DE4023287C2

DE4023287C2 - Tarnnetz

Info

Publication number: DE4023287C2
Application number: DE4023287A
Authority: DE
Inventors: Manfred Hellwig
Original assignee: PLOUCQUET C F GmbH
Current assignee: PLOUCQUET TEXTILES ZITTAU GMBH, 02763 ZITTAU, DE
Priority date: 1990-07-21
Filing date: 1990-07-21
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2010-07-22
Also published as: EP0468173B1; PT98403A; NO179300C; IL98430A0; PT98403B; DE4023287A1; FI913247A; NO912542L; CA2043755C; IL98430A; DK0468173T3; NO912542D0; ATE103064T1; ES2050483T3; DE9017747U1; FI913247A0; EP0468173A1; CA2043755A1; FI108368B; US5348789A

Description

Die Erfindung betrifft ein Tarnnetz aus einer Poly esterwirkware mit einer Lochstruktur.

Tarnnetze dieser Art dienen zur Tarnung von Gebäuden und von festen und mobilen militärischen Einrichtun gen, wie z. B. Kraftfahrzeugen, Panzern und derglei chen. Derartige Tarnnetze sollen nicht nur eine Tar nung vor Infrarot-Kameras bzw. Wärmebilddetektoren, sondern auch vor Radarerfassungen sein. Die Tarnung soll somit im Infrarot-, Wärmebild-, Millimeter- und Zentimeter-Radarstrahlungsbereich gegeben sein.

Das Tarnnetz soll verhindern, daß auf einen Gegenstand auftreffende Mikrowellen von diesem zurückreflektiert werden. Weiterhin soll verhindert werden, daß eine Identifizierung durch Sensoren im Infrarot- bzw. Wär mebildbereich möglich ist. Dies bedeutet, die zu tar nenden Objekte sollen durch aktive Sichtgeräte im 0,7 bis 1,8 µm Fenster bzw. passive Sichtgeräte im 3 bis 5 µm und 8 bis 14 µm Fenster nicht erkennbar oder identifizierbar sein. Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Tarnnetze bekannt.

In der DE-OS 33 29 264 ist ein im Mikrowellenbereich absorbierendes Material beschrieben, das vorzugsweise im 10 GHz-Bereich wirksam ist. Nachteilig dabei ist jedoch, daß es auf metallische Unterlagen aufgetragen werden muß und somit für flexible Trägermaterialien ungeeignet ist.

In der DE-OS 31 17 245 ist als Trägermaterial ein me tallisiertes, aufgerauhtes Polgewebe beschrieben. Die metallisierten Pole sind jedoch einseitig. Dies bedeu tet, die gewünschte verminderte Reflexion von Mikro wellen kommt bei diesem Material nur zustande, wenn die aufgerauhte Seite des Polgewebes zum Mikrowellen sender zeigt. Die glatte Rückseite besitzt hingegen ein nahezu ungedämpftes hohes Reflexionsvermögen. Nachteilig ist weiterhin auch, daß dieses Material ein starkes negatives Verhalten im Wärmebildbereich (Wär meabsorption) zeigt.

Aus der DE-OS 26 20 093 ist eine Verstärkungseinlage für Tarnmaterial mit funkwellentarnenden (radartarnen den) Eigenschaften bekannt, bei der die Einlage aus einem Gewirk aus mehreren gesponnenen Fäden eines Garns besteht und das Tarnmaterial so hergestellt ist, daß es dehnbar und flexibel ist und zahlreiche Öff nungen enthält, wobei jeder der genannten Garnfäden aus einer gesponnenen Mischung von polymeren Stapel kunstfasern begrenzter Länge und von elektrisch lei tenden Fasern besteht.

Das aus der genannten Offenlegungsschrift bekannte Tarnmaterial stellt somit ein Vielzweck-Tarntuch mit optischer Tarnwirkung, geringstem Gewicht und mit hoher Festigkeit dar, welches jedoch nur im optischen Bereich und gegen Radarstrahlung einen Schutz bietet, während ein zu tarnender Gegenstand im Wärmebild sichtbar ist.

In der DE-OS 38 10 121 ist ein Tarnnetz aus einem flammhemmend ausgerüsteten textilen Trägernetz be schrieben, das eine Beschichtung aus einem flammhem mend ausgerüsteten Polymer aufweist, wobei die Be schichtung wiederum mit IR-Tarnfarbe beschichtet ist. Das Trägernetz ist eine Raschelware mit Lochstruktur, wobei die Polymerbeschichtung aus einem vernetzten Polysiloxan besteht, das 5 bis 25 Gew.-% feinteilige Zuschlagstoffe enthält. Die IR-Tarnfarbe ist ein Ge misch aus Pigmenten mit geringer Emission im Infra rotbereich und enthält das gleiche Polysiloxan, mit dem das Trägernetz beschichtet ist.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch bei dieser Ausge staltung eines Tarnnetz es der darunterliegende Gegen stand im Wärmebild noch sichtbar ist. Auch der hohe Polymeranteil, mit dem das Trägermaterial beschichtet ist, verhält sich an der Gitterstruktur oder auf der Jacquardfläche des Trägermateriales aufgrund einer ho hen Wärmeabsorption sehr negativ. Nachteilig ist wei terhin auch, daß im Mikrowellenbereich nicht zu erken nen ist, daß die dort verwendete Polymerbeschichtung eine Absorberwirkung besitzt.

Bekannt ist nun, daß sich in den atmosphärischen Fen stern um 26 bis 40 und 92 bis 96 GHz natürliche Objek te, wie Gras und Pflanzen, wie Schwarzkörperstrahler mit einem Emissionsgrad von nahezu Eins verhalten, während militärische Objekte, wie Panzer, Lastkraft wagen usw. aus Metall einen Emissionsgrad von an nähernd Null und daher einen Remissionsgrad von an nähernd Eins besitzen. Letztere sind somit ideale Reflektoren, wobei ein Teil der Strahlung gerichtet ist, während ein Teil diffus reflektierend ist.

Dies bedeutet, daß bei radiometrischen Messungen von oben das zu tarnende, z. B. militärische, Objekt die Mikrowellenstrahlung des Himmels mit einer Temperatur von 30 K bei 35 GHz und 100 K bei 94 GHz reflektiert, während die Umgebung als Schwarzkörperstrahler mit der Umgebungstemperatur abstrahlt.

Das militärische Objekt verhält sich also wie ein sehr kaltes Ziel in einer warmen Umgebung, wobei der Tempe raturkontrast zwischen 240 K und 280 K beträgt. Auf diese Weise kann es mit einem Mikrowellenradiometer als kalter Körper geortet werden. Zwar reduziert sich bei bedecktem Himmel und Regen der Temperaturkontrast, aber er ist noch immer so hoch, daß gepanzerte Fahr zeuge mit einem passiven Mikrowellensuchkopf zur End phasenlenkung von Geschossen und Flugkörpern geortet werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, ein multispektral wirksames flammhemmendes Tarnnetz herzustellen, das einen Schutz im sichtopti schen und nahen IR-Bereich gibt, gute Dämpfungswerte über ein breites Spektrum des Mikrowellenbereiches zeigt und niedrig emittierend im Wärmebildbereich ist. Darüberhinaus soll das Tarnnetz auch eine gute mecha nische Festigkeit und Flexibilität über einen mög lichst breiten Temperaturbereich besitzen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Tarnnetz aus einer Polyesterwirkware mit einer Lochstruktur besteht, wobei die Löcher einen Durch messer bzw. eine Breite und/oder Höhe von ca. 2 bis 3 mm aufweisen und der Abstand der Löcher zueinander sich in etwa in der gleichen Größenordnung bewegt, in die Wirkware Metallfasern eingearbeitet sind und die Wirkware beidseitig mit einer Polymerschicht versehen ist, die ca. 30 bis 40 Gew.-% Absorberpigmente, die im Bereich von 10 bis 100 GHz wirksam sind, enthält.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfin dungsgemäße Ausbildung des Tarnnetzes in Kombination mit der angegebenen Beschichtung sowohl einen Schutz im sichtoptischen und nahen IR-Bereich als auch gute Dämpfungswerte im Mikrowellenbereich besitzt und da rüber hinaus auch ein Wärmebild derart erzeugt, daß das zu tarnende Objekt nicht geortet werden kann.

Insbesondere der Anteil an Metallfasern sorgt für eine derartige Teilreflexion, daß weder ein Loch an dieser Stelle durch eine Vollabsorption entsteht, noch eine Hervorhebung von der Umgebung.

Die besten Ergebnisse hinsichtlich einer möglichst gu ten Nichtortung in einem sehr weiten Bereich haben sich dabei ergeben, wenn in Verbindung mit den Metall fasern die Größe der Löcher in dem als Wirkware vorge sehenen Trägermaterial in dem genannten Bereich liegt und der Abstand der Löcher zueinander sich in etwa in der gleichen Größenordnung bewegt.

Durch diese Ausgestaltung ist ein optimaler Austausch der Wärmeströmung gegeben und auch das Wärmebild so ideal, daß man das zu tarnende Objekt praktisch von der Umgebung nicht mehr unterscheiden kann.

Die angegebene Lochstruktur in der erfindungsgemäßen Form ermöglicht eine gute Luft- und Wärmeströmung, wo bei sie jedoch nicht so offen ist, daß das dahinter liegende Objekt im Wärmebild sichtbar wird.

Der genannte Anteil von Absorberpigmenten mit Breit bandwirkung im Mikrowellenbereich von 10 bis 100 GHz ist sehr entscheidend.

Besonders gute Werte haben sich in der Praxis gezeigt, wenn der Anteil der Metallfasern 5 bis 15%, vorzugs weise ca. 10% beträgt, die entsprechend in die Wirk ware eingearbeitet sind.

Die Wirkware kann vorteilhafterweise allseitig mit einer Flammschutzschicht umschlossen sein.

Die Form der Löcher kann beliebig sein, in der Praxis haben sich jedoch Öffnungen mit wenigstens annähernd Rautenform als am geeignetsten herausgestellt. Durch die Rautenform wird auch eine entsprechende Verstär kung der Wirkware und damit des erfindungsgemäßen Tarnnetzes erreicht, womit hohe Reißfestigkeitswerte und Weiterreißwerte erhalten werden.

In vorteilhafter Weise wird man die Löcher in der Wirkware reihenförmig anordnen, wobei in aufeinan derfolgenden Reihen die Löcher versetzt zueinander liegen können.

Tests haben gezeigt, daß besonders gute Ergebnisse er zielt werden, wenn die Fasern der Wirkware um die Löcher dichter gewirkt sind bzw. wenn die Abschnitte zwischen den Reihen von Löchern lockerer gewirkt sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann auch das Po lymer mit einem Zusatz als Flammschutz versehen sein.

Als Absorberstoffe haben sich z. B. solche auf Kohlen stoffbasis als geeignet herausgestellt, während als Polymer beispielsweise Polyurethan verwendet werden kann.

Nachfolgend ist anhand eines Beispieles und der Zeich nung ein erfindungsgemäßes Tarnnetz näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine ausschnittsweise Draufsicht auf das er findungsgemäße Tarnnetz;

Fig. 2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Tarnnetz nach der Fig. 1.

Als Trägermaterial für das Tarnnetz wird eine Wirkware 1 aus Polyester verwendet, das zur Verstärkung mit rautenförmigen Löchern 2 in offener Struktur ausgebil det ist. Die Öffnungsweiten der Löcher betragen ca. 2 bis 3 mm.

In die Wirkware aus Polyesterfasern sind bis ca. 10% Metallfasern 3 eingesponnen. Ein derart ausgebilde tes Trägermaterial besitzt Reißfestigkeitswerte von 700 N/5 cm und Weiterreißwerte von über 60 N/5 cm.

Um einen Flammschutz zu erreichen, wird das Träger material mit einer entsprechenden permanenten Flamm schutzschicht 4 und gleichzeitig mit einer hydrophoben Ausrüstung versehen. Der Flammschutz sollte halogen frei sein und die DIN 4102/B1 erreichen. Die Auflage liegt zwischen 20 bis 30 g/m². Die Aufbringung des Flammschutzmittels kann z. B. durch Foulardierung er folgen.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Flammschutz schicht 4 die Wirkware 1 allseitig, d. h. auch in den Löchern 2, umschließt.

Die auf diese Weise vorbehandelte Wirkware 1 wird beidseitig, d. h. auf der Vorder- und Rückseite, mit einer flammhemmenden absorbierenden Polymerschicht 5 versehen. Dabei ist darauf zu achten, daß die Be schichtung so erfolgt, daß die Poren bzw. Löcher 2 sich nicht zusetzen und daß die Polymerschicht 5 nicht so stark wird, daß sie sich aufheizt und das Wärmebild verändert.

Vorzugsweise kann für das Polymer ein hoch lichtechtes und hydrolysefestes Polyurethan verwendet werden. Als Flammschutz können z. B. mineralische Stoffe, wie z. B. Aluminiumhydroxyd und/oder Phosphor-Stickstoffverbin dungen verwendet werden. Ebenso sind auch andere Flammschutzmittel möglich, die nicht Dioxin und Furan abspalten. In vorteilhafter Weise wird man auch Fun gizidmittel als Zusatz hinzugeben.

Das Polymer bzw. die Polymerschicht 5 stellt die Trä gerschicht für Absorberpigmente 8 dar. Die Absorber pigmente 8 dienen zur Absorbierung von Radarstrahlen in einem Mikrowellenbereich von 10 bis 100 GHz.

Nachfolgend ist eine beispielsweise Zusammensetzung der Polymerschicht 5 angegeben:
100 Teilen Polymer in flüssiger Form wird 30 Gew.-% Flammschutzmittel, 35 Gew.-% Absorberpigmente 8 und 1 Gew.-% Fungizidmittel beigemischt. Die geeignete Konsi stenz zum Aufbringen dieser Schicht auf die Wirkware 1 wird durch Verdünnen mit aromatischen Lösungsmitteln erreicht.

Die Trocknung der aufgebrachten Schicht auf der Wirk ware 1 erfolgt vorzugsweise in einem Temperaturbereich von ca. 110 bis 130°C.

Die Polymerauflage beträgt ca. 40 bis 45 g/m².

Abschließend wird beidseitig eine niedrig emittierende IR-Tarnfarbenschicht 6 aufgedruckt oder aufgespritzt. Dabei wird das Tarnfarbenbindersystem vorzugsweise ebenfalls fungizid und flammhemmend ausgerüstet, wobei ebenfalls dafür zu sorgen ist, daß die Größe der Lö cher 2 in der Wirkware 1 möglichst nicht oder wenig stens kaum verändert wird.

Aus der Fig. 1 ist weiterhin auch ersichtlich, daß die Dichte der gewirkten Polyesterfasern unregelmäßig ist.

Die Dichte ist im Bereich der Löcher 2 höher als in den Abschnitten 7 von benachbart zueinander liegenden Reihen von Löchern 2, wo die Fasern lockerer gewirkt sind.

Mit dem vorstehend beschriebenen Tarnnetz konnten fol gende Meßergebnisse erreicht werden:

1. Radar

Durch die angenommene Strahlung im vegetativen Umfeld, bei Berücksichtigung des Bewölkungsgrades, der Umge bungstemperatur und des Bewachsungsgrades nimmt man Dämpfungswerte von -3 dB bis -8 dB pro m² an. Das hier beschriebene Tarnnetz wurde pilotmäßig in einem be stimmten Aspektwinkel (z. B. 45 Grad) und Azimutwinkel von 0 bis 360 Grad vermessen.

Die Absenkung des linearen Mittelwertes ergab bei
35 GHz = -11 dB
94 GHz = -12 dB

2. Wärmebild

Die Beschichtungsauflage von 40 bis 45 g/m² hat sich beim Feldgroßversuch im Wärmebild nicht negativ ausge wirkt, was keine Wärmeabsorption zur Folge hatte. (Netzgröße war 6 × 8 m. Der Wärmebildsensorenabstand betrug ungefähr 800 m. Getarnt wurden Lastwagen am Waldrand.)

Höhere Auflagen und geschlossen beschichtete Flächen würden zur Wärmeabsorption neigen und damit sichtbar werden.

3. Nahes Infrarot

Die aufgebrachten niedrig emittierenden IR-Tarnfarben ergeben keine Veränderung im Mikrowellen- und Wärme bildbereich.

Claims

1. Tarnnetz bestehend aus einer Polyesterwirkware (1) mit einer Lochstruktur, wobei die Löcher (2) einen Durchmesser bzw. eine Breite und/oder Höhe von ca. 2 bis 3 mm aufweisen und der Abstand der Löcher (2) zueinander sich in etwa in der gleichen Grö ßenordnung bewegt, in die Wirkware (1) Metall fasern (3) eingearbeitet sind und die Wirkware (1) beidseitig mit einer Polymerschicht (5) ver sehen ist, die ca. 30 bis 40 Gew.-% Absorberpig mente (8), die im Bereich von 10 bis 100 GHz wirk sam sind, enthält.

2. Tarnnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 15%, vorzugsweise ca. 10% Metallfasern (3) in die Wirkware (1) eingesponnen sind.

3. Tarnnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkware (1) allseitig mit einer Flammschutz schicht (4) umschlossen ist.

4. Tarnnetz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2) wenigstens annähernd rautenförmig ausgebildet sind.

5. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2) in der Wirkware (1) reihenförmig angeordnet sind.

6. Tarnnetz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in nacheinander folgenden Reihen die Löcher (2) versetzt zueinander angeordnet sind.

7. Tarnnetz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Wirkware (1) um die Löcher (2) dichter gewirkt sind.

8. Tarnnetz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (7) in der Wirkware (1) zwischen den Reihen von Löchern (2) lockerer gewirkt sind.

9. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (5) aus Polyurethan besteht.

10. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (5) einen Zusatz als Flamm schutz besitzt.

11. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in 100 Teilen der Polymerschicht (5) ca. 30 Gew.-% Flammschutz, ca. 1% Fungizidmittel und ca. 35% Absorberpigmente (8) enthalten sind.

12. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberpigmente (8) auf Kohlenstoffbasis vorgesehen sind.

13. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht (5) in einer Stärke von 40-45 g/m² aufgebracht ist.

14. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Polymerschicht (5) eine IR-Tarnfarben schicht (6) aufgedruckt oder aufgespritzt ist.