ITTO20110123A1 - Equipaggiamento per la riduzione della segnatura radar per velivoli. - Google Patents

Equipaggiamento per la riduzione della segnatura radar per velivoli. Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

TITOLO: EQUIPAGGIAMENTO PER LA RIDUZIONE DELLA SEGNATURA RADAR PER VELIVOLI.
La presente invenzione si riferisce ad un equipaggiamento per la riduzione della segnatura radar delle porzioni di un velivolo maggiormente rilevabili dai sistemi radar stessi convenzionalmente chiamate "hot spot", o porzioni "calde". Tale equipaggiamento viene posizionato su tali porzioni calde solo in caso di necessità e rimosso non appena tale necessità è terminata.
Sono noti sistemi per la riduzione della segnatura radar, applicati su velivoli normalmente militari, i quali si basano su due tecniche di produzione:
• realizzazione del velivolo con geometrie opportunamente studiate per ridurre la visibilità del velivolo stesso da parte dei sistemi radar unitamente alla integrazione a titolo definitivo di materiali o vernici in grado di assorbire la radiazione radar incidente;
· convertire un velivolo già realizzato dotandolo di strutture anti rilevazione, normalmente fissate definitivamente alla struttura del velivolo.
La prima soluzione riguarda i velivoli quali ad esempio della tipologia conosciuta con il termine "stealth", i quali sono dotati di una struttura molto sofisticata appositamente studiata per il presente scopo, cioè per risultare invisibile ai sistemi radar.
La forma e la struttura dei velivoli stealth riducono notevolmente la riflessione verso il punto di osservazione delle onde elettromagnetiche irradiate, rendendo il velivolo sostanzialmente invisibile ai sistemi radar.
Inoltre, tali velivoli vengono completamente verniciati con vernici assorbenti, le quali assorbono le onde elettromagnetiche incidenti, rendendo in tal modo il velivolo sostanzialmente invisibile ai sistemi radar.
Tale soluzione è costosa per la realizzazione del velivolo stesso, il quale come è ben noto richiede una struttura molto complessa; inoltre, la manutenzione di tale soluzione risulta anch'essa molto costosa, poiché la vernice assorbente è sempre esposta agli agenti atmosferici deteriorandosi facilmente.
Inoltre, tali tipologie di vernici sono molto costose, e ciò comporta costi notevoli.
La seconda soluzione viene applicata sui velivoli da combattimento, denominati con il termine "caccia" la cui struttura è studiata appositamente per aumentare 1'aerodinamicità e la maneggevolezza risultando però facilmente rilevabili dai sistemi radar.
La struttura di tali velivoli risulta meno complicata e con costi di realizzazione minori rispetto alla tipologia di velivoli stealth.
La seconda soluzione sopracitata dota tali velivoli di mezzi permanenti, i quali permettono di rendere il velivolo difficilmente rilevabile dai sistemi radar, anche se con risultati non sempre ottimali.
Ad esempio, i velivoli caccia vengono ricoperti di vernici assorbenti oppure dotati di coperture fisse le quali diventano a titolo definitivo parte del velivolo.
Tale soluzione risulta svantaggiosa, poiché gli interventi sono definitivi sui velivoli, risultando costosi sia in termini di investimento iniziale, perché spesso richiedono pesanti attività di ri-progettazione e integrazione, sia in termini di manutenzione, poiché tali mezzi rimangono sempre esposti alle intemperie ed agenti esterni, ritornando ai problemi sopracitati.
L'applicazione della seconda soluzione introduce anche problemi dovuti sia alla complessità costruttiva di tali mezzi per ridurre la visibilità dai sistemi radar, sia all'adozione dei mezzi permanenti i quali modificano la configurazione originale del velivolo.
Normalmente i tempi di inattività del velivolo dovuti all'applicazione di tali mezzi sono elevati.
La presente invenzione si riferisce ad un equipaggiamento rimovibile per la riduzione della segnatura radar da applicare alle porzioni calde di un velivolo.
Tale equipaggiamento viene applicato a qualsiasi tipologia di velivolo già esistente, applicando sulle porzioni calde del velivolo dei dispositivi, i quali riducono la visibilità del velivolo da parte dei sistemi radar.
Tale equipaggiamento può essere rimosso dal velivolo, terminata la necessità di renderlo invisibile ai sistemi radar, riducendo di conseguenza i costi di istallazione e di manutenzione; inoltre, permette di ridurre il tempo di inattività del velivolo stesso, al quale deve essere fissato/rimosso tale equipaggiamento, rendendo il velivolo nuovamente disponibile nella flotta in tempi brevi.
Un aspetto della presente invenzione riguarda un equipaggiamento per le riduzione della segnatura radar applicata ad un velivolo avente le caratteristiche dell'allegata rivendicazione 1.
Le caratteristiche accessorie sono contenute nelle allegate rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche e i vantaggi di tale equipaggiamento saranno meglio chiari ed evidenti dalla descrizione seguente di una forma di realizzazione con riferimento alle figure allegate, le quali illustrano specificatamente:
· le figure 1A, 1B e 1C illustrano un velivolo in diverse viste in proiezione in cui vengono evidenziate le porzioni calde che tipicamente sono le più significative e possono essere rese invisibili da parte del sistema radar tramite l'equipaggiamento secondo la presente invenzione; · la figura 2 mostra in sezione una metallizzazione apportata alle superfici trasparenti del velivolo secondo la presente invenzione;
• le figure 3A e 3B, mostrano la porzione di copertura atta rendere invisibile ai sistemi radar i bordi di attacco di un velivolo secondo la presente invenzione, rispettivamente la figura 3A una sezione in visione prospettica, la figura 3B una sezione laterale della porzione di copertura;
• le figure 4A e 4B illustrano l'equipaggiamento per la prima ordinata della fusoliera, rispettivamente la figura 4A la posizione dell'equipaggiamento; la figura 4B una porzione della copertura utilizzata per rendere invisibile ai sistemi radar la prima ordinata della fusoliera del velivolo secondo la presente invenzione in una visione frontale in sezione;
• le figure 5A, 5B e 5C mostrano la griglia atta a rendere invisibile ai sistemi radar la faccia motore secondo la presente invenzione; in particolare, la figura 5A mostra la griglia in una visione prospettica, la figura 5B mostra un particolare della sezione di una griglia secondo la presente invenzione, la figura 5C illustra la struttura di sostituzione da sostituire a tale griglia quando rimossa.
Con riferimento alle citate figure l'equipaggiamento per la riduzione della segnatura radar è applicabile ad un velivolo "V" in almeno una porzione calda "H", del velivolo stesso, la quale è facilmente rilevabile dai sistemi radar. Tale equipaggiamento comprende almeno un dispositivo di dissipazione di onde radar incidenti applicabile e successivamente removibile, in funzione delle esigenze, mantenendo sempre le caratteristiche aerodinamiche del velivolo "V".
Ai fini della presente descrizione, si definisce porzione calda "H" del velivolo una qualunque delle porzioni normalmente rilevabili da un sistema radar, come ad esempio: una cabina di pilotaggio o abitacolo, comprendente almeno una porzione trasparente, quale ad esempio la copertura della cabina stessa; una prima ordinata della fusoliera, alla quale è vincolata l'antenna radar del velivolo, visibile al radar attraverso un radome trasparente alla radiazione stessa; una pluralità di bordi di attacco delle componenti quali ad esempio ali, prese aria motore, velature di coda ed almeno una faccia motore. Tale equipaggiamento prevede almeno un dispositivo, con una peculiare o rispettiva soluzione tecnica, per ogni porzione calda del velivolo "V", in modo tale da ridurre la segnatura radar.
Secondo la presente invenzione per ridurre la segnatura radar proveniente dalle porzioni calde "H" del velivolo quali una cabina di pilotaggio o abitacolo, avente almeno una porzione trasparente, l'equipaggiamento comprende almeno una metallizzazione 1, la quale viene eseguita su tali porzioni trasparenti.
Tale metallizzazione 1 è atta a ripristinare una continuità elettrica del velivolo "V" in modo tale da ridurre la generazione di diffrazioni dell'onda incidente generate entro all'abitacolo da essa coperto e potenzialmente recepibili dal sistema radar; inoltre, assicura riflessioni verso direzioni al di fuori della copertura del sistema radar.
La metallizzazione 1 è realizzata tramite l'applicazione di una pluralità di strati di rivestimento, preferibilmente tre strati.
Nella forma di realizzazione illustrata in figura 2 tale metallizzazione 1 comprende almeno un primo strato o base il, il quale è atto alla preparazione della porzione trasparente che deve ricevere la metallizzazione 1.
Il deposito di tale primo strato il viene seguito da almeno un secondo strato 12, preferibilmente tramite deposito di materiale avente elevato grado di conducibilità elettrica, quale ad esempio oro o materiali equivalenti con alta capacità di essere plasmato sulla superficie. Tale secondo strato 12, il quale rappresenta effettivamente lo strato metallizzante conduttivo, viene applicato sopra il primo strato il tramite metodi di atomizzazione del materiale. Per la protezione della metallizzazione 1 viene deposto inoltre almeno un rivestimento protettivo 13, atto a minimizzare i rischi di danneggiamenti della metallizzazione 1 a causa di urti accidentali o agenti atmosferici.
Oltre alla pluralità di strati sopracitata, la metallizzazione 1 comprende una pluralità di dispositivi elettrici atti a garantire la connessione elettrica della metallizzazione 1 alla struttura del velivolo "V".
Nella forma di realizzazione illustrata in figura 2 tale dispositivo elettrico comprende almeno un dispositivo di giunzione 15, realizzato preferibilmente tramite una lamina conduttiva, ad esempio in argento, in contatto elettrico con il secondo strato 12.
Tale dispositivo di giunzione 15 è atto a connettere gli strati compresi nella metallizzazione 1 con la struttura del velivolo "V".
Tale metallizzazione 1 può essere realizzata contestualmente alla realizzazione delle porzioni trasparenti dell'abitacolo, le quali sono completamente sostituibili.
Terminato l'uso dell'equipaggiamento secondo la presente invenzione sul velivolo è sufficiente sostituire tali porzioni trasparenti dell'abitacolo con porzioni trasparenti in cui è assente la metallizzazione 1.
Secondo la presente invenzione, per ridurre la segnatura radar proveniente dalle porzioni calde "H" del velivolo, quali ad esempio almeno un bordo di attacco delle componenti tipo ali, velature di coda e prese d'aria dei motori, l'equipaggiamento comprende almeno una porzione di copertura 2, posizionata sul bordo anteriore di tali componenti del velivolo "V", mantenendo il profilo aerodinamico del componente stesso.
Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure 3A, 3B tale porzione di copertura 2 comprende una prima struttura 22 di supporto di materiale preferibilmente metallico, fissato alla struttura del componente del velivolo "V" tramite mezzi di fissaggio, quali viti o bulloni.
Al di sopra di tale prima struttura 22 viene vincolata una seconda copertura radar-assorbente 23, atta ad assorbire le onde elettromagnetiche incidenti attenuando notevolmente le eventuali onde riflesse e/o diffratte.
Terminato l'utilizzo di tale porzione di copertura 2 essa viene sganciata dalla struttura del velivolo "V" stesso ed eventualmente viene sostituita con una porzione di copertura la quale mantiene comunque il profilo aerodinamico richiesto attraverso una opportuna sagomatura della struttura 22, su cui è assente la seconda copertura radar-assorbente 23.
Tale soluzione consente di mantenere il profilo aerodinamico richiesto a tali bordi di attacco, riducendo i costi e la complessità di istallazione.
Secondo la presente invenzione per ridurre la segnatura radar proveniente dalla porzione calda "H" di velivolo, tipo la prima ordinata della fusoliera, l'equipaggiamento comprende almeno un foglio di materiale metallico adesivo 31, ad esempio di alluminio, il quale va a ricoprire la prima ordinata della fusoliera del velivolo "V" ed almeno uno strato di materiale assorbente 32, fissato a tali fogli di materiale metallico 31.
Come illustrato in figura 4A l'equipaggiamento viene posizionato fra la prima ordinata della fusoliera e l'antenna radar "A" la quale viene ricoperta a sua volta dal radome "R".
La forma, in una visione frontale, dei fogli di materiale metallico 31, e del materiale assorbente 32, sono tali da corrispondere alla forma della prima ordinata della fusoliera del velivolo "V".
Come illustrato in figura 4B il materiale assorbente 32 viene fissato ad esempio tramite colla, ai fogli di materiale metallico 31.
Il materiale assorbente 32 utilizzato è ad esempio uno strato di spugna intrisa di polvere di ferrite, graffite ecc., atte ad assorbire le onde elettromagnetiche incidenti attenuando notevolmente l'onda riflessa.
Terminata la funzione dell'equipaggiamento per ridurre la segnatura della prima ordinata della fusoliera del velivolo "V" si interviene direttamente rimuovendo i fogli di materiale metallico 31, a cui sono fissati gli strati 32, così da ripristinare la prima ordinata della fusoliera allo stato originale.
Tale soluzione consente di ridurre i costi ed il peso dell'equipaggiamento da fissare al velivolo "V", oltre a ridurre la complessità per il fissaggio.
Secondo la presente invenzione, per ridurre la segnatura radar proveniente dalla porzione calde del velivolo, tipo almeno una faccia motore, l'equipaggiamento comprende almeno una griglia 4 atta a consentire l'ingresso di un flusso d'aria verso il motore ed a ridurre la visibilità della faccia motore del velivolo "V" da parte del sistema radar.
Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure 5A e 5B la griglia 4 comprende una struttura interna in cui vengono realizzate una pluralità di aperture 41 di dimensioni tali da risultare come una superficie piana per le frequenze più basse dello spettro di frequenza, comunemente usato nei sistemi radar di riconoscimento operanti a bassa frequenza, come ad esempio Jet Engine Modulation, evitando la generazione di onde diffratte potenzialmente riconoscibili dal sistema radar stesso.
La superficie interna di tali aperture 41 viene ricoperta da materiale radar-assorbente di basso spessore atto ad assorbire le onde elettromagnetiche a più alte frequenze, come ad esempio in banda X attorno ai 10GHz.
La combinazione delle dimensioni delle aperture 41 e del materiale assorbente consente di rendere tale componente del veicolo difficilmente rilevabile dai sistemi radar. Preferibilmente, tale griglia 4 ha forma circolare simile alla sezione della struttura del vano motore o gondola. Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure 5A, 5B la griglia 4 comprende una struttura di supporto 42, comprendente una pluralità di anelli, atta a fissare tale griglia 4 al velivolo "V" tramite mezzi di fissaggio, quali ad esempio viti o bulloni.
Nel dettaglio di figura 5B la struttura di supporto 42 comprende un primo anello 43, il quale sarà vincolato strutturalmente al condotto della presa d'aria del motore o alla gondola, un secondo anello 44, il quale sarà vincolato ad un parafiamma compreso nel vano motore ed un terzo anello 45, atto a bloccare la guarnizione di interfaccia con il motore.
Terminato il periodo in cui è necessario l'utilizzo di tale griglia 4 essa può essere estratta dalla struttura del vano motore o gondola, ed eventualmente essere sostituita, per mantenere la continuità del condotto, con una struttura di sostituzione 46, la quale ha essenzialmente la forma esterna della struttura di supporto ed in cui è assente la struttura interna della griglia 4 stessa.
La presente soluzione consente di ridurre i costi e il tempo per applicare tale equipaggiamento al velivolo "V". L'equipaggiamento, secondo la presente invenzione, consente di ottenere vantaggi economici sia in fase di realizzazione sia in fase di manutenzione poiché viene utilizzato solamente quando è necessaria tale applicazione, riducendo l'usura di tale equipaggiamento.
L'equipaggiamento agisce solamente sulle porzioni calde più importanti evitando di sprecare risorse per rendere difficilmente rilevabili dai sistemi radar porzioni del velivolo "V" che già di per se difficilmente rilevabili, riducendo così notevolmente i costi dell'equipaggiamento. La scelta di intervenire solamente sui centri maggiormente rilevabili risulta un punto di ottimo fra costi degli interventi e efficacia dei benefici ottenibili.
Il presente equipaggiamento risulta facilmente istallabile su velivoli "V" già realizzati e operativi rendendo tale equipaggiamento facilmente istallabile e rimovibile potendo così riportare il velivolo nella sua conformazione originale.
Tale equipaggiamento preferibilmente viene applicato a tutte le porzioni calde del velivolo "H" citate, ma è possibile eventualmente applicare l'equipaggiamento solo ad alcune di tali porzioni "H" mantenendone altre nella configurazione iniziale.
La scelta delle porzioni calde "H" a cui deve essere applicato l'equipaggiamento, secondo la presente invenzione, è in funzione delle caratteristiche del velivolo "V" e delle esigenze di utilizzo.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI : 1. Equipaggiamento per la riduzione della segnatura radar di un velivolo (V), applicabile in almeno una porzione calda del velivolo (H) selezionata nel seguente insieme: • una cabina di pilotaggio o abitacolo, comprendendo almeno una porzione trasparente; • una prima ordinata della fusoliera; • una pluralità di bordi di attacco delle componenti, comprendendo ali, velature di coda e prese d'aria dei motori; • almeno una faccia motore; tale equipaggiamento è caratterizzato dal comprendere almeno un dispositivo di dissipazione di onde radar incidenti applicabile in modo removibile su almeno una porzione calda del velivolo (H), mantenendo le caratteristiche aerodinamiche del velivolo (V).
  2. 2. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 1, in cui per ridurre la segnatura radar proveniente dalle porzioni calde (H) del velivolo, tipo la cabina di pilotaggio o abitacolo, comprendente almeno una porzione trasparente, tale equipaggiamento comprende una metallizzazione (1) eseguita su tali porzioni trasparenti.
  3. 3. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 2, in cui la metallizzazione (1) è realizzata tramite l'applicazione di una pluralità di strati di rivestimento, sulla porzione trasparente della cabina di pilotaggio, comprendente: almeno un primo strato o base (11), atto alla preparazione della porzione trasparente che deve ricevere la metallizzazione (1); almeno un secondo strato (12) il quale rappresenta effettivamente lo strato metallizzante conduttivo.
  4. 4. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 1, in cui per ridurre la segnatura radar proveniente dalle porzioni calde (H) del velivolo quali ad esempio almeno un bordo di attacco delle componenti tipo ali, velature di coda e prese d'aria dei motori, l'equipaggiamento comprende almeno una porzione di copertura (2) posizionata sul bordo anteriore di tali componenti del velivolo (V), mantenendo il profilo aerodinamico del componente stesso.
  5. 5. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 4, in cui tale porzione di copertura (2) comprende: una prima struttura (22) di materiale metallico, fissato alla struttura del componente del velivolo (V); una seconda copertura radar-assorbente (23), posta al di sopra di tale prima struttura (22), atta ad assorbire le onde elettromagnetiche incidenti.
  6. 6. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 1, in cui per ridurre la segnatura radar proveniente dalla porzione calda (H) di velivolo tipo la prima ordinata della fusoliera, l'equipaggiamento comprende: almeno un foglio di materiale metallico adesivo (31), il quale ricopre la prima ordinata della fusoliera del velivolo (V); almeno uno strato di materiale assorbente (32) fissato a tali fogli di materiale metallico (31).
  7. 7. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 1, in cui per ridurre la segnatura radar proveniente dalla porzione calde del velivolo (H) tipo almeno una faccia motore, l'equipaggiamento comprende almeno una griglia (4) atta a consentire l'ingresso di un flusso d'aria verso il motore ed a ridurre la visibilità della faccia motore del velivolo (V) da parte dei sistemi radar.
  8. 8. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 7, in cui tale griglia (4) comprende: una struttura interna in cui vengono realizzate una pluralità di aperture (41); una struttura di supporto (42) atta a fissare tale griglia (4) al velivolo (V).
  9. 9. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 8, in cui tale griglia (4), terminata la sua funzione, è sostituibile, per mantenere la continuità del condotto, con una struttura di sostituzione (46) la quale ha essenzialmente la forma della struttura di supporto (42) della griglia (4).
  10. 10. Equipaggiamento secondo la rivendicazione 3, in cui tale metallizzazione (1) comprende una pluralità di dispositivi elettrici atti a garantire la connessione elettrica della metallizzazione 1 alla struttura del velivolo (V).
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