DE2601062C3

DE2601062C3 - Flexible Bahn mit radarüberwindenden Eigenschaften

Info

Publication number: DE2601062C3
Application number: DE2601062A
Authority: DE
Inventors: Erik Wilhelm Gamleby Wallin (Schweden)
Original assignee: Barracudaverken AB
Current assignee: Barracudaverken AB
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE2601062A1; DE2601062B2; US4034375A

Description

26 Ol 062

handelt. Diese Maßnahme dient dabei dem Zweck, Radarabsorber vor der Gefahr des Vereisens zu schützen, sowie möglichst trocken zu halten und zusätzlich noch dem Temperaturgang der Hochfrequenzkonstanten vorteilhaft zu verwerten. Die Heizgitterdrähte müssen somit zum einen elektrisch leitfähig sein und sich zum anderen über die gesamte zu beheizende Fläche durchgehend erstrecken. Somit ist also insgesamt eine äußerst gleichmäßige Verteilung der metallischen Heizdrähte vorgesehen, so daß insgesamt ein Radarreflektionsverhalten zu erwarten ist, wie dies normalerweise in der Natur nicht zu beobachten ist Besondere Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der radarüberwindenden Eigenschaften dieses bekannten Radarabsorbers nach einem evtl. Verbiegen und Falten sind nicht feststellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung näher bezeichnete flexible Bahn derart auszubilden, daß ihre radarüberwindenden Eigenschaften auch nach einem durch ihre Flexibilität ermöglichten Verbiegen und Falten beibehalten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erstmalig gelöst Es wird also erstmals die Herstellung einer flexiblen Bahn mit radarüberwindenden Eigenschaften ermöglicht, die durch Verbiegen, Falten etc. der Bahn nicht beeinträchtigt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen flexiblen Bahn sind aus den Unteransprüchen zu ersehen.

Im folgenden wird zum detaillierten Verständnis der Art, in der die vorstehend angegebene und weitere Aufgaben in erfindungsgemäßer Weise gelöst werden, ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt

Fig. 1 eine photographische Darstellung eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Garnstrangs

Fig.2 eine photographische Darstellung eines Teils des bei der Herstellung der ersten und der zweiten Schicht im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Materials,

Fig. 3 eine photographische Darstellung des laminierten Gebildes der vorliegenden Erfindung,

Fig.4 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße flexible Bahn,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die Bahn der F i g. 4 nach Aufbringung einer Beschklitungsschicht und

F i g. 6 einen Schnitt durch das Material der F i g. 5. Fig. 1 zf igt eine mikroskopische photographische Darstellung eines einzelnen Garnstranges, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verwendung findet. Der Strang 10 ist unter Verwendung einer < Vielzahl von Polyamid oder Polyesterfasern gesponnen, die vor dem Spinnen auf verhältnismäßig kurze Längen zugeschnitten worden sind Der Strang 10 enthält auch eine Vielzahl elektrisch leitender Fasern 11 und 12. die ebenfalls auf bestimmte Längen /ugeschnit ·■ ten sind, um so entlang des Garnstrangs unterbrochen zu sein. Es ist zu beachten, daß die elektrisch leitenden Fasern Il und 12 nicht generell miteinander in Berührung stehen, sondern stattdessen in verschiedenen Stellungen zu dem Garnstrang entlang dessen Länge · liegen. Die Fasern des elektrisch leitenden Metalls oder Graphits besitzen einen Durchmesser zwischen etwa 0,008 und 0,02 mm und eine Länge zwischen etwa 50 mm

und etwa 90 mm, obwohl der bevorzugte Längeinbereich zwischen etwa 60 und 80 mm liegt.

Fig.2 ist eine photographische Darstellung einer Schicht aus einem spinngebundenen Material, das eine Vielzahl von Strängen aus Polyestermaterial, beispielsweise aus Nylon, aufweist, wobei die Fasern zu einem Vlies mit einem Gewicht von etwa 17 bis 27 g/m² angeordnet und gebunden sind. Dieses spinngebundene Material ist im wesentlichen identisch mit demjenigen Material, das gegenwärtig als Basisvlies für ein Radartarnmaterial verwendet und unter der Handelsbezeichnung Cerex bekannt ist.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bahn wird eine Schicht des in Fig.2 dargestellten Materials vorgesehen und wird eine Vielzahl von Strängen des Materials, wie dies beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, parallel zueinander und diagonal zur Länge der Bahn des Cerex-Materials gelegt Eine zweite Anordnung von Strängen des Materials 10 wird anschließend parallel zueinander auf der ersten Schicht d*- Stränge abgelegt, so daß durch die Winkelverhältnisse zwischen den beiden parallelen Sätzen der beiden Anordnungen eine Vielzahl parallelogrammförmiger oder rautenförmiger öffnungen gebildet wird. Eine zweite Schicht des ■ Cerex-Materials wird auf den Strängen angeordnet. Ein dreischichtiges Laminat wird somit gebildet und führt zu einem Gebilde, das in Fig.3 dargestellt ist. Wie aus dieser Fig.3 zu ersehen ist, bildet eine Vielzahl von Strängen 16 einen Satz oder eine Anordnung paralleler Stränge, und bildet eine zweite Schicht von Strängen 17 die zweite Anordnung der mittleren Schicht. Es ist zu beachten, daß das Cerex-Material ausreichend transparent ist, so daß bei einer verhältnismäßig losen und dünnen Anordnung der Polyamid- oder Polyesterfasern die Stränge durch das Cerex-Material hindurch sichtbar sind. Die größeren Winkel der von den Sätzen der Stränge gebildeten parallelogramm- oder rautenförmigen öffnungen messen zwischen etwa 100° und etwa 105" und sind in F i g. 3 mit a bezeichnet, während die kleineren Winkel b zwischen etwa 80° und etwa 75° liefen. Bei dem dargestellten Beispiel messen die Winkel a und b 103° bzw. 77°. Fig.4 ist eine Darstellung eines kleinen Stücks des Gebildes der Fig. 3, wobei der Maßstab der Fig.4 mehr den tatsächlichen Abmessungen entspricht. Hieraus ist zu ersehen, daß in den die Stränge 16 und 17 enthallenden Anordnungen ungleichmäßige Abstände eingehalten sind, wobei die Dichte der Stränge bei etwa 5 bis 10 Strängen/cm in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Stränge liegt. Obwohl die ungleichmäßige Abstandsordnung nichi notwendig ist, ist diese Eigenschaft des dargestellten besonderen Beispiels als Beweis für die Tatsache anzusehen, daß eine regelmäßige Absiandsanordnung nicht wesentlich ist.

Das in Fig. 4 dargestellte Gebilde kann mit geeigneten Beschichtungen gemäß Darstellung in Fig. 5 und b ausgestattet sein, um ein vollständiges Tarnmaterial /u bilden. Gemäß F i g. 5 und 6 ist da^ Gebilde 15 an beic'jn seiner größeren Flächen mit Hilfe von Beschirhtungen 20 und 21 laminiert oder beschichtet, um so ein 5-lagiges Laminat zu bilden. Die Beschichtungen 20 und 21 können getrennt voneinander aus Polyvinylchlorid hergestellt werden, in dem beispielsweise ein Polyvinylchloridplastisoi auf eine wiederlösbare Bahn aufgegossen und das Polyvinylchlorid thermisch zu einer Folie ausgehärtet wird. Die beiden so hergestellten und noch auf der wiederlösbaren Bahn befindlichen Folien werden auf den beiden

einander gegenüberliegenden größeren Flächen der Bahn 15 durch thermische Verklebung auflaminiert. Dies wird in der Weise erreicht, daß jede Polyvinylchloridfolie, die sich noch auf der wiederlösbaren Bahn befindet, in glatte Berührung mit der Bahn 15 gebracht ^r, wird und ausreichend Wärme, um das Polyvinylchlorid auf dem Schmelzpunkt zu erwärmen, und ein ausreichender Druck zur Anwendung gebracht wird, um eine gleichmäßige Verklebung sicherzustellen. Nachdem Polyvinylchloridfolien an den einander gegenüberlie- jo» genden größeren Flächen der Bahn 15 befestigt worden sind, wird das Laminat abgekühlt, und werden die wiederiösbären Bahnen von den PolyvinylchJordfölien abgezogen, wobei die Folien 20 und 21 fest an den einander gegenüberliegenden Flächen der Bahn 15 kleben bleiben.

Die Polyvinylchloridfolien können geeignete Pigmente enthalten, um die gewünschten Farbcharakteristiken oder andere optische Charakteristiken zu erreichen und zwar in Abhängigkeit von der Umgebung, in der die sich dadurch ergebende Tarnung verwendet werden soll.

Für die Darstellung der Erfindung ist zwar eine vorteilhafte Ausführungsform derselben ausgewählt worden, jedoch sind selbstverständlich verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

26 Ol 062 Patentansprüche:

1. Flexible Bahn mit radarüberwindenden Eigenschaften zur Verwendung in einem Tarnmaterial mit einer ersten und einer zweiten, nicht gewebten, flexiblen Schicht aus einem elektrisch nicht-leitenden polymeren Material und aus einer zwischen der ersten und der zweiten Schicht liegenden dritten Schicht, die für radar-teilreflektierende Eigenschaften verantwortlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schicht (16, 17) einen ersten Satz von Strängen (16), die parallel zueinander und in Abständen voneinander angeordnet sind, und einen zweiten Satz von Strängen (17) enthält, die parallel zueinander und in Abständen voneinander und unter einem Winkel zu den Strängen (16) des ersten Satzes zur Bildung einer Vielzahl parallelogrammförmiger öffnungen angeordnet sind, daß sowohl die Stränge (16) des ersten Satzes als auch die Stränge (17) des zweiten Satzes der dritten Schicht (16, 1?) elektrisch leitende Fasern (11,12) enthalten, die entlang der Länge der Stränge (16,17) ohne generell miteinander in Berührung zu stehen, in verschiedenen Stellungen angeordnet sind, und daß die erste und die zweite Schicht (14) miteinander und mit der dritten Schicht (16, 17) durch die öffnung hindurch verklebt sind.

2. Bahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (16) des ersten Satzes zu den Strängen (17) des zweiten Satzes der dritten Schicht (16, 17) zur bildung der parallelogrammförmigen Öffnungen derart angeordnet ,ind, daß der dabei gebildete größere Winkel (a) zwischen etwa 100° und 105° und der dabei gebildete -.leinere Winkel (b) zwischen etwa 80° und etwa 75° messen.

3. Bahn nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Stränge (16, 17) in einem gesponnen Garnstrang (10) besteht, der eine Vielzahl polymerer Fäden enthält, wobei die elektrisch leitenden Fasern (11, 12) von einer Vielzahl von Metallfasern gebildet werden und das Gewichtsverhältnis zwischen den Metallfasern und den polymeren Fäden zwischen etwa 0,05 und etwa 0,15 liegt.

4. Bahn nach irgendeinem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfasern (10, 11) aus rostfreiem Stahl bestehen und einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 0,008 mm und etwa 0,02 mm besitzen.

5. Bahn nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fasern in den Strängen Fasern aus elementaren Kohlenstoff sind.

6. Bahn nach irgendeinem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (16) des ersten SaUes sowie die Stränge (17) des zweiten Satzes der dritten Schicht (16, 17) in einer Ebene parallel zu der ersten und der zweiten Schicht angeordnet sind

T. Bahn nach irgendeinem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strand ge (16) des ersten Satzes sowie die Stränge (17) des zweiten Satzes der drillen Schicht (16, 17) in Ungleichmäßigen Abständet Voneinander angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine flexible Bahn gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Tamniaterial, das gegenwärtig für militärische Zwek-Ike, insbesondere in den USA, hergestellt wird, ist so weit ■» entwickelt worden, daß es zur Überwindung von Schutzeinrichtung verschiedener Arten geeignet ist. Es sind Beschichtungen entwickelt worden, die ein visuelles Erscheinungsbild zu bieten in der Lage sind, daß stark irgendeiner aus einer Anzahl möglicher Umgebungen ι» ähnelt, in denen die Tarnung zu verwenden ist, d.h. Waldregionen, Schneeregionen, Wüstengebieten und dergleichen. In irgendeiner oder allen diesen Umgebungen wird es häufig gewünscht, die Tarnung auch dazu zu verwenden, eine Entdeckung mit Hilfe von Radarein-'■> richtungen auszuschalten; unter der Ausdnicksweise Kadareinrichtungen sollen Einrichtungen verstanden werden, die in der Lage sind, elektromagnetische Energie auszusenden und zu empfangen, und zwar in irgendeiner aus einer Anzahl von Wellenlängen oder 2» Bändern, wobei ein übliches dieser Bänder das Band einer 3 cm Wellenlänge ist.

Wenn das zu einer Tarnung zu entwickelnde Material radarüberwindend sein soll, so ist es hierbei übliche Praxis, ein Substrat mit einer Vielzahl elektrisch 2^r· leitender Fasern oder Fibrillen entweder aus Metall, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, oder aus elementarem Kohlenstoff in der Form von Graphitfasern zu bilden. Ein derzeit verwendetes übliches Material enthält ein spinngebundenes, nicht gewebtes Vlies, auf i» dessen einen Fläche eine Vielzahl zufällig orientierter Metallfibrillen angeklebt worden ist Das nicht gev/ebte Vlies mit den an diesem befestigten Fibrillen wird anschließend beschichtet oder laminiert, üblicherweise an beiden Seiten, mit einem Film oder einer Schicht ^ eines polymeren Materials, üblicherweise Polyvinylchlorid. Das Polyvinylchlorid (PVC) selbst kann imprägniert oder mit Pigment gefüllt sein, um dem sich hierbei ergebenden Material die gewünschten Reaktionen in dem sichtbaren oder nahezu sichtbaren elektromagnetisehen Strahlungsspektrum, insbesondere den sichtbaren, infraroten und ultravioletten Bereichen, zu verleihen. Alternativ hierzu kann das Polyvinylchlorid des weiteren mit einer ein Pigment enthaltenden Beschichtung oder Farbe beschichtet sein, um so ein gewünschtes ⁴^ optisches Reaktionscharakteristikum zu erreichen.

Während das sich ergebende Produkt im allgemeinen

brauchbar ist, sind gewisse Nachteile in Erscheinung getreten. Einer dieser Nachteile besteht darin, daß die Radarreflektionseig.°nschaft, die ursprünglich in das

>° Tammaterial in Folge der zufälligen Anordnung von

Metallfasern eingebaut worden ist, eine Tendenz besitzt, sich zu verändern, wenn das fertige Tammaterial gehandhabt, verknautscht, gefaltet oder in anderer Weise während der normalen Benutzung gebogen wird.

'* Der Grund für diese Änderung der Radareigenschaft wird bisher nicht in vollem Umfang verstanden, jedoch ist festgestellt worden, daß unterschiedliche F.igcnschaf ten in der Nähe der Falten auftreten und daß infolgedessen die Tarnung miKels einer geeigneten

^h" Radaranalyse von der umliegenden I Imgebiing unter schieden wurden kann.

Schließlich ist noch aus der DE-PS 9 77 486 ein Radarabso/ber bekannt, bei dem in einer besonderen Ausführurlgsform in der Gestalt eines Mehrschichlab-'·'' sorbcrs zueinander parallele Heizdrähie als Heizgider vorgesehen sind, und zwar innerhalb der Ersatzschicht für den metallischen Hintergrund, wenn es sich bei dem Radarabsciriber um einen rnetallwandlosen Absorber