特表 2023-531908 レーダー吸収構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-26

(54)【発明の名称】レーダー吸収構造体

(51)【国際特許分類】

   H01Q 17/00 20060101AFI20230719BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

H01Q17/00

H05K9/00 M

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2022577691

(86)(22)【出願日】2021-03-30

(85)【翻訳文提出日】2023-01-30

(86)【国際出願番号】 TR2021050282

(87)【国際公開番号】W WO2021257023

(87)【国際公開日】2021-12-23

(31)【優先権主張番号】2020/09516

(32)【優先日】2020-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520307137

【氏名又は名称】トゥサシュ－テュルク・ハヴァジュルク・ヴェ・ウザイ・サナイー・アノニム・シルケティ

【氏名又は名称原語表記】ＴＵＳＡＳ－ＴＵＲＫ ＨＡＶＡＣＩＬＩＫ ＶＥ ＵＺＡＹ ＳＡＮＡＹＩＩ ＡＮＯＮＩＭ ＳＩＲＫＥＴＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100132263

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 晴彦

(74)【代理人】

【識別番号】100221501

【弁理士】

【氏名又は名称】式見 真行

(72)【発明者】

【氏名】オズ，ヤフヤ

(72)【発明者】

【氏名】エルギョネンチ ヤヴァシュ，ゼイネプ

【テーマコード（参考）】

5E321

5J020

【Ｆターム（参考）】

5E321BB21

5E321BB23

5E321BB33

5E321BB34

5E321BB41

5E321GG11

5J020EA04

5J020EA05

5J020EA10

(57)【要約】

本発明は、繊維（２）、前記繊維（２）上に位置し、繊維（２）が他の繊維（２）に結合することを可能にするバインディング剤（３）を含む、レーダー吸収構造体（１）に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維（２）、前記繊維（２）上に配置された、前記繊維（２）の他の繊維（２）への結合を可能にする少なくとも１つのバインディング剤（３）を含むレーダー吸収構造体（１）であって、前記繊維（２）の表面を覆うように配置された少なくとも１つのバリアコーティング（４）と、前記バリアコーティング（４）上に配置された、グラフェンおよび／またはグラフェンベースのナノリボンである少なくとも１つのロッド（５）と、前記バインディング剤（３）上に配置された、前記ロッド（５）が前記繊維（２）に付着することを可能にする少なくとも１つの粒子（６）と、前記ロッド（５）によってレーダーを吸収することを可能にする繊維（２）とにより特徴付けられる、レーダー吸収構造体（１）。

【請求項2】

前記バリアコーティング（４）上に、使用者が予め定めた方向に配置された前記ロッド（５）により特徴付けられる、請求項１に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項3】

前記繊維（２）と前記バインディング剤（３）とから構成される少なくとも１つの層（７）により特徴付けられる、請求項１または２に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項4】

グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）により特徴付けられる、請求項３に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項5】

カーボンファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）により特徴付けられる、請求項３または４に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項6】

前記層（７）から構成される少なくとも１つの部材（８）により特徴付けられる、請求項３から５のいずれか１項に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項7】

前記部材（８）に到達する電波（Ｗ）の入射方向となるように配置された繊維（２）により特徴付けられる、請求項６に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項8】

前記部材（８）から構成された航空機胴体（９）により特徴付けられる、請求項６または７に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項9】

カーボンファイバー強化繊維（２）から製造された前記層（７）よりも前記航空機胴体（９）の外表面に近い位置に配置されたグラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）により特徴付けられる、請求項３から８のいずれか１項に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項10】

前記航空機胴体（９）の外表面から、前記航空機胴体（９）の内側に向かって、密度、および／または長さが徐々に増加するロッド（５）により特徴付けられる、請求項８または９に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項11】

化学気相成長（ＣＶＤ）、および／またはスプレーコーティング法により、前記バリアコーティング（４）上にコートされたロッド（５）により特徴付けられる、請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項12】

遷移金属から製造された遷移金属粒子（６０１）により特徴付けられる、請求項１から１１のいずれか１項に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項13】

鉄ベースのナノ粒子である鉄ベースの粒子（６０２）により特徴付けられる、請求項１２に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【請求項14】

航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルでの使用に適した部材（８）により特徴付けられる、請求項１から１３のいずれか１項に記載のレーダー吸収構造体（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電波の吸収を可能にするレーダー吸収構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

レーダー吸収構造体／材料は、動作周波数の範囲内で、少なくとも可能な割合で入射電磁波を反射し、これにより、電磁エネルギーの大部分を熱に変換して減衰させる。レーダー吸収材料（ＲＡＭ）は、反射されたレーダーの電磁エネルギーを吸収／減少するので、レーダー反射断面積を減少させ得る。レーダー吸収材料の動作は、磁性材料および誘電体材料の特性を利用した、入射電磁波のインピーダンス整合または減衰に基づいている。レーダー吸収材料は、低レーダー反射断面積であることが非常に重要な、空中、陸上、および海上のプラットフォームに使用できる。これらのプラットフォームにレーダー吸収材料を使用することにより、上記プラットフォーム表面に到達する電波が高度に吸収され、レーダーシステムの目標探知領域を大きく下げることができる。航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルのレーダー反射断面積を下げる基本的な技術は、シェイピング（shaping）、レーダー吸収材料、パッシブキャンセレーション、およびアクティブキャンセレーションの４つがある。これらの技術の中では、シェイピングとレーダー吸収材料が最も効率的な技術である。

【0003】

最先端技術の一部を形成する中国特許出願ＣＮ１０５６４７３３３は、希土類遷移金属間化合物／フェライト複合材料からなるレーダー保護コーティングを調製する方法を記載している。当該システムは、レーダー吸収コーティングを製造するステップを含み、希土類遷移金属間化合物から構成されるレーダー吸収コーティングを製造する方法を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０５６４７３３３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明により開発されたレーダー吸収構造体は、フライト数の増加に応じて材料を頻繁に交換する必要なく、非常に低い維持コストで、耐久性の高い構造体の製造を可能とする。

【0006】

また、本発明の更なる目的は、使用する材料の幾何学的な利点による機械的により耐久性の高い材料を作製するだけでなく、この利点により電気伝導率が調整可能な構造が形成されるため、より効率的に電波を吸収する構造体を開発することにもある。

【0007】

また、本発明の更なる目的は、より信頼性が高く、効率的で、低コストのレーダー吸収構造体を発明することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の目的を達成するために実現されるレーダー吸収構造体は、請求項１とその従属項で定義するように、繊維と、繊維間の構造完全性を形成するように上記繊維が他の繊維へ結合することを可能にする少なくとも１つのバインディング剤とを含む。

【0009】

本発明のレーダー吸収構造体は、繊維の強度を上げて消耗を低減させるために、繊維表面を覆うように配置された少なくとも１つのバリアコーティングと、上記バリアコーティング上に、導電性を有し、電波の影響を受けた際に、電波を誘導することによりレーダー反射断面積の値を最小化することができる、グラフェンおよび／またはグラフェンベースのナノリボンの形態である、少なくとも１つのロッドと、繊維表面上のロッドが表面へより付着することを可能にすることにより、ロッドの繊維への結合を可能にし、繊維の強度を高め、その耐用年数を延長する、バインディング剤上に提供された少なくとも１つの粒子と、ロッドによって航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに到達する電波の吸収を可能にする繊維を含む。

【0010】

本発明の一実施形態は、バリアコーティング上に、電波の入射方向に応じて、使用者により予め定められた方向の角度に配置され、異方性導電性を有するロッドを含む。それにより、レーダー吸収構造体は、異方性導電性を有して形成される。

【0011】

本発明の一実施形態は、繊維とバインディング剤の組み合わせにより形成された、レーダー吸収材料特性を有し、航空／宇宙／海洋におけるビヒクルに到達する電波を吸収できる層を含む。

【0012】

本発明の一実施形態は、グラスファイバー複合材料から構成された少なくとも１つの層を含む。

【0013】

本発明の一実施形態は、カーボンファイバー複合材料から構成された少なくとも１つの層を含む。

【0014】

本発明の一実施形態は、複数の層を組み立てることにより形成された少なくとも１つの部材を含む。

【0015】

本発明の一実施形態は、電波源および／またはその他の源から部材に到達する電波の入射角方向に、位置する、および／または配置された繊維を含む。

【0016】

本発明の一実施形態は、上記部材を組み立てることにより形成された航空機胴体を含む。

【0017】

本発明の一実施形態は、より電波に曝される、航空機胴体の外表面に最も近い位置に配置されたグラスファイバー強化繊維から製造された層と、航空機胴体の外表面から最も遠い位置に配置されたカーボンファイバー強化繊維から製造された層とを含む。

【0018】

本発明の一実施形態は、航空機胴体の外表面からより遠くにあるロッドの密度および／または長さよりも、大気に接する航空機胴体のより近くにあるロッドの密度および／または長さのほうが小さいロッドであり、航空機胴体の外表面から離れるに従って、ロッドの密度、および／または長さが徐々に増加するロッドを含む。

【0019】

本発明の一実施形態は、化学気相成長（ＣＶＤ）、および／またはスプレーコーティング法により、バリアコーティング上にコートされたロッドを含む。

【0020】

本発明の一実施形態は、遷移金属から形成された粒子を含む。

【0021】

本発明の一実施形態は、鉄ベースのナノ粒子から形成された粒子を含む。

【0022】

本発明の一実施形態は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに使われる部材を含む。

【図面の簡単な説明】

【0023】

本発明の目的を達成するために実現されたレーダー吸収構造体は、添付の図に示されている。

【図1】図１は、レーダー吸収構造体の概略図を示す。

【図2】図２は、航空機胴体の概略図を示す。

【図3】図３は、層の断面図を示す。

【0024】

各図の部材には番号が割り振られており、これらの番号に相当する部分は下記の通りである。
１．レーダー吸収構造体
２．繊維
３．バインディング剤
４．バリアコーティング
５．ロッド
６．粒子
６０１．遷移金属粒子
６０２．鉄ベースの粒子
７．層
８．部材
９．航空機胴体
（Ｗ）電波

【発明を実施するための形態】

【0025】

レーダー吸収構造体（１）は、繊維（２）と、上記繊維（２）が他の繊維（２）へ結合することを可能にする少なくとも１つのバインディング剤（３）とを含む。（図１および図３）

【0026】

本発明のレーダー吸収構造体（１）は、上記繊維（２）の表面を覆うように配置された少なくとも１つのバリアコーティング（４）と、上記バリアコーティング（４）上に配置されたグラフェンおよび／またはグラフェンベースのナノリボンである少なくとも１つのロッド（５）と、上記バインディング剤（３）上に配置された、上記ロッド（５）が上記繊維（２）に付着することを可能にする少なくとも１つの粒子（６）と、上記ロッド（５）によってレーダーを吸収することを可能にする繊維（２）とを含む（図３）。

【0027】

ここで使用される繊維（２）は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルの製造に使用される。バインディング剤（３）は、繊維（２）同士の接着を可能にする。かくして、繊維（２）は構造完全性を形成する。

【0028】

レーダー吸収構造体（１）は、一般的に航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに使用され、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに作用する電波（Ｗ）を吸収することにより、乗り物における電波（Ｗ）の影響下で形成されるレーダー反射断面積を減少させることができる。繊維（２）の強度を増加させるために、上記バリアコーティング（４）が使用される。かくして、材料寿命を延ばすことが可能になる。しかしながら、バリアコーティング（４）は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルをそれらが曝される熱から保護することを確実にし、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルの航行が増加するにつれて消耗する問題を最小限にすることができる。ロッド（５）は、バリアコーティング（４）上に配置された、電気導電性グラフェンおよび／またはグラフェンベースのナノ粒子材料であって、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに到達する電波から生じた電流を導く。このように、特定方向への電導性を作ることにより、電波（Ｗ）の影響を減らすことができる。ロッド（５）と、繊維（２）とのより強い接着性を付与する粒子（６）は、一定回数の航行後の繊維（２）の消耗の進行、および／または交換を防ぎ、ここに、上記ロッド（２）は、グラフェンおよび／またはグラフェンベースのナノリボンであり、バリアコーティング（３）上に配置される。

【0029】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、バリアコーティング（４）上に、使用者が予め定めた方向に配置されたロッド（５）を含む。ロッド（５）は、異方性の構造を有し、電気ネットワークの形成による電波（Ｗ）の向きを変えることができ、バリアコーティング（４）上に角度を付けて配置される。ロッド（５）は、グラフェンおよび／またはグラフェンベースのナノ粒子材料から形成され、他の繊維上のロッドにほとんど完全に接触するように角度を付けて、バリアコーティング（４）上に配置される。このようにして、電波（Ｗ）は、所望の方向に方向付けられ、電気導電性が調節される。また、所望の方向への電気導電性の調節は、前記電波（Ｗ）の吸収を高める。また、ロッド（５）は、落雷の影響を弱めることもできる。

【0030】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、繊維（２）とバインディング剤（３）から構成された少なくとも１つの層（７）を含む。

【0031】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）を含む。グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）は、絶縁性を有し、電波（Ｗ）に曝された際の電波（Ｗ）の反射を減少させることができる。層（７）は絶縁性を有するので、入射電波（Ｗ）方向での電気伝導性が減少する。従って、電気伝導率は方向付けられる。しかしながら、層（７）は、入射電波（Ｗ）方向に配置されており、第二波（第二波、エッジ波、進行波、エッジ回折）を生じない。

【0032】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、カーボンファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）を含む。カーボンファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）は、電気導電性を有し、入射電波（Ｗ）を吸収し、生じたエネルギーを熱および／または電気エネルギーに変換する。このようにして、電波（Ｗ）は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに残存することが確実になる。

【0033】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、層（７）から構成された少なくとも１つの部材（８）を含む。部材（８）は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルへの使用に適したレーダー吸収構造体（１）を構成する。（図２）

【0034】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、部材（８）に到達する電波（Ｗ）の入射方向になるように配置された繊維（２）を含む。繊維（２）は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルに到達する電波（Ｗ）の入射方向になるように配置され、この方向において電場が生じないことを確実にする。

【0035】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、部材（８）から構成される航空機胴体（９）を含む。（図２）

【0036】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、カーボンファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）よりも航空機胴体（９）の外表面の近くに位置する、グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）を含む。航空機胴体（９）の外表面の近くに位置する、グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）は、入射電波（Ｗ）の反射を低減する。カーボンファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）は、層（７）に到達した電波（Ｗ）を熱と電気エネルギーに変換し、電波（Ｗ）が航空機胴体（９）の外表面に出て行かないことを確実にする。

【0037】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、航空機胴体（９）の外表面から航空機胴体（９）の内側に向かって、密度および／または長さが徐々に増加していくロッド（５）を含む。バリアコーティング（４）上に配置されたロッド（５）の密度および／または長さは、胴体（９）の外表面から離れていくに従って比較的に増大する。従って、航空機胴体（９）上でＰ波（primary wave）とＳ波（secondary wave）が発生しないことを確実にする。Ｐ波を吸収するために、グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）のインピーダンス値は、航空機胴体（９）の外表面上の大気のインピーダンスと同等であるべきである。しかしながら、電波（Ｗ）のインピーダンス値は、電波（Ｗ）が航空機胴体（９）の内側に到達したときと異なるべきである。グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）上に設けられたロッド（５）は、ロッド（５）の密度および／または長さを小さくすることにより、層（７）のインピーダンス値と大気のインピーダンス値が等しくなることが確実になる。同時に、グラスファイバー強化繊維（２）から製造された層と比較して高い密度、および／または長いカーボンファイバー強化繊維（２）から製造された層（７）上に配置されたロッド（５）は、異なるインピーダンス値を有する。

【0038】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、化学気相成長（ＣＶＤ）、および／またはスプレーコーティング法によりバリアコーティング上にコートされたロッド（５）を含む。

【0039】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、遷移金属から製造された遷移金属粒子（６０１）を含む。これにより、ロッド（５）はバリアコーティングへの接着性が上がり、そのために強度が高くなる。

【0040】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、鉄ベースのナノ粒子形態の鉄ベースの粒子（６０２）を含む。これにより、レーダー吸収構造体（１）のレーダー吸収材料特性は増大する。

【0041】

本発明の一実施形態において、レーダー吸収構造体（１）は、航空、および／または宇宙、および／または海洋におけるビヒクルへの使用に適した部材（８）を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】