07.12.2021, 17:43
Die intelligente Tarnung CAMELEON hat die Hürde des Demonstrators genommen und zielt auf die Luft- und Raumfahrt und die Textilindustrie ab.
FOB (französisch)
Nathan Gain 7. Dezember, 2021
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Die vor zehn Jahren eingeführte intelligente adaptive Tarnung CAMELEON, die von Nexter entwickelt wurde, hat nun das Stadium des Demonstrators erreicht. Ein wichtiger Meilenstein für die französische Industrie, die beteiligten KMU und Laboratorien und eine Gelegenheit für den Auftraggeber, die französische Rüstungsbehörde (DGA), den künftigen Weg zu beschreiben, der möglicherweise mit VBCI, Hubschraubern und, warum nicht, unsichtbaren Infanteristen gepflastert sein könnte.
"Besser sein als James Bond".
Volltreffer für CAMELEON, das sich bei den im Oktober in Satory durchgeführten Evaluierungen endgültig bewährt hat. Die erstmals auf einer 3 m2 großen Platte zusammengesetzten "Pixel", mehrfarbige sechseckige Dachziegel (rot-grün-blau), schafften es, sich perfekt in eine mitteleuropäische Landschaft zu integrieren. Das Ergebnis: In 400 Metern Entfernung ist es praktisch unmöglich, das getarnte Objekt von der Umgebung zu unterscheiden, weder für das menschliche Auge noch für einen Wärmesensor.
Hinter diesem Ergebnis stehen fast 15 Jahre Überlegungen und eine Ausgangslage: Der Aston Martin V12 Vanquish, den James Bond in "Stirb an einem anderen Tag" trug, kann sich zwar unsichtbar machen, aber einem einfachen Infrarotdetektor entgeht er nicht.
Die Herausforderung für die vier Experten der DGA, die die Idee entwickelten, bestand darin, "James Bond zu übertreffen", indem sie eine Tarnung entwickelten, die gleichzeitig den Farb- und Wärmehintergrund reproduzieren konnte, erklärte Eric, Manager für Vorstudien bei der DGA/AID, anlässlich des letzten Forums Innovation Défense.
CAMELEON wird sich also von dem gleichnamigen Tier durch seine Fähigkeit unterscheiden, ein Objekt sowohl im sichtbaren Spektrum als auch in den Infrarotbändern II und III verschwinden zu lassen. Das Geheimnis? Hexagonale Pixel und ein Flüssigkeitskühlsystem, das die Temperatur an die Umgebungsbedingungen anpasst. Das Ganze wird von einer Software gesteuert, die künstliche Intelligenz nutzt, um in Echtzeit die Formen und Farben zu bestimmen, die auf jedes Pixel angewendet werden sollen.
CAMELEON ist ein genügsames System, denn ein Quadratmeter Pixel hat einen Stromverbrauch, der dem einer Glühbirne entspricht. Um dies zu erreichen, setzten die Forscher unter anderem auf die Bistabilität des Pixels, also seine Fähigkeit, den Farbhintergrund langfristig zu fixieren, ohne auf eine Energiequelle zurückgreifen zu müssen. Das ist praktisch, wenn die Mission erfordert, sich mehrere Stunden oder Tage lang zu verstecken, um einen Gegner zu beobachten.
CAMELEON wurde 2010 von der DGA patentiert und ein Jahr später unter der Leitung von Nexter eingestellt.
Mit Beginn der zweiten Phase im Jahr 2016 wurde das Programm in SALAMANDRE umbenannt. Während der erste Auftrag auf die Entwicklung des Pixelkonzepts abzielte, wird der zweite, noch laufende Auftrag also bis zum Stadium des Demonstrators in Originalgröße (TRL 5) geführt haben.
Dieses Panel wird ein Jahr lang in verschiedenen Umgebungen und unter verschiedenen klimatischen Bedingungen getestet.
Flexible Pixel werden in Frankreich hergestellt
Der SALAMANDRE-Auftrag wird etwa 2022-2023 auslaufen, damit die letzten Feinheiten geklärt werden können, bevor die dritte Entwicklungsphase beginnt. Im nächsten Jahr soll ein dritter Auftrag vergeben werden, mit dem Ziel, die Ambitionen weiter zu steigern und bis 2025 einen TRL6/7-Demonstrator auf einem VBCI zu entwickeln.
Der VBCI ist in der Tat der ideale Kandidat, da er ab 2026 erneuert werden soll. Ziel ist es, den Streitkräften eine Lösung anbieten zu können, die so ausgereift ist, dass sie während dieser Operation integriert werden kann.
Bevor der VBCI zum Einsatz kommt, wird zunächst ein "Debugging" mit einem kleineren Fahrzeug, z. B. einem schweren Roboter, durchgeführt.
Um diesen neuen Meilenstein zu erreichen, muss die bestehende Technologie erheblich weiterentwickelt werden. Zunächst muss es gelingen, die heute getrennten Kanäle für sichtbares Licht und Infrarotlicht auf einem einzigen multispektralen Pixel zu kombinieren.
Derzeit werden Studien durchgeführt, um die verschiedenen Bänder kompatibel zu machen und zu verhindern, dass sie sich gegenseitig behindern.
[Bild: https://www.forcesoperations.com/wp-cont...0x450.jpeg]
Links: Ein auf französischem Boden produzierter Prototyp eines flexiblen Pixels, der auf dem FID 2021 vorgestellt wurde.
Der große Wurf wird jedoch die Flexibilität sein. Keine starre Platte mehr: Um sich an jede Oberfläche anpassen zu können, muss SALAMANDRE flexibel werden und zu einer "Plane" ähnlich den heutigen Tarnnetzen werden. Diese Plane muss widerstandsfähig sein, aber dennoch "verbrauchbar" bleiben.
Die Kosten müssen daher unter Kontrolle gehalten werden. Industrie und Forschung arbeiten seit einiger Zeit an einem flexiblen Pixel, das aus mehreren Kunststoffschichten besteht und am ehesten alle Anforderungen erfüllen kann.
Leichtere und weichere Pixel würden auch Anwendungen in der Luftfahrtindustrie ermöglichen. Im Rahmen des SALAMANDRE-Auftrags hat sich Nexter mit Airbus Helicopters zusammengesetzt, um zu überlegen, wie die Nutzung auf Hubschrauber ausgeweitet werden könnte.
"Die Pixel sind dünn, leicht und flexibel und eignen sich auch gut für diese Art von Plattform. Es wäre sogar einfacher, sie zu deklinieren, denn es geht um die Tarnung im Flug vor einem meist blauen oder grauen Hintergrund. Wir entwickeln also eine andere Art von flexiblem Pixel, das die Darstellung dieser beiden Farben auf Hubschraubern gewährleisten würde", erklärt Eric.
Das SALAMANDRE-Team hat bei dem industriellen Prozess, der eine Skalierung ermöglichen soll, erhebliche Fortschritte gemacht. Während die derzeit erhältlichen "harten" Pixel "in Europa" entwickelt werden, muss die nächste Generation vollständig in Frankreich hergestellt werden. Dank des nächsten Auftrags kann sich der ausgewählte französische Hersteller darauf konzentrieren, eine Linie namens "PIXTER" einzurichten, die für die Massenproduktion ausgelegt ist.
Es werden tatsächlich große Stückzahlen benötigt, um die Technologie zu verfeinern und die Kosten zu senken. Die DGA geht bereits jetzt von einer dualen Logik aus. "Um die Kosten zu senken, werden wir uns auch in der zivilen Welt umsehen", betont Eric.
In den Bereichen Werbung und Dekoration sind die Möglichkeiten schier unbegrenzt. Der französische Luxusgüterkonzern LVMH soll Interesse an dieser Lösung gezeigt haben, die recht praktisch ist, um eine Marke zu "beleben".
Zu MGCS und dem Tarnumhang
Abgesehen von diesem "herausnehmbaren Kit" stellen sich die Entwickler bereits eine Variante vor, die nativ in die Fahrzeuge der nächsten Generation integriert wird, wie z. B. in das zukünftige Hauptlandeskampfsystem MGCS. "Das wäre ein fester Pixel, der in den Schutz der Plattform selbst integriert ist.
Planen sind für schwere Panzer nicht geeignet". Die Schwierigkeit wird darin bestehen, die Tarn- und Schutzfunktionen ohne Verlust des Potenzials zu kombinieren. Hier kreuzt sich SALAMANDRE mit einem anderen Projekt für Verteidigungstechnologie (PTD) mit dem Namen Spinelle.
Spinelle, das 2014 ins Leben gerufen wurde und von Solcera in Zusammenarbeit mit Nexter und Airbus Helicopters geleitet wird, ist eine transparente und leichte ballistische Schutzlösung für Landfahrzeuge und Hubschrauber.
Diese nanostrukturierte Keramik hält einem Kaliber von 7,62 mm stand und ist dabei nur halb so leicht wie Glas. "Wir würden versuchen zu sehen, ob wir transparente Keramiken hinzufügen können, um unsere Pixel zu schützen. Das ist eine Idee, die wir haben, wir werden versuchen, die beiden zu mischen".
SALAMANDRE wird nicht nur auf Land- und Luftfahrzeuge beschränkt sein. Es könnte auch "in Form von Glasfasern für Infanteristen eingesetzt werden", erklärt Eric. Mit dem Ziel, "vielleicht bis 2030" einen echten Tarnumhang durch das PTD Centurion zu erhalten, bei dem es darum geht, den Landkämpfer der Zukunft auf inkrementelle Weise zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurde 2019 eine Doktorarbeit begonnen, die kürzlich zur Entwicklung einer 7 cm großen Funktionsfaser geführt hat.
Ein Demonstrator, in dem sich drei Fäden in den Farben Rot, Blau und Grün kreuzen, die die Logik von SALAMANDRE nachbilden. Die Idee klingt verlockend, ist aber nicht frei von Hindernissen. Die Faser muss in ausreichender Menge hergestellt werden, damit sie gewebt werden kann und als Rohstoff für ein zukünftiges adaptives Gewebe dient.
Wenn dies gelingt, haben die DGA und die beteiligten Industrieunternehmen nicht nur James Bond, sondern auch Harry Potter und Captain Marvel übertroffen.
FOB (französisch)
Nathan Gain 7. Dezember, 2021
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Die vor zehn Jahren eingeführte intelligente adaptive Tarnung CAMELEON, die von Nexter entwickelt wurde, hat nun das Stadium des Demonstrators erreicht. Ein wichtiger Meilenstein für die französische Industrie, die beteiligten KMU und Laboratorien und eine Gelegenheit für den Auftraggeber, die französische Rüstungsbehörde (DGA), den künftigen Weg zu beschreiben, der möglicherweise mit VBCI, Hubschraubern und, warum nicht, unsichtbaren Infanteristen gepflastert sein könnte.
"Besser sein als James Bond".
Volltreffer für CAMELEON, das sich bei den im Oktober in Satory durchgeführten Evaluierungen endgültig bewährt hat. Die erstmals auf einer 3 m2 großen Platte zusammengesetzten "Pixel", mehrfarbige sechseckige Dachziegel (rot-grün-blau), schafften es, sich perfekt in eine mitteleuropäische Landschaft zu integrieren. Das Ergebnis: In 400 Metern Entfernung ist es praktisch unmöglich, das getarnte Objekt von der Umgebung zu unterscheiden, weder für das menschliche Auge noch für einen Wärmesensor.
Hinter diesem Ergebnis stehen fast 15 Jahre Überlegungen und eine Ausgangslage: Der Aston Martin V12 Vanquish, den James Bond in "Stirb an einem anderen Tag" trug, kann sich zwar unsichtbar machen, aber einem einfachen Infrarotdetektor entgeht er nicht.
Die Herausforderung für die vier Experten der DGA, die die Idee entwickelten, bestand darin, "James Bond zu übertreffen", indem sie eine Tarnung entwickelten, die gleichzeitig den Farb- und Wärmehintergrund reproduzieren konnte, erklärte Eric, Manager für Vorstudien bei der DGA/AID, anlässlich des letzten Forums Innovation Défense.
CAMELEON wird sich also von dem gleichnamigen Tier durch seine Fähigkeit unterscheiden, ein Objekt sowohl im sichtbaren Spektrum als auch in den Infrarotbändern II und III verschwinden zu lassen. Das Geheimnis? Hexagonale Pixel und ein Flüssigkeitskühlsystem, das die Temperatur an die Umgebungsbedingungen anpasst. Das Ganze wird von einer Software gesteuert, die künstliche Intelligenz nutzt, um in Echtzeit die Formen und Farben zu bestimmen, die auf jedes Pixel angewendet werden sollen.
CAMELEON ist ein genügsames System, denn ein Quadratmeter Pixel hat einen Stromverbrauch, der dem einer Glühbirne entspricht. Um dies zu erreichen, setzten die Forscher unter anderem auf die Bistabilität des Pixels, also seine Fähigkeit, den Farbhintergrund langfristig zu fixieren, ohne auf eine Energiequelle zurückgreifen zu müssen. Das ist praktisch, wenn die Mission erfordert, sich mehrere Stunden oder Tage lang zu verstecken, um einen Gegner zu beobachten.
CAMELEON wurde 2010 von der DGA patentiert und ein Jahr später unter der Leitung von Nexter eingestellt.
Mit Beginn der zweiten Phase im Jahr 2016 wurde das Programm in SALAMANDRE umbenannt. Während der erste Auftrag auf die Entwicklung des Pixelkonzepts abzielte, wird der zweite, noch laufende Auftrag also bis zum Stadium des Demonstrators in Originalgröße (TRL 5) geführt haben.
Dieses Panel wird ein Jahr lang in verschiedenen Umgebungen und unter verschiedenen klimatischen Bedingungen getestet.
Flexible Pixel werden in Frankreich hergestellt
Der SALAMANDRE-Auftrag wird etwa 2022-2023 auslaufen, damit die letzten Feinheiten geklärt werden können, bevor die dritte Entwicklungsphase beginnt. Im nächsten Jahr soll ein dritter Auftrag vergeben werden, mit dem Ziel, die Ambitionen weiter zu steigern und bis 2025 einen TRL6/7-Demonstrator auf einem VBCI zu entwickeln.
Der VBCI ist in der Tat der ideale Kandidat, da er ab 2026 erneuert werden soll. Ziel ist es, den Streitkräften eine Lösung anbieten zu können, die so ausgereift ist, dass sie während dieser Operation integriert werden kann.
Bevor der VBCI zum Einsatz kommt, wird zunächst ein "Debugging" mit einem kleineren Fahrzeug, z. B. einem schweren Roboter, durchgeführt.
Um diesen neuen Meilenstein zu erreichen, muss die bestehende Technologie erheblich weiterentwickelt werden. Zunächst muss es gelingen, die heute getrennten Kanäle für sichtbares Licht und Infrarotlicht auf einem einzigen multispektralen Pixel zu kombinieren.
Derzeit werden Studien durchgeführt, um die verschiedenen Bänder kompatibel zu machen und zu verhindern, dass sie sich gegenseitig behindern.
[Bild: https://www.forcesoperations.com/wp-cont...0x450.jpeg]
Links: Ein auf französischem Boden produzierter Prototyp eines flexiblen Pixels, der auf dem FID 2021 vorgestellt wurde.
Der große Wurf wird jedoch die Flexibilität sein. Keine starre Platte mehr: Um sich an jede Oberfläche anpassen zu können, muss SALAMANDRE flexibel werden und zu einer "Plane" ähnlich den heutigen Tarnnetzen werden. Diese Plane muss widerstandsfähig sein, aber dennoch "verbrauchbar" bleiben.
Die Kosten müssen daher unter Kontrolle gehalten werden. Industrie und Forschung arbeiten seit einiger Zeit an einem flexiblen Pixel, das aus mehreren Kunststoffschichten besteht und am ehesten alle Anforderungen erfüllen kann.
Leichtere und weichere Pixel würden auch Anwendungen in der Luftfahrtindustrie ermöglichen. Im Rahmen des SALAMANDRE-Auftrags hat sich Nexter mit Airbus Helicopters zusammengesetzt, um zu überlegen, wie die Nutzung auf Hubschrauber ausgeweitet werden könnte.
"Die Pixel sind dünn, leicht und flexibel und eignen sich auch gut für diese Art von Plattform. Es wäre sogar einfacher, sie zu deklinieren, denn es geht um die Tarnung im Flug vor einem meist blauen oder grauen Hintergrund. Wir entwickeln also eine andere Art von flexiblem Pixel, das die Darstellung dieser beiden Farben auf Hubschraubern gewährleisten würde", erklärt Eric.
Das SALAMANDRE-Team hat bei dem industriellen Prozess, der eine Skalierung ermöglichen soll, erhebliche Fortschritte gemacht. Während die derzeit erhältlichen "harten" Pixel "in Europa" entwickelt werden, muss die nächste Generation vollständig in Frankreich hergestellt werden. Dank des nächsten Auftrags kann sich der ausgewählte französische Hersteller darauf konzentrieren, eine Linie namens "PIXTER" einzurichten, die für die Massenproduktion ausgelegt ist.
Es werden tatsächlich große Stückzahlen benötigt, um die Technologie zu verfeinern und die Kosten zu senken. Die DGA geht bereits jetzt von einer dualen Logik aus. "Um die Kosten zu senken, werden wir uns auch in der zivilen Welt umsehen", betont Eric.
In den Bereichen Werbung und Dekoration sind die Möglichkeiten schier unbegrenzt. Der französische Luxusgüterkonzern LVMH soll Interesse an dieser Lösung gezeigt haben, die recht praktisch ist, um eine Marke zu "beleben".
Zu MGCS und dem Tarnumhang
Abgesehen von diesem "herausnehmbaren Kit" stellen sich die Entwickler bereits eine Variante vor, die nativ in die Fahrzeuge der nächsten Generation integriert wird, wie z. B. in das zukünftige Hauptlandeskampfsystem MGCS. "Das wäre ein fester Pixel, der in den Schutz der Plattform selbst integriert ist.
Planen sind für schwere Panzer nicht geeignet". Die Schwierigkeit wird darin bestehen, die Tarn- und Schutzfunktionen ohne Verlust des Potenzials zu kombinieren. Hier kreuzt sich SALAMANDRE mit einem anderen Projekt für Verteidigungstechnologie (PTD) mit dem Namen Spinelle.
Spinelle, das 2014 ins Leben gerufen wurde und von Solcera in Zusammenarbeit mit Nexter und Airbus Helicopters geleitet wird, ist eine transparente und leichte ballistische Schutzlösung für Landfahrzeuge und Hubschrauber.
Diese nanostrukturierte Keramik hält einem Kaliber von 7,62 mm stand und ist dabei nur halb so leicht wie Glas. "Wir würden versuchen zu sehen, ob wir transparente Keramiken hinzufügen können, um unsere Pixel zu schützen. Das ist eine Idee, die wir haben, wir werden versuchen, die beiden zu mischen".
SALAMANDRE wird nicht nur auf Land- und Luftfahrzeuge beschränkt sein. Es könnte auch "in Form von Glasfasern für Infanteristen eingesetzt werden", erklärt Eric. Mit dem Ziel, "vielleicht bis 2030" einen echten Tarnumhang durch das PTD Centurion zu erhalten, bei dem es darum geht, den Landkämpfer der Zukunft auf inkrementelle Weise zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurde 2019 eine Doktorarbeit begonnen, die kürzlich zur Entwicklung einer 7 cm großen Funktionsfaser geführt hat.
Ein Demonstrator, in dem sich drei Fäden in den Farben Rot, Blau und Grün kreuzen, die die Logik von SALAMANDRE nachbilden. Die Idee klingt verlockend, ist aber nicht frei von Hindernissen. Die Faser muss in ausreichender Menge hergestellt werden, damit sie gewebt werden kann und als Rohstoff für ein zukünftiges adaptives Gewebe dient.
Wenn dies gelingt, haben die DGA und die beteiligten Industrieunternehmen nicht nur James Bond, sondern auch Harry Potter und Captain Marvel übertroffen.