zur Reduzierung von Radarsignaturen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Marineschiff mit deckseitigen Abdeckungen von Containern, Decksgeräten und/oder für Zugangsöffnungen zur Reduktion der Radarsignatur (RCS, Radar-Cross-Section, Radarquerschnitt) in Form von Folien, wobei die Folien durch einen Werkstoff aus Radarstrahlen refektierendem Materialgebildet sind.

Für die Reduktion der Radarsignatur von Marineschiffen ist ein erheblicher Aufwand erforderlich. Hierzu werden Flächen des Rumpfes und der Aufbauten oberhalb der Wasserlinie geneigt und rechte Winkel sowie Rundungen vermieden. Es werden daher Ausrüstungsgegenstände unter Deck verlegt. Bei einigen Geräten, Systemen oder Missionsmodulen ist eine derartige Änderung der äußeren Geometrie nicht möglich. Auch eine zunehmende Verwendung von Containern an Deck für verschiedene Aufgaben eines Marineschiffes erhöhen die RCS- Werte eines Schiffes erheblich und heben den Effekt einer optimierten Schiffsstruktur teilweise wieder auf.

Es ist bereits nach der DE 102 56 984 B4 eine Anordnung über eine Abdeckeinrichtung bekannt, eine negativ auswirkende Erhöhung einer Radarsignatur zu verhindern. Ferner ist nach DE 10 2005 004 682 AI eine Tarneinrichtung für Schiffe zur Vermeidung einer Radarrückstrahlung bekannt geworden. Auch nach der DE 10 2006 060 468 B3 ist ein deckseitig - - angeordneter Behälter bekannt geworden, der geneigte Außenwände zur Vermeidung einer Radarreflexion aufweist.

Der US 4,495,239 ist eine Tarnfolie bekannt. Ebenso aus der DE 1 227 090 A, der DE 88 13 680 Ul und der

DE 10 2004 025 647 AI sind weitere Tarnvorrichtungen bekannt.

Der JP 2002 068 082 A ist eine Folie zu entnehmen, welche Taschen für radarabsorbierende Materialien aufweist. Es hat sich jedoch als effizienter erwiesen, Radarstrahlung nicht zu absorbieren, sondern in eine Richtung, welche von der Einstrahlrichtung abweist, zu reflektieren. Außerdem hat sich die Verwendung von Taschen als zeitaufwändig erwiesen und die gezeigte Ausführung weist für Radarstrahlen durchlässige Bereiche zwischen den einzelnen Taschen auf.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausbildung für eine deckseitige Abdeckung zur Reduktion der Radarsignatur auf Marineschiffen zu schaffen, die ein geringes Gewicht aufweist sowie eine leichte Handhabung ermöglicht und eine hohe Flexibilität zum Abdecken gewährleistet sowie dabei eine ähnlich hohe mechanische Schutzfunktion gegen Seeschlag und Winddruck ausübt, wie sie von festen Aufbauten auf Seeschiffen gefordert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass die Folie mehrlagig ausgebildet ist und mindestens durch eine außenliegende Decklage zur farblichen Anpassung, als Radar reflektierenden Fläche sowie ein mehrlagiges Laminat als Schutzlage vor Wind und Seeschlag gebildet ist und dass die mehrlagige Folie über Halterungen in einer Abschirmposition einspannbar ist. Diese Folie dient zur - -

Abdeckungen von Containern, Decksgeräten und/oder für Zugangsöffnungen zur Reduktion von Radarsignaturen auf einem Marineschiff. Die Folie ist mehrlagig ausgebildet und ist mindestens durch eine außenliegende Decklage zur farblichen Anpassung, eine Metalllage als Radar reflektierende Fläche sowie ein mehrlagiges Laminat als Schutzlage vor Wind und Seeschlag gebildet. Die mehrlagige Folie ist über Halterungen in einer Abschirmposition einspannbar.

Unter einer Metalllage wird im Sinne der Erfindung jede elektrisch leitfähige Lage verstanden. Als leitfähig werden insbesondere Materialien mit einer Leitfähigkeit von wenigstens 10 ^"3 S/m verstanden. Insbesondere umfasst eine Metalllage eine flächige Metallschicht, ein Gewebe, ein Gitter oder ein Geflecht aus leitfähigen Fasern, eine statistische Verteilung von leitfähigen Fasern, wobei die Fasern leitfähige Verbindungen aufweisen. Insbesondere umfasst die Metallschicht ein Metallmesh, eine Carbonschicht und eine Schicht Kohlenstoffnanoröhren enthaltend.

Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise eine funktionsfähige handhabende Ausbildung zum Abdecken bzw. Verschließen von deckseitigen Anordnungen durchzuführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei Folie um ein Laminat aus einem Basismaterial, einer Metallfolie und einer außenliegenden Decklage, beispielsweise einer UV-Schutzfolie, wobei eine außenliegende Decklage, beispielswiese die UV-Schutzfolie, vorzugsweise farblich an das Schiff angepasst ist. Durch die Lamination zu einer Folie wird eine besonders innige Verbindung zwischen den - -

Komponenten geschaffen, wodurch die für die Anwendung auf See notwendige Stabilität erreicht wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Basismaterial um eine Folie mit

Kunstfaserverstärkung, besonders bevorzugt um eine ThinPreg 120EP der Firma North Thin Ply Technology SÄRL .

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Folie um ein Laminat aus einer Basisfolie, mehreren lastaufnehmenden Folien mit Faserverstärkung, einem Metallgewebe und einer UV-Schutzfolie, wobei die UV- Schutzfolie vorzugsweise farblich an das Schiff angepasst ist. Vorteil der Verwendung eines Metallgewebes ist die gute und stabile Verbindung des Basismaterials mit der UV- Schutzfolie. Metall stellt regelmäßig in einem Laminat eine Trennschicht dar, was durch die in einem Gewebe vorhandenen Zwischenräume vermieden werden kann. Besonders bevorzugt ist die Ausführung mit einem Metallgewebe als Prepreg, wie sie beispielsweise von Mitsubishi Rayon als PYROFIL angeboten wird .

Zur Herstellung des Laminats kann zwischen den Folien ein Kleber verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Klebers bei der Verwendung eines Metallgewebes, da der Kleber das Metallgewebe in flüssiger Form besonders gut durchdringen kann und so die notwendigen Temperaturen und Zeiten bei der Herstellung des Laminats verringert werden können.

In einer weiteren Ausführungsform werden das Basismaterial und die UV-Schutzfolie mit Hilfe eines Metall enthaltenden - -

Klebers laminiert. Der metallhaltige Kleber kann vorzugsweise drucktechnisch auf das Basismaterial und/oder die UV- Schutzfolie aufgebracht werden. Vorzugsweise weist der Metall enthaltende Kleber wenigstens 60 Gew.-% Metall auf. Beispielsweise können handelsübliche Silberleitkleber auf Epoxyd-Basis verwendet werden. Silber weist auch in dieser Form eine extrem hohe Leitfähigkeit und somit gute Reflexionseigenschaften auf.

Vorzugsweise erfolgt die Lamination bei 60 °C bis 250 °C, weiter bevorzugt bei 80 °C bis 210 °C, besonders bevorzugt bei 140 °C bis 180 °C, beispielsweise bei 160 °C. Besonders bevorzugt erfolgt die Lamination unter Vakuum.

Bevorzugt werden für das Laminat der lasttragenden Lagen extrem dünne und leichte Faserverstärkungen verwendet. Besonders bevorzugt werden unidirektionale Faserverstärkungen mit einer Schichtdicke von unter 50 ym und einem Flächengewicht von unter 100 g/m ² verwendet. Diese werden besonders bevorzugt entsprechend der Lasten auf der Folie angeordnet werden, sodass die Faserrichtung in Richtung der zu erwartenden auftretenden Kräfte angeordnet sind.

Um eine Verspannung der Folie in der Abschirmposition und zur Isolierung, insbesondere von Zugangsöffnungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die mehrlagige Folie mindestens einseitig über eine AufWickelvorrichtung angeordnet und über Führungselemente positionierbar in der Abschirmposition gehalten ist.

Für eine Verwendung in einer AufWickelvorrichtung ist die Verwendung eines Laminats sehr bevorzugt, da dieses durch die - - innige Verbindung der Komponenten sehr leicht rollbar ist. Auch wird durch das Vermeiden von weiteren Arbeitsschritten, beispielsweise des nach dem Ausrollen ein Einfügen von Radarabsorbierenden oder reflektierenden Materialien notwendig wäre, die Zeit zum Öffnen und Schließen deutlich verkürzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die

AufWickelvorrichtung ein tragendes Seil oder ein Draht auf, wobei die Folie auf ein das Seil oder den Draht

umschließendes Hohlprofil aufgewickelt wird. Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass das vergleichsweise hohe Gewicht eines Rohres vermieden werden kann. Hinzu kommt, dass bei Verwendung eines Rohres als tragendes Element dieses nur schwer gegen die auftretenden hohen Beschleunigungen (Schock) geschützt werden kann. Ein unter Zug stehendes Seil ist hingegen gegen Schockeinwirkung schützbar. Hinzu kommt die massive Gewichtsersparnis, welche sich bei der Verwendung eines Seils oder eines Drahtes gegenüber einem Rohr ergibt. Ein weiterer Vorteil ist die mögliche Verwendung einer

Spannvorrichtung, welche eine Durchbiegung der

Rolleinrichtung zuverlässig verhindert.

In einer weiteren Ausführungsform bildet die Folie mit der AufWickelvorrichtung ein Rolltor.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die innenliegende Seite der mehrlagigen Folie zusätzlich eine Lage als flexible aufblasbare Luftkammer aufweist, die über Druckluft in einer eingestellten Abschirmposition aufblasbar ist.

Die aufblasbaren Luftkammern können selbstaufblasend oder mittels Druckluft aufblasbar ausgeführt sein. In einer - - bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Aufblasen mittels Druckluft. Das bedeutet, dass die Luftkammern eine Verbindung zu einem druckluftbetriebenen System aufweisen. Beim

Aufrollen entweicht die Luft vorzugsweise automatisch, sodass keine weiteren Schritte vorzunehmen sind. Dadurch kann die Folie schnell auf- und abgewickelt werden. In der

selbstaufblasenden Ausführungsform ist im Inneren der

Luftammern ein formgebendes Material angeordnet, welches im abgewickelten Zustand die Luftkammern in der gefüllten

Position hält.

Die Luftkammern dienen der thermischen Isolation.

Die Einspannung der Folie kann vorzugsweise pneumatisch oder hydraulisch erfolgen. Vorteil ist zum einen, dass diese

Systeme auf einem Schiff regelmäßig zur Verfügung stehen. Zum anderen kann die Folie, welche durch ein solches System unter Spannung steht, bei Druckstöße, welche beispielsweise durch Böen oder Wasserschlag auftreten, abfedern. Die Folie kann bei einer Belastung, welche oberhalb der Kraft der

Einspannung liegt, nachgeben und so den enormen Belastungen ausweichen .

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die mehrlagige Folie in x- sowie y-Richtung in der Fläche

spannbar. Durch eine Verspannung in x- sowie y-Richtung, also in horizontaler und vertikaler Richtung, kann eine

ausreichende Stabilität für die Folie erreicht werden. Dieses ist insbesondere wichtig, wenn die Folie beispielsweise der Kraft von Wellen bei hohem Seegang ausgesetzt sein kann. - -

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie in einer von der Senkrechten abweichenden Orientierung verspannt. Vorzugsweise weist die Folie die gleiche von der Senkrechten abweichenden Orientierung wie die umgebende

Schiffswand auf. Schiffwände sind üblicherweise in einem Winkel von 10 ° bis 25 °, beispielsweise 15 ° geneigt, um Radarstrahlen vom Sender weg zu reflektieren und so den

Radarquerschnitt (RCS) zu verringern.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eine mehrlagige Folie,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Folie,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer an einem Container angeordneten Folie,

Fig. 4 eine Darstellung einer mehrlagigen Folie mit einer zusätzlichen Lage als flexible aufblasbare

Luftkammer und

Fig. 5 eine positionierte Folie als Rolltor mit einer

AufwickelVorrichtung und Halterung über

Führungselemente .

Die dargestellte mehrlagige Folie 1 besteht aus einer äußeren Lage 7, die entsprechend einer farblichen Vorgabe des Schiffes ausgebildet wird und als UV-Schutz dient. - -

Anschließend folgt eine Radarstrahlen reflektierende Lage 2. Diese Lagen 7, 2 sind auf ein mehrlagiges Laminat mit seinen Schichten 3 bis 6 angebracht und ähneln dem Aufbau eines modernen laminierten Hochleistungssegels , um den Anforderungen von Wind- und Seeschlag zu erfüllen.

Die mehrlagige Folie 1 ist dabei gemäß Fig. 3 auf dem Schiffsdeck zwischen einem Container 12 und der Schiffsstruktur angeordnet. Hierzu sind beispielsweise Befestigungsschienen am Container 12 angeordnet, in die ein Keder 9 an der Oberseite der Folie 1 einsetzbar ist. Gemäß Fig. 2 besitzt die Folie 1 eine eingesetzte Stabilisierungsschiene 10 und verstärkte offene Seiten 11. Im unteren Bereich der Fläche 1 sind Anschlagspunkte 8 angeordnet, die deckseitig mit dem Schiff verbindbar sind, um eine glatte und stabile Fläche der Oberfläche der Folie 1 einzustellen .

Zur Anpassung für die Radar reflektierende Lage 2 sind unterschiedliche Materialien vorgesehen, die die

Charakteristik der Radarrückstrahlung des jeweiligen Schiffbaumaterials - Stahl, Aluminium, Karbon, Kunststoff - nachbilden. Mögliche Materialien für die Radar reflektierende Lage 2 sind:

- Aluminiumfolie (bei Stahl- oder Aluminiumaufbauten)

- Aluminium Gaze (bei Stahl- oder Aluminiumaufbauten)

- Nirofolie (bei Stahl- oder Aluminiumaufbauten)

- Niro Gaze (bei Stahl- oder Aluminiumaufbauten)

- Kohlefaser (bei Kohlefaseraufbauten)

- Dyneema ® oder ähnliche Kunstfaser (bei Kunststoffaufbauten) - -

Bei einer Verwendung der mehrlagigen Folie 1 für ein Rolltor ist vorgesehen, die Innenseite der Folie 1 zusätzlich mit einer Lage 13 als aufblasbare Luftkammer zu versehen. Hierdurch ist eine integrierte Isolierschicht möglich.

Bei Verwendung der Folie 1 als Rolltor ist es zweckdienlich, eine Führung an allen Seiten vorzunehmen. Hierzu wird die Folie 1 durch eine mit einem Antrieb 14 versehenen Abwickelvorrichtung 15 im oberen Bereich verbunden und die Folie 1 durch seitliche Führungsschiene 16 geführt und in der Schließposition über eine untere Schiene 17 festgelegt. Durch eine bewegliche Führungsschiene 16 wird eine Straffung der Folie in x-Richtung ermöglicht. Eine Fixierung der unteren Schiene 17, gekoppelt mit einer gegenläufigen Bewegung der Rolleinrichtung, ermöglicht eine Straffung der Folie in y- Richtung. Beide Bewegungen vermindern eine Wölbung der Folie unter Last welche sich negativ auf die Reduktion der Radarrückstrahlung auswirken würde. Bei Verwendung einer Folie 1 mit einer Lage 13 als aufblasbare Luftkammer wird die Luft erst in der Schließposition eingefüllt und zum Öffnen wieder entfernt.