Design and Performance Evaluation of a Wash-down-System for Optical and IR Signature Disruption: Marine Infrared Mist Interference Countermeasure
2026 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 12 credits / 18 HE credits
Student thesisAlternative title
Design och Prestandautvärdering av ett Wash-Down-System för Optisk och IR-signaturdämpning : Marint motmedel för att dämpa den infraröda signaturen med hjälp av dimma (Swedish)
Abstract [en]
Protection against precision guided missiles and advanced surveillance equipment is a tactical necessity in modern naval warfare. A ship's level of protection will be determined by its degree of signature management. One promising method for signature reduction is creating a barrier of atomized watermist. The purpose of this project is to verify or reject this method and to investigate how such a system can be dimensioned, focusing on response time, water consumption, and water quality. The dimensioning examines an isolated system based on a Wash-down-system, with calculations for an individual Wash-down-nozzle. Verification is conducted through a simplified experiment where a Wash-down-nozzle is mounted on a test object, a Piraya-type USV (Unmanned Surface Vessel), to investigate whether the optical and infrared signatures are reduced.
The results from a fictional scenario showed that the dimensioning is entirely reasonable and could be integrated into future ship classes or an existing system. The response time was calculated at 8 seconds, which means a pressurized system is necessary. This is the primary modification required to integrate the protection into a ship's existing system.
The name we call this system M.I.M.I.C. (Marine Infrared Mist Interference Countermeasure) is inspired by the Mimic Octopus. It possesses the ability to mimic the appearance and behavior of at least 18 known species to intimidate predators or blend into its surroundings, thereby escaping its attackers.
The experimental results indicated significant potential for the M.I.M.I.C. system to function as an optical and IR signature management. Cold water at high pressure provided an average reduction of 52%, followed by warm water at low pressure at 35%, and finally cold water at low pressure at 25%. These results serve as a “proof of concept”, even though the setup was far from optimal. Primary areas for improvement include water droplet size, different nozzles, nozzle angle, and the use of multiple nozzles to cover the entire test object.
Abstract [sv]
Skydd mot målsökande missiler och avancerad spaningsutrustning är en taktisk nödvändighet i modern sjökrigföring. Det som kommer avgöra hur väl skyddat ett fartyg är, blir dess grad av signaturanpassning. En lovande metod för signaturanpassning är att skapa en barriär av finfördelat vatten. Detta projekt har som syfte att verifiera eller förkasta denna metod samt undersöka hur detta system kan dimensioneras med fokus på responstid, vattenförbrukning och vattenkvalitet. Dimensioneringen undersöker ett isolerat system som utgår ifrån ett Wash-down-system med beräkningar för en enskild Wash-down-dysa. Verifieringen sker genom ett förenklat experiment där en Wash-down-dysa monteras på ett testobjekt i form av en USV (obemannad ytfartyg) av typen Piraya, för att undersöka om den visuella- samt IR (infraröda) signaturen dämpas. Resultatet från ett fiktivt scenario gav att dimensioneringen är fullt rimlig och skulle kunna integreras på kommande fartygsklasser eller integreras i ett befintligt system. Responstiden beräknades till åtta sekunder vilket resulterar i att ett trycksatt system är nödvändigt. Detta är den största förändringen som skulle behöva åtgärdas för att integrera skyddet till det befintliga systemet på ett fartyg.
Namnet som vi kallar M.I.M.I.C.-systemet (Marine Infrared Mist Interference Countermeasure) är inspirerad från bläckfisken Mimic. Med egenskapen att härma minst 18 kända olika arter till sitt utseende och beteende för att skrämma eller smälta in med sin omgivning och på så sätt undkomma sina angripare.
Resultatet av experimentet visade på god potential för att M.I.M.I.C.-systemet fungerar som multispektral signaturanpassning. Kallt vatten med högt tryck hade en dämpning med ett medelvärde på 52%, följt av varmt vatten med lågt tryck med ett medelvärde på 35%, minst dämpade med ett medelvärde av 25% kallt vatten med lågt tryck. Resultaten bevisar att det i nuläget fungerar som ett “proof of concept” även om förutsättningarna var långt ifrån optimala. Det som primärt kan förbättras är storleken på vattenpartiklarna, vinkeln på dysan, olika dysor och fler dysor som täcker hela testobjektet.
Place, publisher, year, edition, pages
2026. , p. 90
Keywords [en]
Signature, Optical signature reduction, IR-signature reduction, Signature management, Countermeasures, Water mist, Homing missiles, Wash-down, Optical barrier.
Keywords [sv]
Signatur, visuell signaturdämpning, IR-signaturdämpning, Signaturanpassning, Motmedel, Vattendimma, Målsökande missiler, Wash-down, optisk barriär
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:bth-30231OAI: oai:DiVA.org:bth-30231DiVA, id: diva2:2085435
External cooperation
Saab
Subject / course
MT1475 Thesis
Educational program
MTGHM Bachelor of Science in Engineering: Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
2026-07-092026-07-082026-07-09Bibliographically approved