Brevet FR2716038A1 — publié le 19950811

La présente invention concerne un procédé de camouflage d'un engin contre la détection par des moyens éléctromagnétiques, ainsi qu'un matériau pour la mise en oeuvre dudit procédé. On connait dans l'état de la technique des procédés de contre-mesure électromagnétiques passives consistant, par exemple à recouvrir une partie au moins d'un engin avec un matériau dopé absorbant au moins partiellement un faisceau laser incident et réémettant un rayonnement diffus dans une bande de longueur d'onde différente. Les matériaux de dopage sont constitués par des matières photoluminescentes, formant éventuellement une cascade lumineuse, englobées dans une matrice. Ce procédé est parfaitement efficace contre la détection par un laser émettant dans une bande de longueur d'onde extrêmement étroite et parfaitement définie. La bande d'absorption est très étroite et correspond très précisément à la raie d'émission des lasers habituellement mis en oeuvre pour la détection, les guidages de missiles et/ou la télémétrie. En revanche, le procédé selon l'état de la technique s'avère inopérant si le moyen de détection fonctionne dans une bande de longueur d'onde plus large ou décalée ou en cas de détection passive. Cette grande sélectivité constitue donc une limitation de l'efficacité opérationnelle de ce procédé. On connaît également des bâches colorées avec des matériaux présentant un spectre de réémission proche de celui de la chlorophylle. Ce procédé est efficace uniquement contre la détection par illumination par un faisceau infra-rouge mais s'avère inopérant à l'encontre de l'émission propre de l'engin. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de camouflage contre des moyens électromagnétiques dans les bandes de longueurs d'ondes optiques consistant à recouvrir la plus grande partie au moins des surfaces émissives d'un engin avec un revêtement comportant au moins un matériau présentant intrinsèquement une émittance sélective. On appelle matériau à émittance sélective un corps présentant une émissivité n'observant pas la loi de PLANCK. Le spectre d'émission intrinsèque de la plupart des corps est régi par la loi de PLANCK définissant la relation entre la température dudit corps et sa longueur d'onde d'émission électromagnétique. Cette relation est la même pour la plupart des corps, à un facteur constant près. Toutefois, certains corps, dits à émittance sélective se comportent de façon atypique et leur spectre de réémission électromagnétique en fonction de la température diffère de façon significative de la relation établie par la loi de PLANCK. La demanderesse a résolu de façon originale et efficace le problème essentiel de la furtivité des engins militaires en couvrant certaines au moins des surfaces d'un engin avec des matériaux à émittance sélective perturbant de façon significative le comportement électromagnétique de l'engin. Cette perturbation fausse totalement les informations acquises par les moyens de détection, même les moyens à balayage de longueur d'onde ou à spectre large. En effet, les dispositifs de détection de type connu fonctionnent sur la base d'hypothèses fondamentales consistant en particulier à considérer qu'un corps est identifié par son comportement électromagnétique intrinsèque rependant à la loi de PLANCK. Ce comportement atypique se trouve par ailleurs être particulièrement favorable car le pic d'émission à une température habituellement rencontrée sur des engins militaires correspond à l'une des bandes de faible absorption de l'atmosphère. Le revêtement partiel avec des matériaux à émittance sélective a, en revanche, pour effet de décaler le pic d'émission dans les bandes de faible transmission atmosphérique, ce qui conduit en plus à un phénomène d'atténuation de l'énergie rayonnée, fonction de la distance. Selon un mode de réalisation préféré, la matière à émittance sélective présente un comportement atypique dans une partie au moins d'une bande de longueurs d'ondes comprises entre 0,5 et 20 microns. Cette bande de longueurs d'ondes correspond au spectre d'émission des corps vérifiant la loi de PLANCK. De préférence, ledit matériau à émittance sélective est inclus dans une matrice solide à faible émittance. Cette matrice présente les qualités d'adhérence et de résistance mécanique requises pour le revêtement d'un engin militaire et permet l'inclusion du matériau à émittance sélective. Cette inclusion est réalisée selon des techniques connues de l'homme du métier et compatibles avec la nature du matériau à émittance sélective employé. On entend par matériau à faible émittance un matériau dont l'émission thermique correspond à la loi de PLANCK diminuée d'un facteur inférieur à l'unité constante dans toute l'étendue spectrale. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, la matrice est réalisée en caoutchouc chloré, en néoprène ou en ciment magnésien. Ces matériaux ont été identifiés par la demanderesse qui a constaté qu'ils présentent l'ensemble des qualités requises de résistance mécanique, d'applicabilité et d'adhérence sur un support et de possibilité d'inclusion d'un dopant. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, le matériau émittance sélective est choisi parmi les matériaux suivants - hydrocarbures aromatiques polycycliques, - sulfures de zinc, de cadmium, de plomb, de terres rares, - séléniure de plomb, - oxyde d'alumine ou de terres rares. De préférence, le matériau à émittance sélective est constitué par de la magnésie de formule générale (Mg O) MgCl dopé avec l'un des matériaux précédemment cités. La présente invention concerne également un matériau de camouflage se présentant soit sous forme d'un vernis, soit sous forme d'un matériau souple telle qu'une bâche de camouflage, constitué par une matrice et par un matériau de dopage à émittance sélective, ainsi qu'un engin militaire furtif recouvert par un revêtement comportant un matériau à erniffitance sélective. La présente invention sera mieux comprise à partir des figures où - la figure 1 représente des courbes d'émission thermique de différents matériaux, - le figure 2 représente le spectre de transmission de l'atmosphère. La figure 1 représente les courbes d'émission thermique de trois corps de comportement différent. La courbe (1) représente le spectre d'émission d'un corps noir à une température de 440 K. Le corps noir constitue le modèle de référence pour la loi de PLANCK. La courbe (2) représente le spectre d'émission typique d'un matériau ordinaire. Cette courbe (2) correspond sensiblement à la courbe (1) d'émission d'un corps noir à la même température, affecté d'un coefficient d'atténuation constant. En particulier, le pic d'émission (6) d'un corps typique correspond à la même longueur d'onde que le pic d'émission (4) d'un corps noir à la même température. La courbe (3) représente le spectre d'émission d'un matériau à émittance sélective mis en oeuvre par la présente invention et placé également à une température de 440"K. Cette courbe diffère notablement des courbes correspondant à des corps vérifiant la loi de PLANCK et, en particulier, le pic d'émission (5) est décalé par rapport aux pics d'émisssion (4), (6) des corps typiques. Il en résulte une interprétation erronée de la température de l'engin recouvert dudit matériau à émittance sélective par un détecteur de type connu. On peut par ailleurs observer que l'énergie globale rayonnée est supérieure d'un quart environ à celle du corps gris. Ceci a pour effet de provoquer un me lueur échange thermique avec l'atmosphère et donc de faciliter le refroidissement de l'engin. La figure 2 représente le taux de transmission de l'atmosphère en fonction de la longueur d'onde exprimée en microns. Cette mesure a été effectuée par un détecteur spectrophotométrique éloigné d'une source émissive d'une distance de 10 kilomètres environ. On peut constater que l'atmosphère absorbe la quasi totalité de l'énergie dans une bande de longueurs d'ondes comprises entre 6,3 microns et 8 nierons. n revanche, la bande de longueurs d'ondes comprises entre 3,2 et 4,2 microns est peu atténuée par l'atmosphère. C'est la raison pour laquelle les moyens de détection, de télémesure et de guidage par ondes électromagnétiques fonctionnent préférentiellement dans cette bande appelée parfois "bande II". Les matériaux à émittance sélective présentent à des températures usuelles sur des engins militaires une émissivité faible dans cette bande et, en tous les cas, inférieure à l'émissivité des matériaux vérifiant la loi de PLANCK. De ce fait, outre l'interprétation erronée de la détection en raison du décalage du pic de réémission, la mesure, et/ou la détection, est perturbée par l'atténuation atmosphérique du rayonnement réémis. mise en oeuvre de la présente invention peut se faire notamment sous forme d'un vernis constitué par une matrice durcissable dopée par un matériau à faible émittance. A titre d'exemple, on prépare un ciment magnésien de la façon suivante. On mélange dans du chlorure de magnésium commercialisé par la Compagnie des Salins du Midi sous la dénomination CHLORUMAG 12 de l'oxyde d'yttrium dans une proportion de 1 pour 5 000 en poids. On agite et on mélange à faible vitesse pour éviter la formation d'agglomérats avant de chauffer le mélange à 105 C pendant 6 minutes. On porte ensuite la température à 145"C avec un temps de montée de 10 minutes. On effectue enfin un broyage après refroidissement et on incorpore le broyat dans un vernis silicone dans des proportions de 1 pour 1000 g de vernis. Bien entendu, la présente invention n'est aucunement limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend au contraire à toutes les variantes envisageables. En particulier, le revêtement sur l'engin peut être réalisé par dépôt électrolytique ou tout autre moyen usuel. REVENDICATIONS 1) Procédé de camouflage d'un engin contre la détection par des moyens électromagnétiques dans des bandes de longueurs d'onde optiques caractérisé en ce que l'on recouvre la plus grande partie au moins des surfaces missives dudit engin avec un revêtement comportant au moins un matériau présentant intrinsèquement une émittance sélective. 2) Procédé de camouflage d'un engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit matériau présente une émittance sélective dans une partie au moins de la bande de longueurs d'ondes comprises entre 0,5 et 20 microns. 3) Procédé de camouflage d'un engin selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit matériau à émittance sélective est inclus dans une matrice solide à faible émittance. 4) Procédé de camouflage d'un engin selon la revendication 3 caractérisé en ce que la matrice est réalisée en caoutchouc chloré ou en néoprène ou en un ciment magnésien. 5) Procédé de camouflage d'un engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau à émittance sélective est choisi parmi les sulfures de zinc, les sulfures de terres rares, de cadmium, l'oxyde de manganèse, les hydrocarbures aromatiques, l'oxyde d'alumine, le plomb ou le sélénium, le séléniure de plomb, les oxydes de terres rares. 6! Matériau de camouflage contre la détection par des moyens électromagnétiques constitué par une matrice et un matériau de dopage caractérisé en ce que le matériau de dopage est constitué par un matériau à émittance sélective. 7) Matériau de camouflage contre la détection par des moyens électromagnétiques selon la revendication 6 caractérisé en ce que la matrice est choisie parmi les ciments magnésiens, le caoutchouc chloré, le néoprène et en ce cue e matériau à émittance sélective est choisi parmi les sulfures de zinc, les sulfures de cadmium, l'oxyde de manganèse, les hydrocarbures aromatiques, l'oxyde d'alumine, le plomb ou le sélénium. 8) Engin militaire furtif caractérisé en ce qu'il est recouvert au moins partiellement par un revêtement comportant un matériau à émittance sélective.