23 april 2018

Duell mellan att inte synas och upptäcka

Kamouflage är ett snabbt växande forskningsområde. FOI utvecklar moderna metoder för att mäta detekter­barheten, gör datorsimuleringar och studerar tekniker för material­utveckling.

FOI trailer

Låg signatur mot bakgrunden. Den FOI-trailer som placerades bakom Linköpings universitet i samband med en demonstration av mätteknik hade låg signatur. Bild: FOI.

Hotbilden ökar från nya typer av vapensystem utrustade med avancerade sensorer. Det kan till exempel vara små obemannade flygande farkoster. Genom sin närhet, betraktningsvinkel och detekterings­teknik skapar de nya utmaningar. Ett exempel är nya sensorer som kan detektera strålning som människans öga normalt inte uppfattar, eller andra egenskaper hos ljuset, såsom polarisation.

– Det finns intresse för att använda denna sensor­teknik i militära sammanhang. Det betyder att duellen är i gång, vi behöver ett skydd mot den formen av spaning. Kanske finns svaret hos en liten vit skalbagge vars ryggsköld har förmågan att reflektera olika våglängder och polarisationer av ljus på ett intressant sätt.

Det säger Hans Kariis, forskningsledare i Linköping. Han är medförfattare till rapporten Signaturmaterial 2014-16 och arbetar bland annat med ett nytt EU-projekt kallat ACAMSII (se faktaruta).

Kamouflage kallas även signaturanpassning. En bil, människa eller annat objekt har en viss signatur, alltså en uppsättning karaktäristiska egenskaper som särskiljer den från omgiv­ningen. Korvetten HMS Visby är ett exempel på ett fartyg med låg signatur, genom färg, geometri och konstruktion.

– FOI arbetar med signaturanpassning inom en rad olika områden. Det handlar om signatur­analys där vi mäter upp ett objekts signatur, till exempel inför en FMV-upphandling där leverantören har uppgett en viss grad av signatur hos ett objekt, säger Hans Kariis.

Efterliknar naturen

FOI arbetar även med datorsimulerad signatur­anpassning och testar prototyper digitalt. Det kan också handla om att simulera olika typer av material.

FOI studerar även en rad olika tekniker för att utveckla material, färger eller geometrisk utformning. Verksamheten kan delas in i Statiskt kamouflage och Dynamiskt kamouflage. Utmaningar inom den första gruppen kan vara att arbeta med nya material, som efterliknar naturen, så kallad biomimetik – där den polariserade skalbaggen är ett exempel. Färgämnen, fotoniska kristaller, smarta textiler är andra.

– Dynamiskt kamouflage innebär material som anpassar sig efter omgivningen. Det är ett helt nytt forskningsfält. Området rör exempelvis material som ändrar färg utifrån värme och elektricitet eller ytor som snabbt kan ändra värmeutstrålning, säger Hans Kariis.

Han påpekar att signaturforskningen även kan röra det omvända – viljan att synas.

– I många sammanhang vill man utveckla billiga skenmål, till exempel uppblåsbara fordon med enkel värmealstring som simulerar utblås av avgaser.

Ett av Europeiska försvarsfonden senast EU-finansierade forskningsprojekt kallas ACAMSII. Det handlar om skydd mot upptäckt av sensorer som arbetar inom olika ljusvåg­längder. Signaturen ska kunna förändras utifrån hotbild, situation, miljö, väder, tid på dygnet etc. Det treåriga projektet finansieras med 2,6 miljoner euro.

Uppdraget berör FOI-enheterna Elektrooptiska system och Radarsystem och omfattar, förutom ledning av projektet, utvärdering av material som övriga parter tillverkar.

Påfågel fjäder

Strukturerade färger. Sådana förekommer ofta i naturen. Det ger påfågelsfjädrar, många fjärilar och skalbaggar sin kulör. Dessa strukturer samspelar med ljusets våglängder och inspirerar kamouflageforskning. Foto: FOI.

Kamouflagefärgade kläder på stång

Militära kamouflagemönster finns många varianter. Här är exempel ur en privat samling. Nya mönster utvecklas hela tiden. Foto: FOI.

Bläckfisk bland korall

Adaptivt kamouflage. Under ytan kan mycket döljas. Vissa forskningsprojekt hämtar inspiration till framtidens adaptiva kamouflage från den marina världen och bläckfiskar. Foto: FOI.

Korvett med låg signatur på havet

HMS Karlstad, en av fem Visbykorvetter. Korvetten HMS Visby är ett exempel på ett fartyg med låg signatur, genom färg, geometri och konstruktion. Foto: Jimmie Adamsson/Försvarsmakten.