RU2560007C2 - Infrared range camouflage material - Google Patents

Infrared range camouflage material Download PDF

Info

Publication number
RU2560007C2
RU2560007C2 RU2013157313/12A RU2013157313A RU2560007C2 RU 2560007 C2 RU2560007 C2 RU 2560007C2 RU 2013157313/12 A RU2013157313/12 A RU 2013157313/12A RU 2013157313 A RU2013157313 A RU 2013157313A RU 2560007 C2 RU2560007 C2 RU 2560007C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
camouflage
radiation
layers
pyrogel
Prior art date
Application number
RU2013157313/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013157313A (en
Inventor
Александр Иванович Потекаев
Валерий Алексеевич Донченко
Алексей Анатольевич Землянов
Владимир Александрович Харенков
Александр Борисович Ворожцов
Анатолий Александрович Павленко
Владимир Борисович Антипов
Валерий Анатольевич Светличный
Борис Иванович Ворожцов
Евгений Валерьевич Максименко
Геннадий Викторович Сакович
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Priority to RU2013157313/12A priority Critical patent/RU2560007C2/en
Publication of RU2013157313A publication Critical patent/RU2013157313A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2560007C2 publication Critical patent/RU2560007C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to means for hiding and disguise and can be used for increasing camouflage quality. Infrared range camouflage material contains external layer, close in spectral reflection characteristic to background surface, and internal layer from material with low heat conductivity. As external layer selected is fibrous acetylcellulose material, known as Petryanov acetylcellulose filter (PAF), including nickel nanoparticles, and as internal layer selected is low-permeable for IR part of radiation spectrum material "PYROGEL®XT". Intermediate layer from water-saturated highly molecular gel, able of evaporating into the environment, is placed between said layers.
EFFECT: provision of disguising properties in wider range of IR part of spectrum and bringing intensity of own radiation to the level of the surrounding background.
7 dwg

Description

Изобретение относится к средствам укрытия и маскировки и может использоваться для повышения качества камуфляжа в условиях спортивных игр, ночной охоты, военных действий и т.п.The invention relates to shelter and camouflage means and can be used to improve the quality of camouflage in sports, night hunting, military operations, etc.

Камуфляжные материалы широко используются охотниками, натуралистами, спортсменами, применяются в вооруженных силах. Как правило, материалы обеспечивают маскирующие свойства в видимой части электромагнитного спектра. Вместе с тем в живой природе и в технике не менее широко представлены объекты инфракрасного (ИК) излучения. В наиболее технически доступной ближней части ИК-диапазона существуют эффективные способы камуфляжа, однако усовершенствование датчиков тепловидения постоянно ставит вопрос об улучшении маскирующей способности и расширении рабочего диапазона камуфляжных материалов в длинноволновую часть ИК спектра. Основным критерием маскирующей способности является не отсутствие отражения как такового. Абсолютно не отражающий объект так же заметен на фоновой поверхности, как и 100-процентно отражающий. Критерием является подобие фону (окружающей среде) по отражающей способности в возможно более широком спектральном диапазоне.Camouflage materials are widely used by hunters, naturalists, athletes, and are used in the armed forces. As a rule, materials provide masking properties in the visible part of the electromagnetic spectrum. At the same time, objects of infrared (IR) radiation are no less widely represented in wildlife and in technology. Effective camouflage methods exist in the most technically accessible near-infrared range, however, the improvement of thermal imaging sensors constantly raises the question of improving the masking ability and expanding the working range of camouflage materials in the long-wavelength part of the IR spectrum. The main criterion for masking ability is not the lack of reflection as such. An absolutely non-reflective object is as visible on the background surface as it is 100% reflective. The criterion is the similarity of the background (environment) in reflectivity in the widest possible spectral range.

Известен ряд камуфляжных материалов инфракрасного диапазона, представляющих собой многослойные покрытия на основе пленочных и волоконных материалов с включением наночастиц. Наиболее близким решением по технической сущности является мультиспектральная селективно отражающая структура по патенту RU 2476811, опубл. 27.02.2012.A number of infrared camouflage materials are known, which are multilayer coatings based on film and fiber materials with the inclusion of nanoparticles. The closest solution in technical essence is the multispectral selectively reflecting structure according to patent RU 2476811, publ. 02/27/2012.

Известный материал содержит набор поглощающих и отражающих слоев различной структуры и решает мультиспектральную задачу при контроле отражения в различных областях ИК спектра.Known material contains a set of absorbing and reflecting layers of various structures and solves the multispectral problem in controlling reflection in various regions of the IR spectrum.

Вместе с тем обеспечение камуфляжных свойств в широком диапазоне длин волн посредством набора слоев, поглощающих ИК-излучение в индивидуальных участках спектра по изобретению-прототипу, не всегда оправдано, поскольку дальнейшее расширение диапазона длин волн ведет к неограниченному наращиванию числа слоев, усложнению, утяжелению и удорожанию материала. Кроме того, у известного камуфляжного материала существует дополнительный недостаток, связанный с тепловыделением защищаемого объекта. Объект, выделяющий тепло - например, человек или техническое устройство - может быть защищен от систем обнаружения, использующих естественную или искусственную подсветку, путем обеспечения малого отражения. Однако это не снимает вопрос о нейтрализации избыточного теплового излучения. Камуфляжный слой неизбежно нагревается теплом маскируемого объекта и может быть обнаружен, например, средствами тепловидения.However, the provision of camouflage properties in a wide range of wavelengths through a set of layers that absorb infrared radiation in individual parts of the spectrum according to the invention of the prototype is not always justified, since further expansion of the wavelength range leads to an unlimited increase in the number of layers, complicating, weighting and rising cost material. In addition, the known camouflage material has an additional disadvantage associated with the heat release of the protected object. An object that generates heat - for example, a person or a technical device - can be protected from detection systems using natural or artificial illumination by providing low reflection. However, this does not remove the issue of neutralizing excess thermal radiation. The camouflage layer is inevitably heated by the heat of the masked object and can be detected, for example, by means of thermal imaging.

Таким образом, возникает проблема улучшения характеристик камуфляжного покрытия одновременно по двум направлениям: обеспечение отражения, подобного отражению от фоновой поверхности, в более широком спектральном диапазоне и нейтрализация излучения, связанного с тепловыделением маскируемого объекта.Thus, the problem arises of improving the characteristics of camouflage coatings simultaneously in two directions: providing reflection, similar to reflection from the background surface, in a wider spectral range and neutralizing radiation associated with the heat release of the masked object.

Задача предлагаемого изобретения - обеспечение маскирующих свойств в более широкой области ИК-диапазона и приведение интенсивности собственного теплового излучения к уровню окружающей среды.The objective of the invention is to provide masking properties in a wider region of the infrared range and bring the intensity of its own thermal radiation to the level of the environment.

Задача решается тем, что в известном камуфляжном материале инфракрасного диапазона, представленном набором поглощающих и отражающих слоев, количество слоев ограничено наружным, промежуточным и внутренним слоями, причем наружный слой выполнен из теплоизоляционного материала со спектральной характеристикой отражения, близкой к характеристике отражения фоновой поверхности, внутренний слой выполнен из теплоизоляционного материала, не пропускающего ИК-излучение, промежуточный слой выполнен из материала, обладающего охлаждающими свойствами.The problem is solved in that in the known infrared range camouflage material represented by a set of absorbing and reflecting layers, the number of layers is limited by the outer, intermediate and inner layers, the outer layer being made of a heat-insulating material with a spectral reflection characteristic close to the reflection characteristic of the background surface, the inner layer made of a heat-insulating material that does not transmit infrared radiation, the intermediate layer is made of a material having cooling properties Twami.

При этом для наружного слоя предпочтительно может быть выбран материал ФПА (фильтр Петрянова ацетилцеллюлозный) с включением наночастиц никеля, для внутреннего слоя предпочтительно может быть выбран материал «Pyrogel XT» и для промежуточного слоя предпочтительно может быть выбран высокомолекулярный гель.In this case, the PPA material (Petryanov’s cellulose filter) including nickel nanoparticles can preferably be selected for the outer layer, Pyrogel XT can be chosen for the inner layer, and a high molecular weight gel can be chosen for the intermediate layer.

Изобретение поясняется иллюстрациями фиг. 1 - 7.The invention is illustrated by the illustrations of FIG. 1 - 7.

На фиг. 1 изображена схема расположения слоев камуфляжного материала ИК-диапазона по изобретению.In FIG. 1 shows a layout of layers of camouflage material of the infrared range according to the invention.

Фиг. 2 иллюстрирует принцип поглощения широкополосного излучения волокнистым материалом. Цифрами обозначены: 6 - излучение, 7 - волокна материала, 8 - наночастицы.FIG. 2 illustrates the principle of absorption of broadband radiation by a fibrous material. The numbers indicate: 6 - radiation, 7 - material fibers, 8 - nanoparticles.

На фиг 3-6 представлены результаты оптимизации наружного слоя заявляемого материала.In Fig 3-6 presents the results of the optimization of the outer layer of the claimed material.

На фиг. 7 представлена динамика температуры покрытий различной структуры, маскирующих тепловыделяющий объект.In FIG. 7 shows the dynamics of the temperature of coatings of various structures masking a fuel object.

Камуфляжный материал инфракрасного диапазона (фиг. 1) выполнен из набора поглощающих слоев. Здесь цифрами обозначены: 1 - фоновая поверхность, 2 - объект, 3 - наружный слой, 4 - промежуточный слой, 5 - внутренний слой.The infrared camouflage material (Fig. 1) is made of a set of absorbing layers. Here the numbers denote: 1 - the background surface, 2 - the object, 3 - the outer layer, 4 - the intermediate layer, 5 - the inner layer.

Число слоев по изобретению ограничено тремя, при этом в качестве внешнего слоя 3 выбран теплоизоляционный материал, близкий по спектральной характеристике отражения к фоновой поверхности, в качестве внутреннего слоя 5 выбран теплоизоляционный материал, не пропускающий ИК-излучение, в качестве промежуточного слоя 4 выбран материал, обладающий охлаждающими свойствами. Наружный слой предпочтительно выполнен из материала ФПА (фильтр Петрянова ацетилцеллюлозный) с включением наночастиц никеля. Закрепление наночастиц на волокнистом материале производится, например, нагревом до температуры размягчения волокнистой основы. Внутренний слой предпочтительно выполнен из материала «Pyrogel XT», выпускаемой, например, компанией Aspen Aerogels, Inc. Промежуточный слой предпочтительно выполнен нанесением высокомолекулярного геля на обращенную в сторону наружного слоя поверхность внутреннего слоя. В качестве высокомолекулярного геля могут быть использованы фармацевтические мази или кремы, предпочтительно содержащие по рецептуре максимальное количество жидкости.The number of layers according to the invention is limited to three, while thermal insulation material close to the background surface in spectral reflection characteristics is selected as outer layer 3, thermal insulation material that does not transmit infrared radiation is selected as inner layer 5, material is selected as intermediate layer 4, with cooling properties. The outer layer is preferably made of FPA material (Petryanov’s cellulose filter) with the inclusion of nickel nanoparticles. The nanoparticles are fixed on the fibrous material, for example, by heating to the softening temperature of the fibrous base. The inner layer is preferably made of Pyrogel XT material, manufactured, for example, by Aspen Aerogels, Inc. The intermediate layer is preferably made by applying a high molecular weight gel to the surface of the inner layer facing the outer layer. As the high molecular weight gel, pharmaceutical ointments or creams can be used, preferably containing the maximum amount of liquid in the formulation.

Влияние отличительных признаков на достижение технического результата обусловлено следующим.The influence of distinguishing features on the achievement of a technical result is due to the following.

1. Ограничение числа слоев тремя обеспечивает заявленное улучшение характеристик камуфляжного материала без существенного увеличения толщины и массы, а также технической сложности в отличие от известного покрытия, где число разнообразных слоев и покрытий достигает 5-6. При этом выбранного числа слоев достаточно для достижения технического результата. Слои, расположенные в соответствии с фиг. 1, выполняют все необходимые функции, то есть: уподобление фону по спектральной отражательной способности, поглощение избыточного тепла и уподобление фону по температуре.1. Limiting the number of layers to three provides the claimed improvement in the characteristics of camouflage material without a significant increase in thickness and weight, as well as technical complexity, in contrast to the known coating, where the number of various layers and coatings reaches 5-6. Moreover, the selected number of layers is sufficient to achieve a technical result. The layers in accordance with FIG. 1, perform all the necessary functions, that is: likening the background to spectral reflectivity, absorbing excess heat and likening the background to temperature.

2. Выбор в качестве наружного слоя материала, близкого по спектральной характеристике отражения к фоновой поверхности, обеспечивает малый контраст объекта, камуфлированного заявленным материалом, относительно фона при температурном равновесии с окружающей средой. В соответствии с общими принципами рассеяния и поглощения электромагнитного излучения наиболее универсальным с точки зрения регулирования отражения в широком спектральном диапазоне является материал, создаваемый на основе принципа световой ловушки. Для этого на материале, структурированном в виде микроволокон определенной длины и плотности, закрепляются наночастицы (см. фиг. 2). Излучение, падающее на материал, частично поглощается наночастицами, частично рассеивается на микроволокнах и отправляется вглубь, постепенно угасая по мере прохождения через материал. Принцип подобной ловушки аналогичен принципу действия модели абсолютно черного тела. При этом соотношение поглощения и рассеяния устанавливается подбором концентрации наночастиц. Технический результат в части обеспечения нужной характеристики отражения в широком диапазоне длин волн ИК-излучения достигается оптимальным выбором материала, типа наночастиц, способа их закрепления на материале.2. The choice as the outer layer of the material, close in spectral characteristics of reflection to the background surface, provides low contrast of the object camouflaged by the claimed material relative to the background at temperature equilibrium with the environment. In accordance with the general principles of scattering and absorption of electromagnetic radiation, the most universal material from the point of view of controlling reflection in a wide spectral range is material created on the basis of the principle of a light trap. For this, nanoparticles are fixed on a material structured in the form of microfibers of a certain length and density (see Fig. 2). The radiation incident on the material is partially absorbed by nanoparticles, partially scattered by microfibers and sent deep into the air, gradually dying away as it passes through the material. The principle of such a trap is similar to the principle of operation of a model of an absolutely black body. In this case, the ratio of absorption and scattering is established by selecting the concentration of nanoparticles. The technical result in terms of providing the desired reflection characteristics in a wide wavelength range of infrared radiation is achieved by the optimal choice of material, such as nanoparticles, the method of their fastening on the material.

3. Выбор в качестве внутреннего слоя теплоизоляционного материала, не пропускающего ИК-излучения, обеспечивает дозированный поток тепла от объекта в направлении промежуточного охлаждающего (теплопоглощающего) слоя. Теплопередача внутреннего слоя должна быть не слишком малой, чтобы не допустить перегрева объекта, и не слишком большой, чтобы не исчерпать ресурс хладоемкости промежуточного слоя слишком быстро.3. The choice as the inner layer of a heat-insulating material that does not transmit infrared radiation, provides a dosed heat flow from the object in the direction of the intermediate cooling (heat-absorbing) layer. The heat transfer of the inner layer should not be too small to prevent overheating of the object, and not too large so as not to exhaust the cold storage resource of the intermediate layer too quickly.

4. Выбор в качестве наружного слоя материала ФПА (фильтр Петрянова ацетилцеллюлозный) с включением наночастиц никеля произведен экспериментально перебором различных волокнистых материалов (бумага, КМН, ФПА, ТДМ и т.п.) и нанопорошков ряда металлов (Ti, W, Cu, Al, Ni). Фильтрующие материалы марки ФПА [http://filar.ru/svedenia1.html] гидрофильны, обладают химической стойкостью к органическим растворителям типа пластификаторов и масел, термостойкостью до 150°С. Технология получения нанопорошков металлов основана, как правило, на взрывном испарении проволоки импульсом тока.4. The choice of the PPA material as the outer layer (Petryanov’s cellulose filter) with the inclusion of nickel nanoparticles was experimentally sorted out various fibrous materials (paper, KMN, FPA, TDM, etc.) and nanopowders of a number of metals (Ti, W, Cu, Al , Ni). The filtering materials of the FPA brand [http://filar.ru/svedenia1.html] are hydrophilic, have chemical resistance to organic solvents such as plasticizers and oils, and heat resistance up to 150 ° C. The technology for producing metal nanopowders is usually based on explosive evaporation of a wire by a current pulse.

При выполненных авторами наблюдениях с помощью тепловизора установлено, что материал ФПА с наночастицами никеля проявляет наименьший контраст на фоне наиболее распространенных конструкционных материалов: штукатурка, древесина, стекло и т.п. Результаты тепловизионных измерений приведены на фиг. 3-6. Изображение на фиг.3 соответствует заявленной комбинации материала ФПА и наночастиц никеля. По сравнению с другими испытанными образцами на основе различных волокнистых материалов и нанопорошков (см. фиг.4 - фиг.6) заявленная комбинация обладает наименьшим контрастом относительно фона. Теплоизоляционные свойства материала по изобретению обусловлены его волокнистостью. Наличие теплоизоляционных свойств обеспечивает возможность установления на внешней поверхности наружного слоя температуры, равной температуре окружающей среды, независимо от температуры нижележащих слоев, если разница между ними не слишком велика.During the observations made by the authors with the help of a thermal imager, it was established that the material of the FPA with nickel nanoparticles shows the least contrast against the background of the most common structural materials: plaster, wood, glass, etc. The results of thermal imaging measurements are shown in FIG. 3-6. The image in figure 3 corresponds to the claimed combination of the material of the FPA and nickel nanoparticles. Compared with other tested samples based on various fibrous materials and nanopowders (see figure 4 - figure 6), the claimed combination has the lowest contrast relative to the background. The thermal insulation properties of the material according to the invention are due to its fibrous nature. The presence of thermal insulation properties makes it possible to establish on the outer surface of the outer layer a temperature equal to the ambient temperature, regardless of the temperature of the underlying layers, if the difference between them is not too large.

5. Выбор в качестве материала внутреннего слоя материала «Pyrogel XT» обусловлен его низкой теплопроводностью при относительно малой толщине и гибкости. Материал «Pyrogel XT» [http://www.aerogel.com/Aspen_Aerogels_Pyrogel_XT.pdf] представляет собой изоляционное покрытие, состоящее из аэрогеля и армированной нетканой стеклянно-волоконной прокладки. Аэрогели обладают теплопроводностью, в 2-5 раз меньшей, чем традиционные теплоизоляционные материалы. Pyrogel XT является гибким, легким, тонким и безопасным для окружающей среды материалом. Малая, но конечная теплопроводность указанного материала обеспечивает дозированную передачу тепла, выделяемого объектом, к промежуточному охлаждающему слою без перегрева объекта.5. The choice of the inner layer of Pyrogel XT as the material is due to its low thermal conductivity with a relatively small thickness and flexibility. Pyrogel XT [http://www.aerogel.com/Aspen_Aerogels_Pyrogel_XT.pdf] is an insulating coating consisting of airgel and a reinforced non-woven glass-fiber lining. Aerogels have thermal conductivity, 2-5 times less than traditional thermal insulation materials. Pyrogel XT is a flexible, lightweight, thin and environmentally friendly material. Small, but final thermal conductivity of the specified material provides a metered transfer of heat generated by the object to the intermediate cooling layer without overheating of the object.

6. Выбор высокомолекулярного геля, обладающего охлаждающими свойствами, в качестве промежуточного слоя обусловлен технической простотой реализации функции охлаждения за счет испарения жидкости, входящей в состав геля, одновременно благодаря вязкости геля исключается растекание жидкости. Высокомолекулярные гели представляют собой растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) [см. источник информации «Высокомолекулярные соединения» //Аржаков М.С. и др. http://vms-praktikum.narod.ru/vmsbaku.pdf]. Наиболее доступными и одновременно безопасными являются массово применяемые в фармацевтической и косметической промышленности гели на основе поливинил-пирролидона, поливинилового спирта, полимера и сополимера акриловой и метакриловой кислот. Высокомолекулярные гели в виде растворов ВМС в воде или в смеси воды с этанолом при концентрации порядка 20% обладают высокой вязкостью, препятствующей их растеканию и просачиванию и способствующей удержанию на волокнистой поверхности. Благодаря этому они способны в течение относительно длительного времени оказывать охлаждающий эффект за счет испарения жидкости.6. The choice of a high molecular weight gel with cooling properties as an intermediate layer is due to the technical simplicity of the implementation of the cooling function due to evaporation of the liquid that is part of the gel, while liquid spreading is eliminated due to the viscosity of the gel. High molecular weight gels are solutions of high molecular weight compounds (IUDs) [see source of information "High-molecular compounds" // Arzhakov MS et al. http://vms-praktikum.narod.ru/vmsbaku.pdf]. The most affordable and at the same time safe are gels based on polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polymer and copolymer of acrylic and methacrylic acids, which are widely used in the pharmaceutical and cosmetic industries. High molecular weight gels in the form of solutions of IUDs in water or in a mixture of water with ethanol at a concentration of about 20% have a high viscosity that prevents them from spreading and seeping and helps to retain on a fibrous surface. Due to this, they are able for a relatively long time to provide a cooling effect due to the evaporation of the liquid.

7. Порядок расположения слоев обеспечивает а) дозированную теплопередачу от объекта через внутренний слой в направлении промежуточного гелевого слоя; б) поглощение тепла от объекта гелевым слоем и отвод в окружающее пространство за счет испарения растворителя; в) установление распределения температуры в толще наружного слоя, представленного теплоизоляционным материалом: от температуры геля на стороне, обращенной вовнутрь, до температуры окружающей среды на стороне, обращенной наружу. Благодаря этому наружный слой оказывается наиболее близок к фону как по отражению падающего ИК-излучения, так и по собственному тепловому излучению.7. The arrangement of the layers provides a) a dosed heat transfer from the object through the inner layer in the direction of the intermediate gel layer; b) the absorption of heat from the object with a gel layer and removal into the surrounding space due to evaporation of the solvent; c) establishing the temperature distribution in the thickness of the outer layer represented by the insulating material: from the temperature of the gel on the side facing inward to the ambient temperature on the side facing outward. Due to this, the outer layer turns out to be closest to the background both in reflection of the incident infrared radiation and in its own thermal radiation.

Таким образом, заявленная совокупность признаков обеспечивает технический результат в виде обеспечения низкой отражательной способности камуфляжного материала в более широком участке ИК-диапазона и приведения интенсивности его собственного излучения к уровню фона.Thus, the claimed combination of features provides a technical result in the form of providing low reflectivity of camouflage material in a wider section of the infrared range and bringing the intensity of its own radiation to the background level.

Камуфляжные свойства заявляемого материала реализуются благодаря действию следующих физических факторов:Camouflage properties of the claimed material are realized due to the action of the following physical factors:

1. Наружный слой заявленного состава обладает в широком спектральном диапазоне ИК-излучения отражательной способностью, наиболее приближающейся к отражательной способности типичных фоновых поверхностей. Этим достигается малая заметность камуфлированного объекта ИК рецепторами при температурном равновесии с окружающей средой.1. The outer layer of the claimed composition has a wide spectral range of infrared radiation reflectivity that is closest to the reflectivity of typical background surfaces. This achieves low visibility of the camouflaged object by IR receptors at temperature equilibrium with the environment.

2. Малая заметность камуфлированного объекта при наличии тепловыделения от человека или технического устройства достигается за счет частичной теплоизоляции объекта внутренним слоем, отведения избыточного тепла за счет испарения жидкости из слоя высокомолекулярного геля и выравнивания температуры внешней поверхности наружного теплоизолирующего слоя с температурой окружающей среды за счет его малой теплопроводности.2. The low visibility of the camouflage object in the presence of heat from a person or technical device is achieved by partially insulating the object with the inner layer, removing excess heat due to evaporation of the liquid from the high molecular weight gel layer and aligning the temperature of the outer surface of the outer heat insulating layer with the ambient temperature due to its small thermal conductivity.

Динамика установления теплового баланса в слоях камуфляжного покрытия по изобретению иллюстрируется графиками фиг. 7. Температура фона - 27º С. Кривая a) на фиг. 7 отражает установление температуры внешней поверхности камуфляжного материала, представленного исключительно слоем материала Pyrogel XT. В течение короткого времени поверхность приобретает температуру, демаскирующую объект. Кривая b) на фиг. 7 отражает динамику установления температуры внешней поверхности камуфляжного материала, представленного материалом Pyrogel XT в комбинации с ФПА с включением наночастиц никеля. Благодаря дополнительной теплоизоляции слоя ФПА установившаяся температура наружной поверхности несколько ниже, чем у одиночного слоя Pyrogel XT, тем не менее, она превышает температуру фона, что опять-таки демаскирует объект. Кривая c) на фиг. 7 отражает динамику установления температуры внешней поверхности камуфляжного материала, представленного всеми тремя слоями в соответствии с изобретением. Благодаря отводу тепла за счет испарения жидкости и низкой теплопроводности наружного слоя избыточный нагрев внешней поверхности остается на уровне погрешности. Испарение жидкости происходит достаточно медленно, что позволяет объекту в течение длительного времени сохранять маскировку.The dynamics of establishing heat balance in the camouflage layers of the invention are illustrated in the graphs of FIG. 7. The background temperature is 27 ° C. Curve a) in FIG. 7 depicts the determination of the temperature of the outer surface of camouflage material represented exclusively by a layer of Pyrogel XT material. Within a short time, the surface acquires a temperature that unmasks the object. Curve b) in FIG. 7 reflects the dynamics of establishing the temperature of the outer surface of the camouflage material represented by Pyrogel XT material in combination with PSA with the inclusion of nickel nanoparticles. Due to the additional thermal insulation of the FPA layer, the steady-state temperature of the outer surface is slightly lower than that of a single Pyrogel XT layer, however, it exceeds the background temperature, which again unmasks the object. Curve c) in FIG. 7 shows the dynamics of establishing the temperature of the outer surface of camouflage material represented by all three layers in accordance with the invention. Due to heat removal due to evaporation of the liquid and low thermal conductivity of the outer layer, excessive heating of the outer surface remains at the level of error. Evaporation of the liquid occurs rather slowly, which allows the object to maintain masking for a long time.

Технический результат - улучшение маскирующих свойств камуфляжного материала в более широком диапазоне ИК части спектра и приведение интенсивности собственного излучения к уровню излучения фоновой поверхности.EFFECT: improved camouflage masking properties in a wider range of the IR part of the spectrum and reduction of the intrinsic radiation intensity to the radiation level of the background surface.

Источники информацииInformation sources

1 RU 2476811, опубл. 27.02.2012.1 RU 2476811, publ. 02/27/2012.

2 Материал «Pyrogel XT». http://www.aerogel.com/Aspen_Aerogels_Pyrogel_XT.pdf2 Material “Pyrogel XT”. http://www.aerogel.com/Aspen_Aerogels_Pyrogel_XT.pdf

3 Высокомолекулярные соединения» //Аржаков М.С. и др. http://vms-praktikum.narod.ru/vmsbaku.pdf3 High-molecular compounds ”// Arzhakov MS et al. http://vms-praktikum.narod.ru/vmsbaku.pdf

Claims (1)

Камуфляжный материал инфракрасного диапазона, содержащий наружный слой, близкий по спектральной характеристике отражения к фоновой поверхности, и внутренний слой из материала с низкой теплопроводностью, отличающийся тем, что в качестве наружного слоя выбран волокнистый ацетилцеллюлозный материал, известный как фильтр Петрянова ацетилцеллюлозный (ФПА), с включением наночастиц никеля, а в качестве внутреннего слоя выбран малопроницаемый для ИК части спектра излучения материал «PYROGEL®XT», при этом между указанными слоями помещен промежуточный слой из водонасыщенного высокомолекулярного геля, имеющего возможность испаряться в окружающее пространство. An infrared camouflage material containing an outer layer close in spectral reflection to a background surface and an inner layer of material with low thermal conductivity, characterized in that the fibrous cellulose acetate material known as the Petryanov’s cellulose acetate filter (PPA) is selected as the outer layer, by the inclusion of nickel nanoparticles, and the material PYROGEL®XT, which is poorly permeable to the IR part of the radiation spectrum, was chosen as the inner layer, with a gap between these layers full-time layer of water-saturated high molecular weight gel, which has the ability to evaporate into the surrounding space.
RU2013157313/12A 2013-12-24 2013-12-24 Infrared range camouflage material RU2560007C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157313/12A RU2560007C2 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Infrared range camouflage material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157313/12A RU2560007C2 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Infrared range camouflage material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013157313A RU2013157313A (en) 2015-07-20
RU2560007C2 true RU2560007C2 (en) 2015-08-20

Family

ID=53611227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157313/12A RU2560007C2 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Infrared range camouflage material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2560007C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798354C1 (en) * 2022-11-11 2023-06-22 Евгений Иванович Шаповалов Multilayer camouflage material, method for manufacturing a raincoat from multilayer camouflage material, camouflage raincoat, camouflage bandana, camouflage gloves

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2929537C2 (en) * 1978-07-28 1991-01-24 Gottlieb, Willi, Nuuk, Groenland/Greenland, Dk
RU2101658C1 (en) * 1996-01-30 1998-01-10 Сергей Владимирович Ковалев Device for radar camouflage of ground objects
RU2127194C1 (en) * 1995-04-11 1999-03-10 В.Л. Горе энд Ассоциэйтес, Инк. Material with coating reflecting infra-red radiation
RU2194236C1 (en) * 2001-06-13 2002-12-10 Томский политехнический университет Screen absorbing beamed optical radiation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2929537C2 (en) * 1978-07-28 1991-01-24 Gottlieb, Willi, Nuuk, Groenland/Greenland, Dk
RU2127194C1 (en) * 1995-04-11 1999-03-10 В.Л. Горе энд Ассоциэйтес, Инк. Material with coating reflecting infra-red radiation
RU2101658C1 (en) * 1996-01-30 1998-01-10 Сергей Владимирович Ковалев Device for radar camouflage of ground objects
RU2194236C1 (en) * 2001-06-13 2002-12-10 Томский политехнический университет Screen absorbing beamed optical radiation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802406C1 (en) * 2022-11-07 2023-08-28 Сергей Леонидович Поляков Multi-layer double-sided structured material
RU2798354C1 (en) * 2022-11-11 2023-06-22 Евгений Иванович Шаповалов Multilayer camouflage material, method for manufacturing a raincoat from multilayer camouflage material, camouflage raincoat, camouflage bandana, camouflage gloves
RU2823583C1 (en) * 2023-09-14 2024-07-24 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Camouflage suit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013157313A (en) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2888901T3 (en) Selective Radiation Cooling Structure
Zhang et al. Optical devices constructed from multiresponsive microgels
DK144954B (en) MEASURES FOR MULTISPECTRAL SLAYING OF OBJECTS OR PLACES
Craig et al. BioTRIZ suggests radiative cooling of buildings can be done passively by changing the structure of roof insulation to let longwave infrared pass
Zhang et al. Experimental study of flash boiling spray vaporization through quantitative vapor concentration and liquid temperature measurements
RU2560007C2 (en) Infrared range camouflage material
RU2403328C1 (en) Infrared radiation reflecting material
Jia et al. Comparison of the photo-thermal energy conversion behavior of polar bear hair and wool of sheep
Jaimes et al. Experimental evaluation of a single slope solar still
US20110049368A1 (en) Radiation detector with microstructured silicon
US6753075B1 (en) Infrared camouflaging system
KR101965619B1 (en) Solar heat boiler using absorber
US20210112895A1 (en) Multilayered multifunctional heat-management material
RU2229910C1 (en) Method of reducing action of energy flow, namely light, heat and convective gas flow, fire-proof screen and fire protection device based on the screen
JP4826059B2 (en) Laminating material for camouflage including cloth substrate
LV15375B (en) Textile material reducing infrared radiation in the range of thermal spectrum
Santos et al. Prototype of adaptive, multispectral camouflage for the soldier
Hwang et al. The influence of ambient conditions and fuel type on gasoline spray plume direction.
Lee Theoretical prediction and measurement of the fabric surface apparent temperature in a simulated man/fabric/environment system
Lu et al. Study Infrared Radiation Characteristic on High-Speed Projectile
Steinvall et al. Active and passive EO sensing for the detection of humans and handheld objects
WO2018057099A1 (en) Device for camouflaging an object from infrared and low light cameras
GB2295665A (en) Infra-red body
Iranpour et al. Feasibility study of the jurisdiction of the International Criminal Court to investigate the crime of terrorism
Alvi et al. Fabrication of Multifunctional Tents Using Canvas Fabric

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191225