DE69309489T2 - Radardämpfende textilien - Google Patents

Radardämpfende textilien

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft radardämpfende Materialien, insbesondere radardämpfende Textilien. Als besonders bevorzugte Anwendung der Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung für Tarnnetze vorgesehen.
  • Radartechniken sind weit verbreitet, um Objekte zu verfolgen und zu identifizieren sowie auch, um Gelände zu kartieren. Objekte werden erfaßt, da sie mit auf sie gerichteten Radiowellen in anderer Weise wechselwirken als ihre utrigebung. Da diese Techniken hochentwickelt sind und auch bei schlechten Wetterbedingungen eine genaue Erfassung ermöglichen, besteht ein militärisches Bedürfnis, eine Tarnung gegen sie zu schaffen.
  • Ein bekanntes Verfahren hierfür ist, das Objekt so zu formen, daß die Menge der von seiner Oberfläche in Richtung des Empfängers reflektierten Radarwellen stark verringert wird. Die Nützlichkeit dieser Technik ist begrenzt, weil die genaue Richtung der einfallenden Radarwellen bekannt sein muß. Effektivere Methoden zum Verringern von Radarsinalen sind jene, die versuchen, die Radiowellen zu absorbieen und/oder zu streuen. Zu solchen Verfahren gehören "Doppelabsorber" wie in WO-A-911273 beschrieben, und Verfahren, bei denen eine Tarnung aus radarabsorbierendem Material verwendet wird, wie z.B. in GB-A-2 237 862, GB-A-2 058 469 und DE-A-1 935 636 beschrieben. Eine solche Tarnung umfaßt offenmaschige Materialien, die mit radarabsorbierenden, in einer Bindemittelmatrix aus Farbe, PVDC-Emulsion bzw. PVC- Klebemittel gehaltenen Fasern imprägniert sind.
  • Eines der Hauptprobleme beim Schaffen einer Tarnung gegen Radar ist die Notwendigkeit, daß die von einem potentiellen Ziel reflektierten Signale zu den vom umgebenden Terrain erzeugten passen müssen. Ein anderes Hauptproblem beim Herstellen und Verwenden von radardämpfenden Materialien ist die Tatsache, daß sie schwer und schwierig herzustellen sind. Es ist daher wünschenswert, ein Textilmaterial anzugeben, das relativ leicht, einfach herzustellen, zu verwenden und zu lagern ist, und dennoch eine gute Dämpfung liefert. Die mit herkömmlicher Tarnung erreichte typische Dämpfung liegt im Bereich von 3 dB. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen neuen Ansatz zum Verbessern der Dämpfung bekannter Tarnungsformen auf relativ einfache Weise anzugeben.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein Textilmaterial mit radardämpfenden Eigenschaften vor, das ein aus Faserbündeln gebildetes, polymerumhülltes lockeres Gewebe oder Gelege (nachfolgend: Mull) umfaßt, wobei das Material zwischen den Bündeln des Mulls Hohlräume aufweist, die wenigstens teilweise mit radardämpfendem Material gefüllt sind, wobei der Mull entweder zwischen zwei oder mehr Polymerschichten schichtweise angeordnet ist und die Hohlräume durch die Zwischenräume zwischen den Bündeln des Mulls gebildet sind, oder der Mull mit einem Polymer beschichtet ist und die Hohlräume im Polymer innerhalb der Zwischenräume des Mulls gebildet sind. Das radardämpfende Material ist teilchenförmig und ist so eingeschlossen, daß es nur in den Hohlräumen vorhanden ist.
  • Vorteilhafterweise ist der Mull schichtweise zwischen zwei Polymerschichten angeordnet, und der dazwischenliegende Mull wird Bedingungen ausgesetzt, unter denen die Polymerschichten schmelzen und die Mullfasern beschichten. Zum Beispiel kann das Polymer geeigneter Wärme und/oder geeignetem Druck ausgesetzt werden, so daß es erweicht oder schmilzt. Alternativ kann Klebemittel verwendet werden, um zu bewirken, daß Mull und Polymer aneinanderbinden.
  • Das Material des Mulls sollte passend zur Endverwendung des zu erzeugenden radardämpfenden Materials ausgewählt werden. Besonders bevorzugte Materialien für militärischen Gebrauch sind haltbare und starke Gewebe wie etwa solche aus künstlichen Fasern wie etwa Nylon und/oder anderen Polymermaterialien, z.B. Polyester.
  • Das Material des umhüllenden Polymermaterials wird ebenfalls passend zur Endverwendung ausgewählt. Besonders bevorzugte Materialien sind solche, die gute Beschichtungseigenschaften ergeben und die verwendet werden können, um sichtbare oder infrarote Pigmentierung zu tragen, z.B. Polyvinylchlorid.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Material wie oben beschrieben vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein Polymermaterial umfaßt, das eine leitfähige Faser enthält, wobei die Fasern angeordnet sind, um zusätzliche Radardämpfungswirkung zu erzeugen. Diese Fasern sind in einer Polymermatrix angeordnet und können Materialien wie Edelstahl oder Kohlenstoff umfassen; von solchen Anordnungen ist bekannt, daß sie unter anderem Radarsignale streuen können. Die Fasern können in demjenigen Polymermaterial, das auch den Mull umschließt, oder in einem weiteren Polymermaterial in ein oder mehreren daran angebrachten Außenschichten vorgesehen sein. Alternativ kann ein beliebiges pigmenthaltiges Polymermaterial in ein oder mehreren Schichten auf dem Material angebracht werden, das die leitfähigen Fasern enthält.
  • Zum Einschließen in die Hohlräume geeignete Radardämpfungsmaterialien umfassen Kohlenstoffkörner, Kohlefaser, Carbonyleisen, Ferrite oder metallbeschichtete Mikrokügelchen, weitere geeignete Materialien kann ein Fachmann finden. Kohlenstoffaser wird günstigerweise in gehäckselter oder auf andere Weise relativ kurzfasriger Form eingesetzt. Geeignete Faserlängen umfassen unter anderem Längen, die der Wellenlänge des zu dämpfenden Radar angenähert sind.
  • Erfindungsgemäße Materialien werden nun mit Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben.
    • Figuren
  • Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes radardämpfendes Textilmaterial wie in Beispiel 2 genauer beschrieben.
  • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes radardämpfendes Textilmaterial wie in Beispiel 1 genauer beschrieben.
  • Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes radardämpfendes Textilmaterial wie in Beispiel 3 genauer beschrieben.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Mullschicht eines erfindungsgemäßen radardämpfenden Textilmaterials wie in Anspruch 1 beschrieben.
    • Beispiel 1
  • Ein radardämpfendes Textilmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie in Fig. 2 gezeigt vorgesehen, bei dem ein Polyestermull 1 von einer Polyvinylchloridschicht 2 um schlossen ist, die leitfähige Fasern aus Kohlenstoff und/ oder Edelstahl enthält. Eine äußere Polymerschicht 4 enthält sichtbare und infrarote Pigmentierung, die dem Textilmaterial eine visuelle Tarnung verleiht. Durch die Zwischenräume 3 des Mulls 1 geschaffene Hohlräume enthalten gehäckselte Kohlenstoffaser 6 als Radardämpfungsmittel, wie in der Draufsicht der Fig. 4 genauer gezeigt.
    • Beispiel 2
  • Ein erfindungsgemäßes radardämpfendes Textilmaterial ist wie in Fig. 1 gezeigt vorgesehen, bei der ein Nylonmull 1 von einer Polyvinylchloridschicht 2 umschlossen ist, die leitfähige Fasern aus Edelstahl als erstes Radardämpfungsmittel enthält. Von den Zwischenräumen 3 des Mulls 1 gebildete Hohlräume enthalten gehäckselte Kohlenstoffaser als zweites Radardämpfungsmittel. Die Verwendung von zwei Dämpfungsmitteln auf diese oder ähnliche Weise ergibt eine Dämpfung in einem breiteren Frequenzbereich als die Verwendung eines Mittels alleine.
    • Beispiel 3
  • Ein erfindungsgemäßes radardämpfendes Textilmaterial ist wie in Fig. 3 gezeigt vorgesehen, bei der ein Polyestermull 1 von einer Polyvinylchloridschicht 2 umschlossen ist, die so erhitzt worden ist, daß sie um die Garnbündel des Mulls in Bereichen am Rand der Mullzwischenräume (5) geschmolzen ist. Die von den Zwischenräumen 3 gebildeten Hohlräume enthalten radardämpfende gehäckselte Kohlenstoffaser.
    • Beispiel 4
  • Ein radardämpfendes Material wie in Beispiel 1 beschrieben wurde wie folgt hergestellt. Ein Polyestermull wurde auf einer Polyvinylchloridfolie angeordnet. Radardämpfendes Material aus feingehäckselter Kohlenstoffaser wurde im Überfluß zugegeben, um die Zwischenräume des Mulls zu füllen, und nachdem auf der Oberfläche des Mulls verbleibendes radardämpfendes Material entfernt worden war, wurde eine zweite Polyvinylchloridfolie hinzugefügt. Das resultierende Material wurde unter Verwendung von geheizten Walzen Wärme und Druck ausgesetzt, so daß das Polyvinylchlorid ausreichend erweicht wurde, um den Mull zu imprägnieren, nicht aber, um in die Zwischenräume zu fließen und die Kohlenstoffaser zu beschichten.
    • Beispiel 5
  • Die Dämpfungseigenschaften von zwei wie in Beispiel 3 beschrieben ausgebildeten Radardämpfungsmaterialien mit feinen bzw. mit groben Maschen wurden im Vergleich mit herkömmlichen Mullnetzen aus ähnlichen Materialien ohne in die Hohlräume zwischen den Netzzwischenräumen zugegebener Kohlenstoffaser verglichen. Das feine Netz hatte Zwischenräume von ca. 1 mm², das grobe Netz hatte Zwischenräume von ca. 5 mm². Die Kohlenstoffaser wurde in Längen zwischen 1 und 3 mm gehäckselt, wobei kürzere Längen beim feinen Netz verwendet wurden. Ein GHz-Spotfrequenzsender wurde als Radarquelle verwendet und die Mulle wurden über einem flachen Metallreflektor angebracht. Mit einem den Reflektor berührenden feinen Netz wurde je nach Orientierung zwischen 0,1 und 0,4 dB Dämpfung erreicht, das grobe Netz lieferte zwischen 2 und 5 dB Dämpfung.

Claims (18)

1. Textilmaterial mit radardämpfenden Eigenschaften, mit einem polymerumschlossenen, aus Faserbündeln gebildeten Null (1), wobei das Material Hohlräume (3) zwischen den Bündeln des Mulls aufweist, wobei die Hohlräume (3) wenigstens teilweise mit teilchenförmigem radardämpfendem Material (6) gefüllt sind, wobei der Null (1) entweder zwischen zwei oder mehr Polymerschichten (2, 4) schichtweise angeordnet ist und die Hohlräume (3) durch die Zwischenräume zwischen den Bündeln des Mulls gebildet sind, oder der Mull (1) mit einem Polymer beschichtet ist und die Hohlräume (3) im Polymer innerhalb der Zwischenräume des Mulls (1) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das radardämpfende Material (6) so eingeschlossen ist, daß es ausschließlich in den Hohlräumen (3) vorhanden ist.
2. Textilmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radardämpfende Material (6) zum Einschließen in den Hohlräumen unter Kohlenstoffkörnern, Kohlenstoffasern, Carbonyleisen, Ferriten und/oder metallbeschichteten Mikrokügelchen ausgewählt ist.
3. Textilmaterial nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Null (1) mit dem Polymer beschichtet ist.
4. Textilmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilmaterial erhalten worden ist, indem der Null (1) schichtweise zwischen zwei Polymerschichten (2) angeordnet worden ist und die resultierende Struktur Bedingungen ausgesetzt worden ist, unter denen die Polymerschichten (2) schmelzen und die Mullbündel beschichten.
5. Textilmaterial nach Anspruch 4, bei dem das Textilmaterial erhalten worden ist durch Anwenden von Wärme oder Druck auf die Polymerschichten (2), so daß das Polymer um die Bündel herum erweicht oder schmilzt.
6. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschichten (2) an den Mull (1) mit Hilfe eines Klebemittels gebunden sind.
7. Textilmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Null (1) eine Kunstfaser umfaßt.
8. Textilmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Null (1) Nylon und/oder andere Polymermaterialien umfaßt.
9. Textilmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Polymermaterial ein Polyester ist.
10. Textilmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das beschichtende Polymer der Polymerschichten (2) so gewählt ist, daß es gute Mullbeschichtungseigenschaften hat.
11. Textilmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das umschließende Polymer so gewählt ist, daß es sichtbare und/oder infrarote Pigmentierung tragen kann.
12. Textilmaterial nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das umschließende Polymer Polyvinylchlorid umfaßt.
13. Textilmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Polymermaterial umfaßt, das eine leitfähige Faser enthält, wobei die Fasern angeordnet sind, um zusätzlich zu den in den Hohlräumen (3) enthaltenen weiteren Radardämpfungseffekt zu liefern.
14. Textilmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Fasern in einer Polymermatrix angeordnet sind.
15. Textilmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Fasern Edelstahl oder Kohlenstoff umfassen.
16. Textilmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial dasjenige ist, das den Null (1) beschichtet.
17. Textilmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial ein weiteres Polymermaterial in ein oder mehreren, an dem den Null (1) umschließenden Polymermaterial (2) angebrachten äußeren Schichten (4) ist.
18. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das radardämpfende Material (6) zum Einschließen in den Hohlräumen (3) Kohlenstoffaser in gehäckselter oder in anderer Weise relativ kurzfasriger Form umfaßt.
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