники.The invention relates to means for masking personnel to be hidden objects, weapons and military equipment.

Известен маскирующий материал (патент №2118785), содержащий теплоотражающий слой, полимерное покрытие, прозрачное в ИК-области спектра электромагнитного излучения, и слой на основе полимера, преобразующий поглощенное излучение в излучение другой длины волны, при этом излучение преобразуется либо в излучение с меньшей длиной волны, либо в излучение с большей длиной волны другой области спектра.Known masking material (patent No. 21878785) containing a heat-reflecting layer, a polymer coating, transparent in the infrared region of the spectrum of electromagnetic radiation, and a polymer-based layer that converts the absorbed radiation into radiation of a different wavelength, while the radiation is either converted to radiation with a shorter length waves, or into radiation with a longer wavelength of another region of the spectrum.

В данном аналоге каждый содержащий или не содержащий окрашивающий пигмент слой нанесен на всю поверхность материала, что влечет за собой отсутствие возможности распятнения (то есть получения деформирующей окраски) при изготовлении материала.In this analogue, each layer containing or not containing a coloring pigment is applied to the entire surface of the material, which entails the absence of the possibility of crucifixion (i.e., obtaining a deforming color) in the manufacture of the material.

Преобразование излучения указанным в аналоге образом приводит как к возможности демаскирования скрываемого объекта в другой области спектра (например, в области ближнего ИК-диапазона, используемого приборами ночного видения) за счет преобразования теплового излучения в излучение диапазона, используемого другими средствами обнаружения, так и к неоправданному завышению требований и ограничению номенклатуры применяемых веществ в связи с отсутствием учета длин волн окон прозрачности атмосферы.The conversion of radiation in the manner specified in the analogue leads both to the possibility of unmasking the hidden object in another spectral region (for example, in the near-infrared region used by night vision devices) due to the conversion of thermal radiation to the radiation of the range used by other means of detection, and to unjustified overestimation of requirements and limitation of the range of substances used due to the lack of consideration of wavelengths of atmospheric transparency windows.

Известна мультиспектральная избирательно отражающая структура (патент №2429441), содержащая теплоотражающий слой и теплопроницаемый визуально непрозрачный слой, при этом теплопроницаемый визуально непрозрачный слой может содержать несколько окрашивающих средств, причем эти несколько окрашивающих средств могут наноситься в виде отдельных рисунков или же в виде одного, например, камуфляжного рисунка.Known multispectral selectively reflective structure (patent No. 2429441), containing a heat-reflecting layer and a heat-permeable visually opaque layer, while the heat-permeable visually opaque layer may contain several coloring agents, and these several coloring agents can be applied in separate drawings or in the form of one, for example camouflage pattern.

Создание деформирующей (камуфляжной) окраски предложенным в прототипе образом предполагает использование широкой цветовой гаммы красителей и веществ, прозрачных в тепловой области спектра и непрозрачных в видимой части спектра электромагнитных волн. Однако номенклатура веществ и красителей, обладающих свойствами прозрачности в тепловой области спектра и непрозрачности при визуальном наблюдении, довольно ограничена, что создает сложности при практическом воспроизведении широкой цветовой гаммы этими веществами. При этом предложенное в прототипе нанесение окрашивающих средств для образования одного или нескольких камуфляжных рисунков в виде однослойной подложки предполагает нанесение пятен в соответствии с заданной схемой расположения пятен маскировочной окраски (в соответствии с заданным маскировочным рисунком) либо вовсе безо всякой схемы. В случае отсутствия какой-либо схемы вообще, получаемый маскировочный рисунок в общем случае не будет соответствовать фону. В случае необходимости точного соответствия заранее заданному рисунку, изготовление маскировочного материала становится нетехнологичным при необходимости использования различных технологий нанесения отдельных цветов, так как приводит к необходимости неоправданно высоких требований к точности на каждой операции.The creation of a deforming (camouflage) color as proposed in the prototype involves the use of a wide color gamut of dyes and substances that are transparent in the thermal region of the spectrum and opaque in the visible part of the spectrum of electromagnetic waves. However, the nomenclature of substances and dyes with transparency in the thermal region of the spectrum and opacity during visual observation is rather limited, which makes it difficult to practically reproduce a wide color gamut by these substances. Moreover, the application of coloring agents proposed in the prototype for the formation of one or more camouflage patterns in the form of a single-layer substrate involves stains in accordance with a given pattern of camouflage spots (in accordance with a given camouflage pattern) or without any pattern at all. In the absence of any scheme whatsoever, the resulting camouflage pattern in the general case will not match the background. If it is necessary to precisely comply with a predetermined pattern, the manufacture of camouflage material becomes low-tech if it is necessary to use different technologies for applying individual colors, since it leads to the need for unreasonably high accuracy requirements for each operation.

Регулировать отражательную способность материала в ближнем ИК-диапазоне длин волн в прототипе предлагается за счет регулирования отражательной способности визуально непрозрачного слоя. Подобный способ имеет ограниченную применимость, так как сложно реализуем технически.Adjust the reflectance of the material in the near infrared wavelength range in the prototype is proposed by adjusting the reflectivity of the visually opaque layer. This method has limited applicability, since it is difficult to technically implement.

Вне единой конструкции многослойного маскировочного материала, материалы и технические решения каждого из маскировочных слоев по отдельности являются известными из современного уровня развития техники, однако их совмещение в одном материале по-прежнему является актуальной задачей.Outside of the unified design of the multilayer camouflage material, the materials and technical solutions of each of the camouflage layers individually are known from the modern level of technological development, however, combining them in one material is still an urgent task.

Задачей настоящего изобретения является повышение маскирующих свойств материала, а также упрощение технологии его изготовления.The objective of the present invention is to increase the masking properties of the material, as well as simplifying the technology of its manufacture.

Указанная задача решается путем того, что многослойный маскировочный материал, состоящий как минимум из высокоотражающего в тепловом диапазоне длин волн слоя и прозрачного в тепловой и непрозрачного в видимой области спектра электромагнитного излучения слоя, не содержит, по крайней мере, в некоторой своей части по крайней мере одного из слоев или по крайней мере один из слоев выполнен в виде локальных областей (пятен), причем допускается сдвиг одноцветных пятен рисунка деформирующего окрашивания.This problem is solved by the fact that a multilayer camouflage material, consisting of at least a layer highly transparent in the thermal wavelength range and transparent in the thermal and opaque in the visible spectrum of electromagnetic radiation spectrum, does not contain at least some part of at least one of the layers, or at least one of the layers is made in the form of local areas (spots), moreover, a shift of single-color spots in the pattern of deforming coloring is allowed.

Придание тому или иному слою высокоотражающих, радиорассеивающих или иных свойств достигается за счет выполнения слоя из вещества (веществ), обладающего соответствующими свойствами, и/или конструкции слоя, обеспечивающей необходимые свойства. Порядок слоев в материале определяется как рисунком маскировочного окрашивания и визуально-оптическими свойствами слоев, так и их функциональным предназначением. Например, в случае необходимости предохранения от повреждающих факторов, исходящих от скрываемого объекта (то есть в случае возможности механического повреждения о скрываемый объект), защитный слой может быть выполнен в виде внутреннего (то есть расположенного со стороны скрываемого объекта) слоя. Однако, в случае необходимости защиты от повреждающих факторов внешней среды, защитный слой может также являться внешним, причем помимо механической защиты ему могут быть приданы дополнительные защитные свойства (стойкость к прожиганию, способность задерживать ультрафиолетовое и иное жесткое излучение и т.п.).Giving a particular layer highly reflective, radio-scattering or other properties is achieved by performing a layer of a substance (s) having the appropriate properties, and / or a layer design that provides the necessary properties. The order of the layers in the material is determined both by the pattern of camouflage staining and the visual-optical properties of the layers, as well as their functional purpose. For example, if it is necessary to protect from damaging factors emanating from the object to be hidden (that is, if there is a possibility of mechanical damage to the object to be hidden), the protective layer can be made in the form of an internal layer (i.e., located on the side of the object to be hidden). However, if it is necessary to protect against environmental damaging factors, the protective layer can also be external, and in addition to mechanical protection, additional protective properties can be given to it (resistance to burning, the ability to retain ultraviolet and other hard radiation, etc.).

Теплопрозрачный (в том числе, но не исключительно, тепло- и визуально прозрачный) слой может играть роль среды распространения лучистой тепловой энергии в случае высокой вероятности загрязнения покрытия. Для выполнения своей функции отражающий слой должен находиться на расстоянии не менее длины волны от источника излучения или не менее максимальной длины волны в случае необходимости отражения любых длин волн из некоторого диапазона длин волн. Соответственно, внутренний теплоотражающий слой должен находиться на расстоянии не менее максимальной длины волны теплового излучения (то есть не менее 14 мкм) от источника теплового излучения. При загрязнении покрытия с внутренней стороны, толщина теплопрозрачного слоя выполняет функции этого расстояния, позволяя выполнять свою роль теплоотражающему слою.A heat-transparent (including, but not limited to, heat- and visually transparent) layer can play the role of a medium for the propagation of radiant thermal energy in the case of a high probability of coating contamination. To perform its function, the reflective layer must be at a distance of not less than the wavelength from the radiation source or not less than the maximum wavelength if it is necessary to reflect any wavelengths from a certain range of wavelengths. Accordingly, the internal heat-reflecting layer should be at a distance of not less than the maximum wavelength of thermal radiation (i.e., not less than 14 μm) from the source of thermal radiation. When the coating is contaminated from the inside, the thickness of the heat-transparent layer performs the functions of this distance, allowing it to fulfill its role as a heat-reflecting layer.

Радиорассеивающий или радиопоглощающий слой должен либо являться внешним, либо быть перекрыт сверху маскирующими слоями (то есть слоем, преобразующим поглощенное излучение в излучение другой длины волны, и/или теплоизолирующим слоем, и/или тепло- и визуально прозрачным слоем, и/или высокотражающим в тепловом диапазоне длин волн слоем, и/или визуально непрозрачным, но прозрачным в тепловом диапазоне длин волн спектра электромагнитного излучения слоем), не препятствующими скрытию в радиолокационном диапазоне длин волн, то есть эти слои должны быть радиопрозрачными либо слоями, в свою очередь являющимися радиорассеивающими и/или радиопоглощающими. В противном случае, то есть при наличии, например, радиоотражающего слоя, внешнего по отношению к радиопоглощающему или радиорассеивающему слою, радиолокационный сигнал отразится от объекта раньше, чем сможет быть рассеян или поглощен на соответствующем слое.The radio-scattering or radio-absorbing layer must either be external or be covered from above by masking layers (i.e., a layer that converts the absorbed radiation into radiation of a different wavelength, and / or a heat insulating layer, and / or a heat and visually transparent layer, and / or highly reflective in thermal layer of wavelengths, and / or visually opaque, but transparent in the thermal range of wavelengths of the spectrum of electromagnetic radiation layer), not hindering the concealment in the radar range of wavelengths, that is, these layers to False to be radiolucent or layers, which in turn are radio-scattering and / or radio-absorbing. Otherwise, that is, if, for example, there is a radio-reflecting layer external to the radio-absorbing or radio-scattering layer, the radar signal will be reflected from the object before it can be scattered or absorbed on the corresponding layer.

Любой из слоев материала может выполнять двойную, тройную и более функцию (например, радиопоглощающий слой может являться также высокоотражающим в тепловом диапазоне длин волн). Количество дубликатов слоев (в том числе слоев, дублируемых слоем и/или слоями, выполняющими двойную и более функцию) ограничивается требованиями к скрывающим свойствам (например, к количеству цветов маскировочной окраски), а также весом, технологией изготовления, жесткостью материала и другими эксплуатационными, технологическими и иными особенностями, индивидуальными для конкретной реализации материала.Any of the layers of the material can perform a double, triple or more function (for example, the radar absorbing layer can also be highly reflective in the thermal wavelength range). The number of duplicate layers (including layers duplicated by a layer and / or layers that perform a double or more function) is limited by the requirements for hiding properties (for example, the number of colors of camouflage painting), as well as weight, manufacturing technology, material rigidity and other operational, technological and other features that are individual for a particular implementation of the material.

Предлагаемый многослойный маскировочный материал может быть выполнен в виде листового материала (например, но не исключительно, путем нанесения слоев материала на основу из ткани, нетканого материала, полимерной пленки и т.п.) либо слои могут быть нанесены непосредственно на маскируемый объект в виде многослойного покрытия. Предлагаемый маскировочный материал может иметь отдельную основу из ткани, нетканого материала, пленки и т.п., на которую наносятся маскирующие слои, либо в качестве основы может выступать один из маскирующих слоев (например, многослойный материал может быть выполнен на фольге, служащей одновременно высокоотражающим в тепловом диапазоне длин волн слоем, или на прозрачной в видимом и тепловом диапазоне длин волн полимерной пленке, являющейся внешним или внутренним защитным слоем и т.п.). Слои материала могут быть выполнены конструктивно раздельными, при этом они могут быть объединены в два и более пакета, причем каждый пакет содержит два и более слоя и представляет собой конструктивно единый элемент, в том числе имеющий свою основу из сетки, ткани, нетканого материала, пленки, искусственной или натуральной кожи и т.п. Материал может также содержать точечные или ограниченные по площади места крепления слоев и/или пакетов друг к другу.The proposed multilayer camouflage material can be made in the form of a sheet material (for example, but not exclusively, by applying layers of material on a fabric, nonwoven fabric, polymer film, etc.) or layers can be applied directly to the masked object in the form of a multilayer coverings. The proposed camouflage material may have a separate base of fabric, non-woven material, film, etc., on which the masking layers are applied, or one of the masking layers can act as a base (for example, the multilayer material can be made on a foil that serves simultaneously highly reflective in the thermal range of wavelengths of a layer, or on a polymer film transparent in the visible and thermal range of wavelengths, which is an external or internal protective layer, etc.). The layers of the material can be structurally separate, while they can be combined into two or more packages, each package containing two or more layers and is a structurally single element, including one having its own base of mesh, fabric, non-woven material, film artificial or genuine leather, etc. The material may also contain point or limited in area places of attachment of the layers and / or packages to each other.

Способность материала окрашиваться в различные цвета различна, и особенно выражено это различие при необходимости сохранения таких свойств материалов, как высокая отражательная способность в тепловом диапазоне длин волн, непрозрачность в видимом и прозрачность в тепловом диапазоне длин волн и т.п. Сохранить эти свойства соответствующих слоев и получить желаемую деформирующую окраску маскировочного материала предлагается за счет выполнения одного или нескольких слоев, имеющих незаполненные области, то есть области, не имеющие самого слоя, благодаря чему в этих незаполненных областях исходного слоя будет виден предыдущий слой другого цвета и отпадает необходимость использовать иные красители (которых может не существовать вовсе) для исходного слоя. Визуально пятна, выполненные из различных материалов, в общем случае воспринимаются как пятна различных цветов даже без применения дополнительных красителей. Применение красителей с веществами, наилучшим образом окрашивающимися в соответствующие цвета, также повышает технологичность выполнения деформирующей окраски для видимого диапазона длин волн при сохранении скрывающих свойств в тепловом диапазоне длин волн. Таким образом, выполнение многослойного материала предлагаемым образом позволяет получить цвета деформирующей окраски многослойного материала либо за счет естественных цветов скрывающих в тепловом диапазоне длин волн веществ (например, цвета металла, цвета неокрашенного люминофора и пр.), либо за счет окраски веществ, проще всего поддающихся окраске, в соответствующие цвета без потери скрывающих свойств в тепловом диапазоне длин волн, либо за счет комбинирования окрашенных и неокрашенных веществ.The ability of a material to be painted in different colors is different, and this difference is especially pronounced if it is necessary to preserve such properties of materials as high reflectivity in the thermal wavelength range, opacity in the visible and transparency in the thermal wavelength range, etc. It is proposed to preserve these properties of the corresponding layers and obtain the desired deforming color of the camouflage material by performing one or more layers having blank areas, that is, areas without a layer itself, so that the previous layer of a different color will be visible in these blank areas of the original layer and disappears the need to use other dyes (which may not exist at all) for the original layer. Visually, spots made of various materials are generally perceived as spots of various colors even without the use of additional dyes. The use of dyes with substances that are best dyed in the corresponding colors also increases the manufacturability of the deforming color for the visible wavelength range while maintaining the covering properties in the thermal wavelength range. Thus, the implementation of the multilayer material in the proposed manner allows to obtain the colors of the deforming color of the multilayer material either due to the natural colors of substances that hide in the thermal range of wavelengths (for example, the color of the metal, the color of the unpainted phosphor, etc.), or due to the coloring of substances that are most easily amenable to coloring in appropriate colors without loss of hiding properties in the thermal range of wavelengths, or by combining colored and unpainted substances.

Пятна разных цветов можно получить, выполняя один или несколько слоев в виде локальных областей (пятен), нанесенных на предыдущий слой (слои), полностью заполненный или имеющий незаполненные области, тем самым получая большее количество цветов деформирующей окраски без применения окрашивания, но за счет цветов самих слоев. Так, например, слой в виде пятен люминофора, окрашенного в цвет, отличный от цвета основы, не только скрывает объект в тепловом диапазоне длин волн, но и является дополнительным цветом деформирующего окрашивания в видимом диапазоне длин волн.Spots of different colors can be obtained by performing one or more layers in the form of local areas (spots) deposited on the previous layer (s), completely filled or having unfilled areas, thereby obtaining a greater number of colors of the deforming color without the use of staining, but due to the colors the layers themselves. So, for example, a layer in the form of spots of a phosphor painted in a color different from the color of the base, not only hides the object in the thermal range of wavelengths, but also is an additional color of the deformation coloring in the visible range of wavelengths.

В зависимости от структуры фона может быть применен тот или иной вариант комбинации слоев, за счет чего достигается эффект снижения контраста маскируемого объекта с фоном как в видимом, так в тепловом диапазоне длин волн. Для увеличения диффузности отраженного излучения могут быть применены, например, слои с глубокоматовыми поверхностями. Получение локальных областей (пятен), обладающих различными скрывающими свойствами в тепловом диапазоне длин волн, способствует искажению теплового портрета маскируемого объекта.Depending on the background structure, one or another variant of the combination of layers can be applied, due to which the effect of reducing the contrast of the masked object with the background is achieved both in the visible and in the thermal wavelength range. To increase the diffuseness of the reflected radiation, for example, layers with deep matt surfaces can be used. Obtaining local areas (spots) with various hiding properties in the thermal wavelength range contributes to the distortion of the thermal portrait of the masked object.

Визуально непрозрачный, но прозрачный в тепловом диапазоне длин волн слой может иметь прозрачность в ближнем ИК-диапазоне длин волн, если окружающий фон в этом диапазоне имеет отражательную способность, соответствующую отражательной способности слоя, лежащего под визуально непрозрачным слоем. Высокий коэффициент отражения в ближнем ИК-диапазоне при низком коэффициенте отражения в видимом диапазоне в предлагаемом материале осуществляется, в том числе, путем применения слоя веществ, обладающих высокой прозрачностью в ближнем ИК-диапазоне в качестве визуально непрозрачного, но прозрачного в тепловом диапазоне длин волн слоя таким образом, чтобы этот слой являлся внешним для высокоотражающего в тепловом и ближнем ИК-диапазоне длин волн слоя. В этом случае высокий коэффициент отражения в ближнем ИК-диапазоне при низком коэффициенте отражения в видимом диапазоне обусловлен отражением от расположенного ниже высокоотражающего слоя. Необходимыми свойствами обладает ряд известных веществ, например кремний, для которого имеет место отсутствие прозрачности в видимом диапазоне, высокий коэффициент пропускания в ближнем ИК-диапазоне (более 50%) при высоком коэффициенте пропускания в тепловом диапазоне длин волн. Например, растительный фон имеет высокую отражательную способность в ближнем ИК-диапазоне и относительно низкую отражательную способность в видимом диапазоне, поэтому в случае расположения визуально непрозрачного слоя поверх высокоотражающего слоя, визуально непрозрачный слой может быть выполнен прозрачным или полупрозрачным для ближнего ИК-диапазона. Высокоотражающий слой, закрытый непрозрачным для видимого диапазона слоем, в этом случае должен иметь диффузный характер отражения при наблюдении в ближнем ИК-диапазоне длин волн.A layer that is visually opaque but transparent in the thermal wavelength range may have transparency in the near infrared wavelength range if the surrounding background in this range has a reflectance corresponding to the reflectivity of the layer underneath the visually opaque layer. A high reflectance in the near infrared range with a low reflectance in the visible range in the proposed material is achieved, inter alia, by using a layer of substances having high transparency in the near infrared range as a layer visually opaque but transparent in the thermal wavelength range so that this layer is external to the layer that is highly reflective in the thermal and near infrared wavelength ranges. In this case, a high reflectance in the near infrared range with a low reflectance in the visible range is due to reflection from a lower reflective layer. A number of known substances possesses the necessary properties, for example, silicon, for which there is a lack of transparency in the visible range, a high transmittance in the near infrared range (more than 50%) with a high transmittance in the thermal wavelength range. For example, a plant background has a high reflectivity in the near infrared range and a relatively low reflectance in the visible range, therefore, if a visually opaque layer is placed on top of a highly reflective layer, the visually opaque layer can be made transparent or translucent for the near infrared range. A highly reflective layer covered by a layer opaque to the visible range in this case should have a diffuse reflection when observed in the near infrared wavelength range.

Предлагаемый материал может содержать слой, преобразующий поглощенное излучение в излучение с большей или меньшей длиной волны той же или другой области спектра таким образом, что длина волны преобразованного излучения лежит за пределами окон прозрачности атмосферы. Подобное преобразование не позволяет обнаруживать объект, так как преобразованное излучение не проходит через малопрозрачную для излучения соответствующих длин волн атмосферу.The proposed material may contain a layer that converts the absorbed radiation into radiation with a greater or lesser wavelength of the same or a different region of the spectrum so that the wavelength of the converted radiation lies outside the transparency windows of the atmosphere. Such a conversion does not allow detecting an object, since the converted radiation does not pass through an atmosphere that is not transparent to radiation of the corresponding wavelengths.

Также предлагаемый материал может содержать теплоизолирующий слой и слой, прозрачный как в видимой, так и в тепловой части спектра. Теплоизолирующий слой служит для повышения скрывающих свойств материала, преимущественно в тех частях материала, где отсутствует один или более других скрывающих слоев. Прозрачный как в видимой, так и в тепловой части спектра слой может служить, например, для механической защиты, а также выполнять соединительные или иные функции и располагаться как с внешней или внутренней стороны, так и между слоями маскировочного материала.Also, the proposed material may contain a heat insulating layer and a layer transparent both in the visible and in the thermal part of the spectrum. The heat-insulating layer serves to increase the hiding properties of the material, mainly in those parts of the material where one or more other hiding layers are absent. A layer transparent both in the visible and in the thermal part of the spectrum can serve, for example, for mechanical protection, as well as perform connecting or other functions and can be located both on the external or internal side, and between the layers of camouflage material.

В случае если высокоотражающий в тепловом диапазоне длин волн слой (например, в виде тонкого слоя металла) предлагаемого материала не перекрыт другими слоями, то есть выполняет роль одного из маскировочных цветов, он выполняется имеющим диффузный характер отражения в видимом диапазоне длин волн для снижения вероятности засветки от маскируемого объекта при зеркальном отражении в видимом диапазоне длин волн.If the layer highly reflecting in the thermal wavelength range (for example, in the form of a thin metal layer) of the proposed material is not covered by other layers, that is, it acts as one of the camouflage colors, it is performed having a diffuse reflection in the visible wavelength range to reduce the likelihood of exposure from a masked object during specular reflection in the visible wavelength range.

Упрощение технологии изготовления маскировочного материала достигается, в том числе, за счет допущения сдвига одноцветных пятен рисунка деформирующего окрашивания.Simplification of the technology for manufacturing camouflage material is achieved, inter alia, by allowing the shift of single-color spots in the pattern of deforming coloring.

В случае если нанесение пятен с помощью различных технологических процессов (например, пятен из высокоотражающего в тепловом диапазоне длин волн материала, в частности, путем металлизации, пятен из вещества, сдвигающего максимум падающего излучение в другую область длин волн, и пятен из вещества, прозрачного в тепловом и непрозрачного в видимом диапазоне длин волн) в точном соответствии с изначально требуемой схемой для конкретных материалов (в том числе конкретного материала основы) представляет собой технологически сложную задачу, пятна могут быть нанесены со сдвигом одноцветных пятен. В случае если сдвигаемые относительно изначальной схемы пятна значительно отличаются от остальных (прежде всего по яркости), не происходит существенной потери маскировочного эффекта. Помимо продольного сдвига относительно изначально заданных мест могут быть использованы также другие смещения (поперечный сдвиг, поворот на какой-либо угол, и т.п.).If stains are applied using various technological processes (for example, stains from a material that is highly reflective in the thermal wavelength range, in particular, by metallization, stains from a substance that shifts the maximum of the incident radiation to another wavelength region, and stains from a substance that is transparent to thermal and opaque in the visible wavelength range) in exact accordance with the initially required scheme for specific materials (including a specific base material) is a technologically challenging task, five to be applied with a shift of one-color staining. If the spots shifted relative to the initial scheme differ significantly from the others (primarily in brightness), there is no significant loss of the masking effect. In addition to the longitudinal shift relative to the initially specified places, other offsets can also be used (lateral shift, rotation through an angle, etc.).

Аналогичный принцип может быть применен для повышения маскирующих свойств путем снижения повторяемости (шаблонности) маскировочной окраски даже в случае отсутствия технологической необходимости. Причем указанный принцип может быть применен не только при нанесении пятен из различных материалов, но и при обычном окрашивании (например, ткани), в том числе при предварительном окрашивании основы (например, ткани), предназначенной для дальнейшего нанесения пятен из различных материалов. В последнем случае указанный принцип наиболее актуален для вариантов, при которых часть готового многослойного материала предполагает наличие областей, в которых основа не покрыта слоем (слоями) маскирующих материалов с внешней стороны.A similar principle can be applied to increase masking properties by reducing the repeatability (stereotyped) of camouflage coloring even in the absence of technological need. Moreover, this principle can be applied not only when applying stains from various materials, but also during normal staining (for example, fabric), including preliminary staining of the base (for example, fabric), intended for further staining of various materials. In the latter case, this principle is most relevant for options in which part of the finished multilayer material assumes the presence of areas in which the base is not covered with a layer (s) of masking materials from the outside.

Размеры, формы и взаимное расположение пятен определяются рисунком маскировочной окраски, который зависит от окружающего фона и предполагается известным.The sizes, shapes and relative positions of the spots are determined by the camouflage pattern, which depends on the surrounding background and is assumed to be known.

Для проверки скрывающих свойств предлагаемого материала проводилось сравнение фрагментов различных маскировочных материалов с образцом варианта предлагаемого материала. Материалы со сплошным внешним высокоотражающим слоем металла, наиболее часто применяемые в качестве теплозащитных материалов, показали настолько низкие скрывающие свойства в видимом диапазоне, что проверка их скрывающих свойств в тепловом диапазоне длин волн не проводилась. Также, в частности, сравнивались образцы ткани с маскировочной окраской артикул 16476 и этой же ткани со слоем металла (нержавеющей стали) в виде пятен серого цвета неправильной формы. В видимом и ближнем ИК-диапазонах длин волн маскирующие свойства ткани и материала были практически идентичны. В диапазоне 3…5 мкм свойства образцов проверялись с помощью тепловизора ТН5104 с объективом ТН61-347 и в диапазоне 8…14 мкм с помощью тепловизора ТН5102 с объективом ТН51-447.To check the hiding properties of the proposed material, fragments of various camouflage materials were compared with a sample variant of the proposed material. Materials with a continuous external highly reflective metal layer, most often used as heat-shielding materials, showed such low hiding properties in the visible range that verification of their hiding properties in the thermal wavelength range was not carried out. Also, in particular, fabric samples with camouflage color article 16476 and the same fabric were compared with a layer of metal (stainless steel) in the form of irregularly shaped gray spots. In the visible and near infrared wavelength ranges, the masking properties of the fabric and material were almost identical. In the range 3 ... 5 μm, the properties of the samples were checked using a thermal imager ТН5104 with a lens ТН61-347 and in the range 8 ... 14 μm using a thermal imager ТН5102 with a lens ТН51-447.

Образцы были закреплены на нагревательном элементе, нагретом до фиксированной температуры 30°C. Температура окружающего фона составляла 22,4°C. Через 30 минут температура ткани составила 28,7°C. Температура образца предлагаемого материала составила 24,3°C.Samples were mounted on a heating element heated to a fixed temperature of 30 ° C. The ambient temperature was 22.4 ° C. After 30 minutes, the tissue temperature was 28.7 ° C. The temperature of the sample of the proposed material was 24.3 ° C.

Таким образом, при равных возможностях по скрытию в видимом и ближнем ИК-диапазонах длин волн, у предлагаемого материала и ткани экспериментально подтверждены повышенные скрывающие свойства предлагаемого материала в тепловом диапазоне длин волн. Сравнительные испытания остальных образцов показали в целом сходные результаты.Thus, with equal opportunities for hiding in the visible and near infrared ranges of wavelengths, the proposed material and fabric experimentally confirmed the increased hiding properties of the proposed material in the thermal range of wavelengths. Comparative tests of the remaining samples showed generally similar results.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 показаны поперечный разрез и вид сверху варианта маскировочного материала с нанесением на основу 1 слоя 2, высокоотражающего в тепловом диапазоне длин волн и имеющего области, в которых этот слой отсутствует. Визуально область, в которой отсутствует являющийся внешним слой 2, воспринимается как пятно, цвет которого определяется цветом слоя, лежащим под слоем 2 (в данном случае цветом основы 1). Нанесение слоя 2 с областями, в которых он отсутствует, позволяет получать визуально воспринимаемые пятна маскировочной окраски цветов тех слоев, которые лежат ниже слоя 2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 and figure 2 shows a cross section and top view of a variant of the camouflage material with the application on the base 1 layer 2, highly reflective in the thermal range of wavelengths and having areas in which this layer is absent. Visually, a region in which there is no external layer 2 is perceived as a spot whose color is determined by the color of the layer lying under layer 2 (in this case, the color of the base 1). The application of layer 2 with areas in which it is absent, allows to obtain visually perceptible spots of camouflage coloring of the colors of the layers that lie below layer 2.

На фиг.3 и фиг.4 показаны поперечный разрез и вид сверху варианта нанесения на основу 1 высокоотражающего в тепловом диапазоне длин волн слоя 2 в виде пятен. Нанесение слоя в виде отдельных пятен позволяет использовать его для создания маскировочной окраски в видимом диапазоне длин волн.Figure 3 and figure 4 shows a cross section and top view of a variant of applying to the base 1 highly reflective in the thermal wavelength range of the layer 2 in the form of spots. Applying a layer in the form of individual spots allows you to use it to create a camouflage color in the visible wavelength range.

На фиг.5 показан вариант выполнения предлагаемого материала, состоящего из жесткой или гибкой основы 1, слоя 2, обладающего высокими отражающими свойствами в тепловом диапазоне длин волн, теплоизолирующего слоя 3, слоя 4, преобразующего падающее излучение в излучение другой длины волны, прозрачного в тепловом, но непрозрачного в видимом диапазоне длин волн слоя 5. На основу 1 с внешней стороны нанесен слой 2, причем некоторая часть материала не содержит слоя 2, то есть имеются незаполненные слоем 2 области. Эти области в данном варианте заполнены слоем 4, в видимом диапазоне длин волн образующим пятна маскировочной окраски по основному цвету из слоя 2. Третьим цветом маскировочной окраски для видимого диапазона длин волн является не создающий помехи в достижении скрывающего эффекта в тепловом диапазоне длин волн, но обладающий иными, чем у слоев 2 и 4, спектрально-отражательными характеристиками (цветом) в видимом диапазоне длин волн, слой 5. В зависимости от конкретных требований и применяемых материалов, слои 2, 4 и 5 могут сдержать или не содержать окрашивающие вещества. Слой 2 имеет диффузный характер отражения в видимом диапазоне длин волн, однако часть слоя 2, перекрытая сверху непрозрачным в видимом диапазоне длин волн слоем 6, может иметь зеркальный характер отражения в видимом диапазоне длин волн, так как скрыта слоем 5 от наблюдателя и не может служить источником демаскирующей засветки.Figure 5 shows an embodiment of the proposed material, consisting of a rigid or flexible base 1, layer 2, having high reflective properties in the thermal wavelength range, a heat-insulating layer 3, layer 4, which converts the incident radiation into radiation of a different wavelength that is transparent in thermal , but opaque in the visible wavelength range of layer 5. On the base 1, layer 2 is applied on the outside, and some part of the material does not contain layer 2, that is, there are areas that are not filled with layer 2. These areas in this embodiment are filled with layer 4, which in the visible wavelength range forms camouflage spots according to the primary color from layer 2. The third color of the camouflage color for the visible wavelength range is not interfering with the achievement of a covering effect in the thermal wavelength range, but it has other than for layers 2 and 4, spectral reflective characteristics (color) in the visible wavelength range, layer 5. Depending on the specific requirements and the materials used, layers 2, 4 and 5 may or may not contain amb colorants. Layer 2 has a diffuse reflection in the visible wavelength range, however, part of layer 2, covered by layer 6, which is opaque in the visible wavelength range from above, may have a mirror reflection in the visible wavelength range, since it is hidden by layer 5 from the observer and cannot serve source of unmasking exposure.

С внутренней стороны под основой находятся слои 3 и 2. В отличие от внешнего слоя 2, имеющего диффузный характер отражения в видимом диапазоне длин волн, наличие подобного свойства для внутреннего слоя 2 не является необходимым, хотя и возможно. Внутренний слой 2 (в отличие от внешнего слоя 2) не виден наблюдателю, и не способен демаскировать объект в видимом диапазоне длин волн. В данном примере внутренний слой 2 наносится на слой 3. Теплоизолирующие свойства слоя 3 основаны на низкой теплопроводности материала слоя. Внутренние слои 2 и 3 могут быть выполненными в форме пятен или иметь не заполненные области 6. Так как теплоизолирующие материалы на основе малой теплопроводности имеют, в основном, ощутимую толщину и вес, подобные области могут быть выполнены, например, с целью снижения веса многослойного материала в целом.On the inner side, under the base there are layers 3 and 2. Unlike the outer layer 2, which has a diffuse reflection in the visible wavelength range, the presence of a similar property for the inner layer 2 is not necessary, although it is possible. The inner layer 2 (unlike the outer layer 2) is not visible to the observer, and is not able to unmask the object in the visible wavelength range. In this example, the inner layer 2 is applied to the layer 3. The thermal insulation properties of the layer 3 are based on the low thermal conductivity of the material of the layer. The inner layers 2 and 3 can be made in the form of spots or have unfilled areas 6. Since heat-insulating materials based on low thermal conductivity have mainly tangible thickness and weight, such areas can be performed, for example, in order to reduce the weight of the multilayer material generally.

Тепловое излучение от объекта частично отражается обратно на объект внутренним слоем 2. Однако некоторый нагрев внутреннего слоя 2 все же происходит, и распространению демаскирующего тепла наружу препятствует слой 3. Тепло, прошедшее через слой 3, приводит к нагреву основы 1 и распространяется на слой 4 и внешний слой 2. В результате изменения максимума длины волны, тепловая энергия, попавшая на слой 4, либо преобразуется в излучение с максимумом вне окон прозрачности атмосферы, что приводит к скрытию этих областей от тепловизионных приборов наблюдения. Тепловая энергия, попавшая на внешний слой 2, приводит к нагреву внешнего слоя 2, однако высокая отражательная способность внешнего слоя 2 по закону Кирхгофа придает ему малую излучательную способность, что также приводит к скрытию от тепловизионных приборов наблюдения. Прозрачный в тепловом диапазоне слой 5 не препятствует созданию маскирующего эффекта.The thermal radiation from the object is partially reflected back to the object by the inner layer 2. However, some heating of the inner layer 2 still occurs, and the spread of the unmasking heat to the outside is prevented by the layer 3. The heat transmitted through the layer 3 causes the base 1 to heat up and spreads to the layer 4 and outer layer 2. As a result of a change in the maximum wavelength, the thermal energy incident on layer 4 is either converted to radiation with a maximum outside the transparency windows of the atmosphere, which leads to the concealment of these areas from thermal imaging devices ablyudeniya. The thermal energy that has entered the outer layer 2 leads to heating of the outer layer 2, however, the high reflectivity of the outer layer 2, according to the Kirchhoff law, gives it a low emissivity, which also leads to hiding from thermal imaging observation devices. Transparent in the thermal range, layer 5 does not prevent the creation of a masking effect.

На фиг.6 показан пример варианта предлагаемого многослойного маскировочного материала для скрытия на фонах, для которых серый цвет является преобладающим. Для таких фонов материал может быть выполнен содержащим основу 1 и металлический слой 2 серого цвета, причем слой 2 имеет высокие отражательные свойства в тепловом диапазоне длин волн и диффузный характер отражения в пределах видимого и ближнего ИК-диапазона длин волн. Слой 2 выполнен сплошным, а пятна маскировочной окраски образованы прозрачным в тепловом, но непрозрачным в видимом диапазоне слоем 5, выполненным в виде пятен. Внешним слоем является тепло- и визуально прозрачный слой 7, в данном случае служащий прежде всего для механической защиты лежащих под ним маскирующих слоев.Figure 6 shows an example of a variant of the proposed multilayer camouflage material for hiding on backgrounds for which gray color is predominant. For such backgrounds, the material can be made containing a base 1 and a gray metal layer 2, and layer 2 has high reflective properties in the thermal wavelength range and diffuse reflection in the visible and near infrared wavelength range. Layer 2 is made continuous, and camouflage spots are formed transparent in the thermal, but opaque in the visible range, layer 5 made in the form of spots. The outer layer is a heat and visually transparent layer 7, in this case serving primarily for the mechanical protection of the mask layers lying beneath it.

На фиг.7 показан пример варианта выполнения маскировочной окраски многослойного материала с использованием окраски основы 1 и компенсацией локального отсутствия внешнего высокоотражающего в тепловом диапазоне длин волн слоя 2 внутренним теплоизолирующим слоем 3. Слои 2 и 3 также могут выполнять, например, функции радиопоглощающих слоев. В показанном варианте имеются области материала, в которых локально отсутствует высокоотражающий в тепловом диапазоне длин волн и обладающий диффузным отражением в видимом диапазоне длин волн слой 2, выполняющий роль внешнего маскирующего слоя. В пределах этих областей с внешней стороны окрашенная основа не покрыта снаружи маскирующими в тепловом диапазоне длин волн слоями. Наличие таких областей обусловлено необходимостью привнести в окраску материала в видимом диапазоне длин волн дополнительные цвета, помимо цвета слоя 2, для чего используется окраска основы 1. Потеря маскировочного эффекта в тепловом диапазоне длин волн в пределах областей с отсутствием слоя 2 в данном случае компенсируется наличием с внутренней стороны слоя 3, обладающего малой теплопроводностью. Конструктивно слой 3 с малой теплопроводностью может быть закреплен, например, с помощью дополнительного слоя 8 (например, ткани, нетканого материала и т.п.) и прошивки 9 (а также клеевого соединения, спекания и т.п.).7 shows an example of an embodiment of camouflage painting of a multilayer material using a base 1 and compensating for the local absence of an external highly reflective layer 2 in the thermal wavelength range by an internal heat-insulating layer 3. Layers 2 and 3 can also perform, for example, the functions of radar absorbing layers. In the shown embodiment, there are regions of material in which there is locally no layer 2, highly reflecting in the thermal wavelength range and having diffuse reflection in the visible wavelength range, acting as an external masking layer. Within these areas, the painted substrate is not coated on the outside with masking layers in the thermal range of wavelengths. The presence of such areas is due to the need to add additional colors to the material color in the visible wavelength range, in addition to the color of layer 2, for which base color 1 is used. The loss of the masking effect in the thermal wavelength range within areas without layer 2 in this case is compensated by the presence of the inner side of the layer 3 having low thermal conductivity. Structurally, layer 3 with low thermal conductivity can be fixed, for example, using an additional layer 8 (for example, fabric, non-woven material, etc.) and firmware 9 (as well as adhesive bonding, sintering, etc.).

На фиг.8 показан пример варианта выполнения маскировочной окраски многослойного материала с использованием окраски основы 1. В изображенном варианте на основу 1, окрашенную в один или несколько маскировочных цветов (в том числе, возможно, предварительно окрашенную в готовую многоцветную маскировочную окраску, применяемую для тканей военного назначения), нанесены в виде пятен маскирующие в тепловом диапазоне длин волн материалы. Отдельные пятна высокоотражающего в тепловом диапазоне длин волн слоя 2 покрыты визуально непрозрачными, но прозрачными в тепловом диапазоне длин волн слоями 5, имеющими различную окраску в видимом диапазоне длин волн. Диффузно-отражающие пятна высокоотражающего слоя 2 образуют пятна третьего цвета (в случае слоя, полученного путем металлизации, преимущественно серого), а пятна слоя 4, преобразующего падающее излучение в излучение другой длины волны, образуют пятна четвертого цвета. Количество цветов, в которые была предварительно окрашена основа 1, определяется фоном, для скрытия на котором предназначена соответствующая маскировочная окраска.On Fig shows an example of an embodiment of camouflage dyeing of a multilayer material using dyeing base 1. In the depicted embodiment, the base 1, painted in one or more camouflage colors (including, possibly, pre-painted in the finished multi-color camouflage color used for fabrics military), applied in the form of spots masking in the thermal range of wavelengths of materials. Individual spots of layer 2 highly reflective in the thermal wavelength range are coated with layers 5 visually opaque but transparent in the thermal wavelength range, having different colors in the visible wavelength range. Diffuse-reflecting spots of the highly reflective layer 2 form spots of the third color (in the case of a layer obtained by metallization, mainly gray), and spots of the layer 4, which converts the incident radiation to radiation of a different wavelength, form spots of the fourth color. The number of colors in which the base 1 was previously painted is determined by the background on which the corresponding camouflage painting is intended to hide.

В данном случае отсутствие дополнительной тепловой маскировки с внутренней стороны (например, в виде слоя металлизации или слоя с низкой теплопроводностью) может быть обусловлено более жестким требованиям к снижению массы и объема материала в целом, чем требования по маскирующим свойствам в тепловом диапазоне длин волн, либо как защита от перегрева, либо в силу экономических и других соображений.In this case, the absence of additional thermal masking from the inside (for example, in the form of a metallization layer or a layer with low thermal conductivity) may be due to more stringent requirements for reducing the mass and volume of the material as a whole than the requirements for masking properties in the thermal wavelength range, or as protection against overheating, or due to economic and other considerations.

На фиг.9, 10, 11 представлен вариант выполнения маскировочной окраски со сдвигом одноцветных пятен. На фиг.9 представлены изначально требуемые форма и взаимное расположение пятен маскировочной окраски из пятен 10 темного цвета, пятен 11 среднего цвета и пятен 12 светлого цвета.Figures 9, 10, 11 show an embodiment of camouflage painting with a shift of one-color spots. Figure 9 presents the initially required shape and relative position of camouflage spots of dark spots 10, medium spots 11 and light spots 12.

На фиг.10 показан вариант промежуточной стадии подготовки обеспечения максимального сохранения заданного рисунком, показанным на фиг.9, соотношения цветов при нанесении пятен светлого цвета 12 со сдвигом относительно запланированного расположения, показанного на фиг.9, если соблюдение рисунка маскировочной окраски, показанного на фиг.9, представляет собой технологическую сложность. В каждом конкретном случае способ и порядок нанесения определяются особенностями технологии нанесения соответствующих слоев. Как показано на фиг.10, для обеспечения максимального сохранения соотношения цветов, на основу среднего цвета 11 могут быть сперва нанесены, например, пятна темного цвета 10, причем как на свои места, так и на места 13, изначально предназначенные для светлых пятен. Так получается двуцветный рисунок с заведомо преобладающим цветом пятен 10.Figure 10 shows a variant of the intermediate stage of preparation to ensure maximum preservation of the color ratio when applying the spots of light color 12 with a shift relative to the planned location shown in Fig. 9, given in the figure shown in Fig. 9, if the masking painting pattern shown in Fig. .9 is a technological challenge. In each case, the application method and procedure are determined by the features of the technology for applying the corresponding layers. As shown in figure 10, to ensure maximum preservation of the color ratio, on the basis of the average color 11 can be first applied, for example, spots of dark color 10, both in its place and in place 13, originally intended for bright spots. This results in a two-color pattern with the obviously predominant spot color 10.

После получения двуцветного рисунка описанными выше или какими-либо еще способами пятна последующего (светлого) цвета 12 могут быть нанесены независимо от расположения нанесенных ранее пятен при соблюдении формы и взаимного расположения в пределах одного цвета, как показано на фиг.11. Например, светлые пятна 12 наносятся с соблюдением формы и взаимного расположения, предусмотренного изначальной схемой для светлых пятен 12, но независимо от расположения темных пятен 10 и пятен 11 среднего цвета. Изначально заданные места расположения 13 светлых пятен в готовом рисунке оказываются, в общем случае, заполнены пятнами другого цвета, однако в целом значительного отклонения от планируемого соотношения цветов не происходит.After obtaining a two-color pattern as described above or by any other methods, spots of the subsequent (light) color 12 can be applied regardless of the location of the previously applied spots, observing the shape and relative position within the same color, as shown in Fig. 11. For example, light spots 12 are applied in accordance with the shape and relative position provided by the original scheme for light spots 12, but regardless of the location of dark spots 10 and spots 11 of medium color. Initially, the specified locations of 13 bright spots in the finished drawing are, in general, filled with spots of a different color, but in general there is no significant deviation from the planned color ratio.

Claims

1. A multilayer camouflage material having two or more layers, characterized in that at least 5% of the area of the material does not contain at least one of the layers and / or at least 5% of the area of at least one of the layers is made in the form of separate local areas (spots), and in the unfilled areas of the initial layer, the previous layer of a different color is visible, while the layers of the material can be, but are not limited to, a layer highly reflective in the thermal wavelength range, visually opaque, but transparent in the thermal wavelength range with of the electromagnetic radiation spectrum, a layer having high radio-scattering properties, and / or a heat-insulating layer, and / or a heat and visually transparent layer, and / or a layer having a high level of absorption in the radar wavelength range, and / or a layer that converts the absorbed radiation into radiation of a different wavelength, including changing the wavelength of the maximum and / or most of the absorbed radiation range so that the maximum or most of the converted radiation range lies outside the transparency windows atmosphere, and any of the layers can be located both on the external and on the inner side of the material, including when layers that are external to a layer having a high level of absorption in the radar wavelength range, and / or a layer having high radio-scattering properties are radio-transparent and / or in turn have radio-scattering and / or radio-absorbing properties.

2. The material of claim 1, characterized in that when implemented for adjacent backgrounds, the material has an average reflectance of at least 70% in the wavelength range of 250-500 nm, and when implemented for other backgrounds, the material has an average reflectance of not more than 30 % in the wavelength range of 250-500 nm, while the same-colored spots can be shifted relative to the original pattern of spots (that is, the planned pattern of deforming staining), and the material may have a basis of fabric, non-woven material, film, etc., by to oruyu other layers are applied, as well as a base can be any of the layers of the material or the surface of the masked object.

3. The product for hiding the masked object from visual observation in the thermal and radar wavelength range, including camouflage clothing, covers for weapons and equipment, camouflage kit, etc. containing material according to paragraphs. 12.