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Die Erfindung betrifft eine Kanone für Hochgeschwindigkeitsgeschosse, eine so genannte "hydro-powered-gun", bei welcher als Treibmittel eine unter Höchstdruck stehende Flüssigkeitssäu- le, z. B. Wassersäule Verwendung findet, welche in portionierter Form, nach Öffnen eines hydrauli- schen Vorsteuerventiles direkt auf ein zu beschleunigendes Geschoss geleitet wird.
Durch den hohen Entwicklungsstand der Wasserdruck-Technologie (beispielsweise Wasser- strahlschneiden von Metallen), ist es neuerdings möglich geworden, Wasserdrücke von mehreren 1000 bar zu erzeugen, womit Wasser zum Werkzeug wird und in der erfindungsgemässen Art auch als Treibmittel für Geschosse einsetzbar ist. Es ist seit langem bekannt, Luftdruck zum Beschleuni- gen von Geschossen zu verwenden, z. B. ist aus der DE- 56954 C ein Druckluft-Geschütz bekannt, bei welchem mittels Druckluftventilen die komprimierte Luft auf ein Geschoss geleitet wird. Dabei sind allerdings keine sehr hohen Abschussgeschwindigkeiten erreichbar.
Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, eine Kanone für den Aufbau auf Fahrzeugen (z.B. auch Raupenfahrzeugen, mehrrädrigen Fahrzeugen usw. ), oder als stationäres Geschütz zu schaffen, bei welcher auf Höchstdruck von mehreren tausend bar vorgespanntes Wasser od. dgl. dosiert auf ein zu beschleunigendes Geschoss geleitet wird.
Es ist bekannt, dass Hoch- bzw. Höchstgeschwindigkeitsgeschosse von v0' = 5000 bis 10 000 m/sec, aufgrund ihrer hohen kinetischen Energie, welche bekanntlich quadratisch mit der Geschwindigkeit steigt, eine enorme Wirkung besitzen. Das Geschoss selber braucht dabei gar nicht so gross zu sein, um die Wirkung von grosskalibrigen Kanonen zu übertreffen. Durch die Ab- gabe des Impulses an das Zielobjekt wird eine Stosswelle in das Innere des Objektes geleitet, wobei infolge der hohen Geschwindigkeit das Geschoss explosionsartig zerbirst, auch wenn es keine eigene Sprengladung aufweist.
Die US 5 743 246 A beschreibt ein Gerät zum Entschärfen von Sprengvorrichtungen, bei wel- chem ein Differenzialkolben verwendet wird, wobei nach Erreichen eines Bruchdruckes die Flüs- sigkeit und das Projektil mit hoher Geschwindigkeit auf das Ziel geschleudert werden. Dieses Gerät ist für eine Kanone im erfindungsgemässen Sinn nicht verwendbar.
Die erfindungsgemässe Wirkung wird dadurch erreicht, dass mit Hilfe eines Hydraulik-Wasser- Druckumsetzers Hochdruckwasser von mehreren hundert bar erzeugt wird, welches mit Hilfe eines Differentialkolbens des erfindungsgemässen Geschützes eine potentielle Vorspannung von mehre- ren 1000 bar erreicht, wobei die nach Öffnen eines elektronisch gesteuerten Ventiles explosionsar- tig in den Geschosslauf dringende Wassersäule in vorher wählbarer dosierter Form das Geschoss beschleunigt. Damit der Wasserdruck über die gesamte Beschleunigungsphase möglichst konstant bleibt, sind direkt am Geschütz im Bereich der Wasserzufuhr Gasdruckspeicher vorgesehen.
Nachdem der Hydraulikdruck, wie weiter unten näher beschrieben, stufenlos, elektronisch ein- stellbar ist, ergibt sich die Möglichkeit die Schussweite je nach Erfordernis zu variieren. Mittels eines eigenen Computerprogrammes besteht dabei die Möglichkeit, dass sich nach Eingabe der Zieldaten das Geschütz automatisch die optimale Abschussgeschwindigkeit v0' und den Ab- schusswinkel, sowie die Nachführgeschwindigkeit des Geschützrohres bei bewegten Zielen er- rechnet. Darüberhinaus kann die Kanone selbstverständlich die bekannten Zielsucheinrichtungen, insbesondere Laserlichtsysteme, Infrarotsensoren usw. aufweisen.
Anhand des nachfolgenden Berechnungsbeispieles für ein 1-Zoll-Geschoss (25,4 mm) soll die Ausführbarkeit für eine geforderte Austrittsgeschwindigkeit von v0' = 4000 m/sec erläutert werden.
Die Erhöhung von v0 = 1000 m/sec auf v0' = 4000 m/sec ergibt sich daraus, dass durch die Veren- gung der Flüssigkeissäule im Geschosslauf, also von d1 auf dO (im Beispiel von 50 mm auf 25,4 mm) im Beispiel einer vierfachen Erhöhung der Geschwindigkeit erfolgt.
BERECHNUNGSBEISPIEL EINER HYDRO-POWERED-GUN FÜR EIN 25,4 mm GESCHOSS- KALIBER UND EINER GEFORDERTEN AUSTRITTSGESCHWINDIGKEIT VON vo = 1000 m/s BEI EINEM WASSERDRUCK VON po = 5000 bar
Geschossabmessungen : FIG. 10 Die Geschossmasse beträgt : kg mG; d1=50 mm ; d2=160 mm ; mm Das Geschossgewicht : Newton (N)
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Bei angenommen konstanter Beschleunigung, d. h. const.
Kraftwirkung während der gesamten Beschleunigungsstrecke Sa ist : vo = Ú2.a.So; Schubkraft bei 5000 bar : = (do2 .rr/4) . po = 25 335 kp bzw. 253 350 N = 25,3 to vo = 200.po = 1000 m/s bei 5000 bar; vo' = 4000 m/s a = F/m = 253 350 / 0,4 = 633 375 m/S2
Sa = vo 2/2a = 106 /2. 633 375 = 0,789 m Beschleunigungsstrecke
Die Beschleunigungszeit t = Vo/a = 1000/633 375 = 1.58 . 10-3 sec.
Das erforderliche Wasservolumen zur Beschleunigung auf Vo beträgt:
V = Ao.sa = 0,2542TT/4. 7,89 = 0.4 Liter: Abgabe Speicher: 4,0 I
D. h. mit einem Wassertankinhalt von 1000 I können 2500 Schuss abgegeben werden! (v/t - Diagramm) FIG 11 tv = Öffnungszeit Vosteuerventil
Der Beschleunigungsweg sa zur Erreichung einer bestimmten Geschwindigkeit vo beträgt ganz allgemein:
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do tt. po
D. h. die Vorrichtung kann auch optimal zur Beschleunigung von schweren Geschossen einge- setzt werden, da die Beschleunigungswege infolge do2relativ kurz sind !
Berechnung auf Basis der Strahlstosskräfte eines freien Flüssigkeitsstrahles auf ein Geschoss (Strahl wird abgelenkt: Geschoss nicht in einem geschlossenen Lauf !): FIG. 12
Fx = y/g.V.w (1 + cosa) für a = 0 erhält man :
Fx = y/g.2V.w = y /g.2.A.w2 (bei feststehender Aufprallfläche).
Da sich die Geschossgeschwindigkeit u jedoch ändert lautet die Gleichung allgemein: Fx = y/g.2A. (w - u)2 = mG.du/dt Fx.... Beschleunigungskraft y .... spezifisches Gewicht der Flüssigkeit w .... Wasserstrahlgeschwindigkeit (=const. ) u.... verändert. Geschossgeschwindigkeit
A.... Querschnitt des Wasserstrahles
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u = dx/dt ; = dx/u bzw. dx = u.dt dx ... Wegdifferential; dt Zeitdifferential in obige Gleichung f.
Fx eingesetzt erhält man:
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dx
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In der Gegenüberstellung zum geschlossenen System ergibt sich beim vorigen Beispiel, dass bereits für eine vo von 500 m/sec eine Beschleunigungsstrecke von 1,24 m erforderlich wäre, bei gleicher Wasserstrahlgeschwindigkeit!
Wie anhand dieses Beispieles erkennbar ist, ist es also leicht möglich ein Geschoss mittels per- manentem Wasserdruck auf eine hohe Austrittsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das Wasser ist dabei potentiell vorgespannt und dringt erst nach Öffnen eines weiter unten beschriebenen Sitz- ventiles in den Geschossraum ein. Es wird dabei das Geschoss nicht nur aufgrund des hydrostati- schen Druckes beschleunigt, sondern die Beschleunigung des Geschosses erfolgt dabei auch aufgrund der hohen Wassergeschwindigkeiten nach den Gesetzen der Hydrodynamik.
Im Unter- schied zu einer herkömmlichen Pulver-Treibladung ist eine Flüssigkeitssäule praktisch nicht komp- rimierbar. Währenddessen sich der Gasdruck während der Expansion im Geschützrohr verringert, bleibt der Druck der Flüssigkeitssäule über den gesamten Beschleunigungsweg praktisch konstant.
Dadurch sind wesentlich kürzere Beschleunigungswege und Beschleunigungszeiten erreichbar.
Die nachfolgenden Zeichnungen, von beispielsweisen Ausführungsformen, sollen den Erfin- dungsgegenstand näher erläutern. Fig. 1 zeigt ein Schaltschema einer erfindungsgemässen Kano- ne ; Fig. 2 und 3 zeigen das Geschützrohr mit der Treibeinrichtung ; 4 zeigt eine Detailansicht des hydraulischen Sitzventiles; Fig. 5 und 6 zeigen Schnitte durch das erfindungsgemässe Ge- schütz ; Fig. 7 zeigt die hydraulische Ansteuerung des Differentialkolbens; Fig. 8 zeigt ein Raupen- fahrzeug mit 2 erfindungsgemässen Kanonen, sowie deren Verstellung ; 9 zeigt ein Diagramm für die Abhängigkeit der Geschossgeschwindigkeit vom Wasserdruck ; 10 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines Geschosses ; 11 zeigt ein Beschleunigungsdiagramm; Fig. 12 den Beschleunigungsvorgang durch einen freien Flüssigkeitsstrahl.
Wie in Fig. 1 dargestellt wird eine verstellbare Hydraulikpumpe -2- mittels eines Verbren- nungsmotors-1-, z. B. eines Dieselmotors eines Fahrzeuges oder auch eines Elektromotors, ange- trieben. Die Hydraulikpumpe -2- besitzt einen sogenannten Druckabschneider-2a-, welcher den eingestellten maximalen Hydraulikdruck ständig konstant regelt. Das heisst, die Hydraulikpumpe -2- fördert nur gerade soviel Öl als zur Aufrechterhaltung des Druckes gefordert ist. Über ein 4/2- Wegeventil -3- wird ein sogenannter Druckumsetzer-7- in hin- und hergehende, oszillierende Bewegung versetzt. Dieser Druckumsetzer-7- besitzt einen doppelt wirkenden Wasserkolben -8-, welcher das vom Wassertank-10- über einen Filter -11- angesaugte Wasser auf Hochdruck bringt, z. B. einigen 100 bar.
Der Druckumsetzer-7- weist Saug- und Druckventile auf-9,9a,9b,9c-, wo- durch es ermöglicht wird, das Hochdruckwasser konstant zu fördern. Das Hydraulikventil -3- weist zur Dämpfung des Umschaltdruckschlages einen Speicher-5- auf. Zur Konstanthaltung der Druck- schwankungen weist der Druckumsetzer-7- ebenfalls einen Druckspeicher-6- auf. Über eine Kupplung -13- wird mittels einer Hochdruckschlauchleitung -12- das Wasser zur erfindungsgemä- #en Kanone-14- gefördert und tritt im Bereich-15- in das Geschütz ein. Das Geschütz-14- weist nun einen Differentialkolben -16- auf, welcher das Hochdruckwasser in Höchstdruckwasser von einigen 1000 bar vorspannt und durch die nachfolgend beschriebenen Einrichtungen in den Ge- schützlauf geleitet wird.
Zur Konstanthaltung des Wasserdruckes während der Abschussphase, dient ein zusätzlich am Geschütz direkt angeordneter Gasdruckspeicher-17-. Die Winkelverstel- lung des Geschützrohres-19- kann mit Hilfe eines Hydraulikzylinders -20- erfolgen. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Presszylinder -18-, welcher den Differentialkolben -16- trägt. Der Differentialkolben -16- weist einen grösseren Durchmesser d2 und einen kleineren Durchmesser d1 auf. Dieses Übersetzungsverhältnis wird ungefähr in der Grössenordnung von 1:10 betragen. Der Differentialkolben -16- ist ferner mittels Spezialdichtungen -32- gegenüber dem Presszylinder -18- abgedichtet. Das Hochdruckwasser dringt beim Anschluss-15-, welcher an einem Flansch -29- befestigt ist, und welcher seinerseits mit einem Einlassstück -30- in Verbindung steht, in den Press- raum ein.
Das an dem gegenüberliegenden Teil des Differentialkolbens -16- sich befindliche Was-
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ser im Durchmesserbereich d1, wird nun auf Höchstdruck von mehreren 1000 bar vorgespannt.
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An der Übergangsstelle zum Geschossraum weist nun das Geschütz ein Sitzventil -21- auf, welches in axialer Anordnung ein Vorsteuerventil -22- trägt. Das Vorsteuerventil -22- dient dazu, das Öffnen des eigentlichen Ventiles -21- gegen den enormen Wasserdruck zu ermöglichen. Das Öffnen erfolgt nun dadurch, dass mit Hilfe eines Auslösehebels -24-, welcher mittels eines Hydraulikzylin- ders-27- von aussen betätigt wird, die Druckstange-22b- des Vorsteuerventiles -22- gegen die Druckfeder-23- verschoben wird. Dadurch dringt Höchstdruckwasser über die Nuten-22a- des Vorsteuerventiles -22- in den Geschossraum ein, es bildet sich ein Druck im Geschossraum aus, wodurch nunmehr das Sitzventil -21- insgesamt nach rechts verschoben werden kann.
Dadurch tritt über die Nuten -21a-, nach Fig. 4, explosionsartig das Druckwasser in den Geschossraum und beschleunigt damit das Geschoss-40-. Der Auslösehebel -24- ist stromlinienförmig ausgebildet -24'-, um den Strömungswiderstand möglichst gering zu halten. Nach oben hin ist der Raum, in welchem sich der Auslösehebel -24- befindet, mittels eines Druckflansches -26- hermetisch abge- dichtet. Wie in Fig. 3 dargestellt, beträgt der Beschleunigungsweg sa nur einen Teil des gesamten Geschützrohres-19-. Im Bereich des Geschützrohres-19- nach Beendigung des Beschleuni- gungsweges befinden sich Entwässerungsöffnungen-41-, durch welche eventuell rückfliessendes Wasser entleert wird. Wie in Fig. 3 dargestellt, weist das Geschoss-40- an seiner Basisfläche eine kugelflächenförmige Ausnehmung-40a- auf, um den optimalen Treibeffekt zu erzielen.
In den Fig. 4,5 und 6 sind die Innenteile des Presszylinders -18- in einer beispielsweisen Ausführungsform näher dargestellt. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist das Vorsteuerventil -22- eine Druckfeder-23- auf, welche durch einen Stützring-23a- sowie einem Federring-42- im Sitzventil -21- axial festgehalten wird. Fig. 5 zeigt ferner die Schwenkachse-45-, an welcher der Auslösehebel -24- mittels einer Kerbverzahnung-45b- befestigt ist. Die Schwenkwelle -45- ist gegenüber dem Presszylinder -18- durch mehrere Hochdruckdichtungen-45a- abgedichtet. Der Schwenkhebel-25- wird durch einen Hydraulikzylinder -27- bewegt. Wie in Fig. 6 dargestellt, weist das Ventil -21- an dessen Umfang Nuten -21a- auf, durch welche das Höchstdruckwasser nach Öffnen des Kegelsitzes -44- nach Fig. 4, in den Geschossraum strömt. Ebenfalls an seinem Umfang weist das Vorsteuerventil -21- Nuten-22a- auf.
Fig. 7 zeigt eine beispielsweise Steuereinrichtung des Differentialkolbens -16- mittels eines hydraulisch betätigten Schieberventiles -50-. Das Hochdruckwasser kommt dabei vom Druckumsetzer-7- über die Leitung-12- in das Schieberventil -50-. Das Wasser strömt über die Leitung-53- in den Presszylinder -18-. Der Differentialkolben -16- bleibt so lange in seiner rückwärtigen Position, bis das Ventil -21- geöffnet wird. Nach Öffnen des Ventiles -21- mit Hilfe des Vorsteuerventiles -22-, bewegt sich der Differentialkolben -16- in Richtung Geschoss-40-, wobei über die Leitung-52- das Wasser drucklos in den Wassertank-10- wegströmt. Gleichzeitig entleert sich der Gasdruckspeicher-17-, um den Beschleunigungsdruck möglichst konstant zu halten.
Das Schieberventil -50- kann nun mittels eines Hydraulikventiles -48-, welches elektrisch ansteuerbar ist, umgeschaltet werden, sodass die Leitung-53- mit dem Wassertank-10- über die Leitung-59- verbunden ist. Gleichzeitig bekommt die Gegenseite des Differentialkolbens -16- über die Leitung -52- und den Anschlüssen -38,39- Druckwasser und schiebt den Differentialkolben -16- wiederum nach rechts in die Ausgangsposition. Der Differentialkolben -16- weist nun wie in den Fig. 2 und 7 dargestellt, eine axiale Bohrung-33- auf, welche an der, dem Geschoss-40- zugewandten Seite ein Kugelrückschlagventil -35- trägt. Während der Bewegung des Differentialkolbens -16- strömt Flüssigkeit durch die Bohrung-33- in den Höchstdruckraum-43-, welcher ja nach Verlassen des Geschosses-40- drucklos ist.
Nachdem nun dieser Höchstdruckraum-43- mit Wasser gefüllt ist, wird die Bewegung des Differentialkolbens -16- mittels des Steuerventiles -50- wieder umgesteu- ert, das Rückschlagventil -35- im Differentialkolben -16-, so wie das Steuerventil -21- sind dann geschlossen. Durch die Durchmesserdifferenz D2/D1 erfolgt nunmehr eine Druckumsetzung in der Grössenordnung von 1:10, sodass im Höchstdruckraum-43- die Wassersäule bis auf mehrere 1000 bar vorgespannt wird. Fig. 4 zeigt ferner in schematischer Darstellung eine Ladeeinrichtung-46- der erfindungsgemässen Kanone, wobei beispielsweise durch die hin- und hergehende Bewegung des Lademechanismus-47- die Geschosse-40- kontinuierlich dem Geschütz zugeführt werden.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit mittels eines Geschossgurtes oder einer rotieren- den Trommelbeladeeinrichtung die Geschosse-40- in den Geschützlauf -37- einzubringen. Als weiteres technisches Detail, welches nicht dargestellt ist, wird vorgeschlagen, die hin- und herge- hende Bewegung des Differentialkolbens -16- mittels an sich bekannter Endlagendämpfung aus- zustatten, zur Kompensierung mechanischer Druckschläge. Die Fig. 8 zeigt ein Raupenfahrzeug,
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an welchem die erfindungsgemässen Kanonen-70,71- gegenüberliegend angeordnet sind. An einem Fahrzeugrahmen-61- befindet sich das Kettenantriebsrad-66-, sowie die Laufrollen -63,64-, welche an einer Wippe-65- befestigt sind.
Der geschossabweisende Aufbau-80- trägt nun die beiden Kanonen-70,71-, welche sowohl um eine senkrechte Achse drehbar sind, mit Hilfe der Drehkränze-76,77-, als auch in einer senkrechten Ebene durch Lagerung mittels eines Gelenk- viereckes-72,73,74,75-. Das Gelenkviereck -72,73,74,75- ist erfindungsgemäss so ausgebildet, dass im Bereich der waagrechten Schussabgabe, der Momentanpol -M- oberhalb des Geschützes zu liegen kommt. Dadurch wird erreicht, dass die Richtungsänderung des Geschützrohres-19-, welche aufgrund der Rückstosskraft auf das Fahrzeug nach oben erfolgt, automatisch wiederum nach unten kompensiert wird und zwar durch die Drehung des Geschützes um den Momentanpol -M-, sodass das Geschützrohr-19- im wesentlichen seine Zielposition beibehält, die Treffsicherheit damit also wesentlich verbessert werden kann.
Das Gelenkviereck -72,73,74,75- weist nun hydrau- lische Schwenkmotoren-68,69- auf, welche die rasche Verstellung der Kanone in der senkrechten Ebene bewirken. Darüber hinaus können die Lenker-78,79- des Gelenkviereckes zur Wasserzu- bzw.-abführung über Drehgelenke-15- Verwendung finden. Weiters kann das Raupenfahrzeug mit einer kugelsicheren Kuppel -67- ausgerüstet sein. Der Wassertank-10- und die gesamte Hydrau- likanlage sind im Raupenfahrzeug integriert. Da das Raupenfahrzeug sowieso eine hydraulische Antriebseinrichtung aufweist, könnte diese Antriebshydraulik auch für den Betrieb der Geschütze -70,71- Verwendung finden. Damit ist also im wesentlichen ein Fahrzeug beschrieben, welches sehr leicht und wendig ausgeführt werden kann und dessen Kanonen-70,71- sehr effektiv und rasch einsetzbar sind.
Die Fig. 9 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit der Geschossgeschwindigkeit vom Wasser- druck in bar. Wie auf dem Diagramm erkennbar, ist ein maximaler Wasserdruck von rund 6000 bar noch als wirtschaftlich zu betrachten, da bei höheren Wasserdrücken die Abschussgeschwindigkeit V 0 nur gering steigt, aber relativ viel Energie zuzuführen wäre. Die optimale Geschossgeschwin- digkeit V 0 dürfte bei ungefähr 1000 m/sek liegen. Dieses Diagramm dient auch zur Steuerung der Schussweite, welche ja bei gegebenem Abschusswinkel von der Geschossgeschwindigkeit abhängig ist.
Nachfolgend sollen nun einige Vorteile der erfindungsgemässen Einrichtung aufgelistet werden : - keine Verwendung von Pulver; damit keine Explosionsgefahr der gelagerten Patronen bei einem feindlichen Treffer ; - keine Überhitzung des Kanonenrohres möglich; - keine Auswurfeinrichtung für die Patronenhülsen erforderlich ; - als Treibmittel dient Hochdruckwasser, das Gewicht mitzuführender Hülsen bzw. des Pul- vers entfällt; - damit geringer Platzbedarf, da nur die Geschosse mitzuführen sind; - die Geschossenergie wird von der Hydraulikanlage bzw. vom Verbrennungsmotor geliefert; - an einem Fahrzeug, beispielsweise Raupenfahrzeug, kann auch die vorhandene Hydraulik- anlage zum Betreiben der Kanonen Verwendung finden; - auch mehrere Kanonen können von einer Hydraulikanlage gleichzeitig bedient werden; - umweltfreundlich im Übungsbetrieb;
- geräuscharm, da kein Explosionsknall; - wirtschaftlich im Einsatz ; Betriebskosten; - Wasser als Treibmittel ist billig und kann leicht überall vor Ort beschafft werden; - hohe Schussanzahl bei relativ geringem Wasserverbrauch; - kein Mündungsfeuer sichtbar ; bei Nacht nicht ortbar.
Damit sind nur einige Beispiele des erfindungsgemässen Gegenstandes beschrieben worden, wobei es denkbar wäre, im Rahmen der erfindungsgemässen Idee viele weitere Ausführungsformen auszuführen. Die erfindungsgemässe Kanone, welche selbstverständlich für alle Fahrzeuge zu Lande, zu Wasser, in der Luft und im Raum ausführbar ist, kann auch zum Betreiben von Hand- feuerwaffen eingesetzt werden, in der Form, dass beispielsweise an einem Fahrzeug mehrere Hochdruckschläuche zur Verfügung stehen, an denen die Gewehre befestigt sind und auch noch in einem gewissen Abstand vom Fahrzeug einsetzbar sind.
Weiters ist zu berücksichtigen, dass bei niederen Temperaturen eine Frostschutzeinrichtung vorzusehen ist, welche beispielsweise - wie bereits oben beschrieben - daraus bestehen kann, dass die Auspuffgase des Verbrennungsmotors
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durch den Wassertank geführt werden können, oder dass eigene Frostschutzmittel in das Wasser eingebracht werden. Dabei ist zu beachten, dass diese Frostschutzmittel nicht brennbar smd; bei- spielsweise Salzlösungen usw. Die erfindungsgemässe Kanone kann auch zum Abschiessen von Granaten, mit Aufschlagzünder Verwendung finden. Ein weiterer Vorteil des Gesamtsystems, beispielsweise an einem Fahrzeug ist auch, dass die Hochdruckwasseranlage auch für andere Zwecke als zum Schiessen Verwendung finden kann, beispielsweise als eigenes Werkzeug zum Schneiden von Materialen, für Reinigungszwecke usw.
Die erfindungsgemässe Kanone würde sich vor allem eignen zur Fliegerabwehr zum Stellungskampf usw. Da das System keine Auswurfein- richtung für Patronenhülsen benötigt, ist auch eine sehr hohe Schussfrequenz bei Dauerfeuer möglich. Als weitere Variante der technischen Ausführung des Erfindungsgegenstandes soll er- wähnt werden, dass der Differentialkolben nicht unbedingt koaxial zur Bohrung des Geschosslaufes ausgeführt werden muss. Es wäre auch denkbar, parallel oder in einem beliebigen Winkel zur Achse des Kanonenrohres die Höchstdruck-Verdichtungseinrichtung mit dem Differentialkolben -16- anzuordnen. Eine weitere Variante im Sinne des Erfindungsgedankens wäre, den Differential- kolben -16- am grossen Durchmesser d2 nicht mit Wasser zu beschicken, sondern in diesem Be- reich direkt das Hydrauliköl einzuleiten.
Der Höchstdruckraum-43- könnte dann auch direkt über ein Rückschlagventil mit Wasser versorgt werden. Weiters wäre es in diesem Fall erforderlich die Gasdruckspeicher-17- im Hydraulikkreislauf zu belassen. Als Gasdruckspeicher eignen sich - wie an sich bekannt - Blasenspeicher, Membran- oder Kolbendruckspeicher. Die Speicher-17- sind strömungstechnisch günstig auszubilden, sodass eine rasche Entleerung ermöglicht wird. Durch diese rasche Entleerung wird erreicht, dass die Gasentspannung adiabatisch erfolgt, das heisst, dass weder Wärme zu noch abgeführt wird. Die vorzugsweise mit Stickstoff gefüllten Gasdruckspeicher -17- sind dabei so ausgelegt, dass der Druckabfall bei der geringen entnommenen Menge nur sehr gering ausfällt.
Das Grundprinzip der erfindungsgemässen Kanone besteht also darin, dass permanent zugeführtes Hochdruckwasser innerhalb der Kanone mittels eines Differentialkolbens -16- auf Höchst- druck vorgespannt wird, und in einem eigenen Höchstdruckraum-43- einer sogenannten Vorkam- mer zum eigentlichen Geschützlauf -37-, potentiell zur Verfügung steht. Da das Ventil -21- im Druckraum-43- mit zig-Tonnen geschlossen wird, ist es erforderlich mittels eines Vorsteuerventiles -22- jenes zu öffnen. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Kolbenstange des Differentialkolbens -16- mehrere Hochdruckdichtungen-34- auf, wobei allfällig auftretendes Leckwasser durch die Bohrun- gen-38,39- direkt in den Wassertank zurückgeleitet werden würde.
Der Hub des Differentialkol- bens-16- ist in Fig. 2 mit sd bezeichnet, und beträgt nur einen Bruchteil des Beschleunigungswe- ges sa, da der Laufdurchmesser dO wesentlich kleiner ausgeführt ist, als der Durchmesser d1 des Höchstdruckraumes-43-. Weiters sei noch erwähnt, dass die Kanone auch mit Nicht- Wasserflüssigkeiten betrieben werden kann ; in diesem Fall also von einer "fluid-powered- gun" gesprochen werden kann. In jedem Fall wird aber eine auf Höchstdruck vorgespannte Flüs- sigkeitssäule in dosierter Form auf ein Geschoss-40- zu dessen Beschleunigung geleitet.
Weiters wäre denkbar, dass dem Presszylinder -18- zusätzlich durch eigene Heizeinrichtungen, z. B. Umwickeln von Heizstäben, elektrischen Einrichtungen usw. Wärme zugeführt werden kann, um somit den Molekulardruck der Flüssigkeit zu erhöhen und insgesamt die Geschossgeschwindig- keit noch zu steigern. Als Materialien für die erfindungsgemässe Kanone kommen teilweise rost- freie-gehärtete Stähle in Frage, beispielsweise für den Differentialkolben -16- so wie für die sonsti- gen Innenteile wie Ventile usw. Die elektronische Einrichtung der erfindungsgemässen Kanone weist einen Bildschirm auf, an welchem laufend die wesentlichsten Betriebsdaten ablesbar sind.
Beispielsweise Anzeige der Schussreserven, bei nicht laufendem Motor ; der Speicherladungsdruck der hydropneumatischen Energiespeicher ; derelektronisch eingestellte Hydraulikdruck, bzw. die sich daraus ableitende Schussweite bei einem bestimmten Richtwinkel; noch zur Verfügung ste- hende Wassermenge usw. Schliesslich sei noch erwähnt, dass zur Einleitung eines Dauerfeuers, die beiden Hydraulikeinrichtungen zur Betätigung des Auslösehebels -24-, das heisst, der Hydraulikzy- linder-27- und das elektromagnetisch betätigte Hydraulikventil -48- zur Steuerung des Schieber- ventiles -50- logistisch miteinander in Verbindung stehen.