DE3325867C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F41B6/00—Electromagnetic launchers ; Plasma-actuated launchers
- F41B6/006—Rail launchers
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Abschußvor
richtung für Projektile nach dem Oberbegriff das Hauptan
spruchs.
Die bekannten elektromagnetischen Abschußvorrichtungen
umfassen ein Paar leitfähiger Schienen, einen zwischen den
Schienen gleitenden leitfähigen Anker, eine starke Strom
quelle und einen Schalter, mit dem der Strom in die Schie
nen und durch den Anker umgelenkt werden kann. Der Strom
fluß durch die Schienen und den Anker erzeugt eine elektro
magnetische Kraft auf den Anker, der dadurch längs der
leitfähigen Schienen beschleunigt wird. Abschußvorrich
tungen mit gleitenden Metallankern unterliegen einer be
trächtlichen Abnutzung der Schienen durch den gleitenden
Anker, insbesondere dort, wo hohe Ankergeschwindigkeiten
auftreten. In derartigen Fällen kann ein Plasma- (oder
Bogen-)anker vorteilhaft sein.
Der hauptsächliche Nachteil bei der Verwendung eines aus
Plasma bestehenden Antriebsankers liegt in der Beschädigung
des Verschlußbereichs der Abschußschienen während der Aus
bildung des Plasmas. Ist das Plasma einmal in Gang gesetzt,
tritt nur eine geringe oder überhaupt keine Beschädigung
der Schienen mehr auf.
Ein früherer Vorschlag beschreibt eine Vorrichtung zur Aus
bildung eines Bogens zur Beschleunigung eines Projektils,
bei der ein Zünddraht oder eine Sicherung den Stromfluß
zwischen den Schienen einleitet, sich dabei auflöst und
dadurch ein ionisiertes Plasma oder einen Lichtbogen
bildet, durch den der weitere Stromfluß erfolgt. Aufgrund
des größeren Massenverhältnisses zwischen einem Projektil
und einem Plasma-Anker im Vergleich zu einem Projektil und
einem gleitenden Metallanker wird eine höhere Ausnutzung
der verfügbaren Abschußenergie bei Verwendung eines Plasma
antriebs ermöglicht. Außerdem ermöglicht ein Plasmaantrieb
extrem hohe Projektilgeschwindigkeiten bei guter Reprodu
zierbarkeit von Schuß zu Schuß. Plasmaangetriebene Projek
tile empfehlen sich daher für Mehrschußsysteme, beispiels
weise bei Luftabwehrsystemen mit schneller Schußfolge und
bei Stoß-Fusionsreaktoren.
Zur Ausbildung eines Lichtbogens oder eines Plasmas in
elektromagnetischen Abschußvorrichtungen wurden schon ver
schiedene Verfahren vorgeschlagen. Diese Verfahren haben
sich hauptsächlich mit dem Problem beschäftigt, wie der
Plasma-Anker erzeugt werden kann und wie die thermischen
Beschädigungen der Abschußschienen verringert werden können.
Der Abrieb der Schienenoberflächen wird durch einen sich
nur langsam bewegenden oder stationären Lichtbogen hervor
gerufen und tritt hauptsächlich in der Anfangsphase der Be
schleunigung des Projektils aus dem Ruhezustand auf. Bei
höheren Projektilgeschwindigkeiten werden die Auswirkungen
dieses thermischen Phänomens immer weniger wichtig. Zur Er
höhung der Lebensdauer der Abschußschienen ist es deshalb
wünschenswert, dem Abschußprojektil einen möglichst hohen
Anfangsimpuls aufzuprägen.
Sehr starke Beschädigungen der Abschußschienen wurden in
solchen Fällen festgestellt, in denen ein Kupfer-Zünddraht
zur Ausbildung eines Plasmas verdampft wurde, das haupt
sächlich aus Kupferionen besteht. Dabei wurde zerstäubtes
Metall aus einem nur teilweise verdampften Draht festge
stellt sowie eine thermische Erosion der Schienenober
flächen durch einen sich nur langsam oder gar nicht be
wegenden Lichtbogen, und zwar auf einem kurzen Abschnitt
der Schienen beginnend am Ursprungsort des Zünddrahts im
Verschlußteil der Abschußvorrichtung.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe,
eine verbesserte Abschußvorrichtung der eingangs genannten
Art anzugeben, bei der Beschädigungen der Abschußschienen
durch sich nur langsam bewegende Plasmen im Verschlußbe
reich der Abschußvorrichtung vermindert werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeich
nete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die hier vorgeschlagene Erfindung beruht darauf, daß ein
explodierender Zünddraht verwendet wird, der ein Plasma
mit ausreichend hohem Druck erzeugt, um dem Projektil einen
Startimpuls aufzuprägen, bevor die elektromagnetischen
Kräfte beim Antrieb des Projektils längs der Abschuß
schienen überwiegen.
Eine elektromagnetische Abschußvorrichtung der hier vor
geschlagenen Art enthält ein Paar von im allgemeinen
parallel zueinander angeordneten leitfähigen Schienen,
eine Quelle für einen starken Strom, eine zwischen den
Schienen im Verschlußteil der Abschußvorrichtung ange
ordnete isolierende Kartusche mit einer Druckkammer und
einer Öffnung für die Aufnahme eines Projektils, ein Zünd
element innerhalb der Druckkammer und Vorrichtungen, mit
denen das Zündelement (die Sicherung) mit den Schienen ver
bunden wird. Ein Projektil bildet eine luftdichte Abdeckung
der Offnung in die Kartusche, um die Druckkammer zu
schließen. Während eines Abschusses fließt ein starker
Strom durch das Zündelement (die Sicherung), das daraufhin
explodiert und ein Plasma mit hohem Druck innerhalb der
Druckkammer der Kartusche ausbildet. Dieses Plasma drückt
das Projektil aus der Kartusche heraus und überträgt da
durch einen Anfangsimpuls auf das Projektil. Das Plasma
strömt dann aus der Kartusche heraus und vermittelt den
Stromfluß zwischen den Schienen, so daß ein Projektil
längs der Schienen beschleunigt wird. Die isolierende
Kartusche (Hülle) dient als anfängliches Pufferelement
zwischen den Schienenoberflächen und dem ursprünglichen
Lichtbogen, so daß durch die erzielte hohe Anfangsge
schwindigkeit des Projektils eine Beschädigung der Schie
nen durch das Antriebsplasma verringert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von
Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektro
magnetischen Abschußvorrichtung für Projektile
nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von
Kartusche/Projektil der Abschußvorrichtung nach
Fig. 1; und
Fig. 3 ein weiteres Beispiel für die Anordnung von
Kartusche und Projektil.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektro
magnetischen Abschußvorrichtung nach einem Ausführungs
beispiel der Erfindung. Eine Quelle 10 für einen starken
Strom enthält eine Reihenschaltung eines Gleichstromgene
rators 12, eines Schalters 14 und einer Drosselspule 16,
die mit einem Paar von im allgemeinen parallel zueinander
angeordneten leitfähigen Schienen 18 und 20 verbunden ist.
Eine isolierende Kartusche 22 liegt im Verschlußbereich
(dem Ladebereich) der leitfähigen Schienen 18 und 20; sie
enthält eine Druckkammer 24 mit einer Öffnung, in die eine
Projektilanordnung eingesetzt werden kann, die ihrerseits
aus einem isolierenden Führungsring 22 zur Abdichtung des
Laufs und aus einem Projektil 28 besteht. Ein Zündelement
30 ist in der Druckkammer 24 angeordnet und elektrisch mit
den Schienen 18 und 20 über Kontakte 32 bzw. 34 verbunden.
Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte induktive
Stromquelle kann mit dem Schalter 36 auf die Schienen 18
und 20 umgeschaltet werden. Bei anderen Quellen starker
Ströme kann Schalter 36 entfallen, da dort das Zündelement
30 den anfänglichen Strom zwischen den Schienen 18 und 20
führt, wenn die Kartusche 22 in den Lauf eingesetzt wird.
Wenn ein Projektil durch die Abschußvorrichtung nach Fig. 1
abgeschossen werden soll, sind die Schalter 14 und 36 zu
erst geschlossen, so daß der Generator 12, beispielsweise
eine Unipolarmaschine, einen starken Strom durch die Dros
sel 16 erzeugt. Wenn der gewünschte Abschußstrom erreicht
ist, wird Schalter 36 geöffnet und so der Strom in die′
Schienen 18 und 20 verlagert. Die Kontakte 32 und 34 der
Zündung stellen die elektrische Verbindung des Zündelements
(der Sicherung) 30 mit den Schienen 18 und 20 her. Der
Stromfluß durch das Zündelement 30 bringt dieses zur Explo
sion und erzeugt somit ein Plasma mit hohem Druck in der
Druckkammer 24. Die Projektilanordnung bildet einen Paß
sitz in der Öffnung der Druckkammer 24 und bestimmt so
den Enddruck, der erforderlich ist, um die Projektilanord
nung von der Kartusche 22 zu trennen. Wenn ein genügend
hoher Druck aufgebaut ist, wird die Projektilanordnung
durch diesen Druck längs der Schienen 18 und 20 beschleu
nigt und das hochionisierte Plasma hohen Drucks tritt in
den Raum zwischen der Kartusche und der Projektilanordnung
aus; dadurch fließt der Strom zwischen den Schienen 18 und
20 durch das Plasma und die Projektilanordnung wird längs
der Bohrung oder des Laufes 38 beschleunigt. Der isolierende
Führungsring 26 dichtet den Lauf 38 ab und verhindert so
ein Austreten des Plasmas um das Projektil 28.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung
von Kartusche und Projektil für die Abschußvorrichtung nach
Fig. 1. Das Zündelement 30 kann verschiedene Geometrien auf
weisen, und zwar abhängig vom Material, das zu verdampfen
ist und von den gewünschten Charakteristiken des entstehen
den Plasmas. Beispielsweise kann das Zündelement aus zer
kleinerten Metallfäden bestehen, die in einen Ball aufge
rollt sind, oder aus einzelnen Drahtfäden. Die Kontakte 32 und
34 liegen auf der äußeren Oberfläche der Kartusche 22 und
vermitteln den elektrischen Kontakt des Zündelements 30 mit
den Schienen 18 und 20. Die Projektilanordnung wird mit Paß
sitz in die Öffnung der Druckkammer 24 eingebaut, so daß
eine luftdichte Verbindung entsteht. Ein Paßsitz längs der
Oberfläche 40 bestimmt den Berstdruck, der notwendig ist,
um die Projektilanordnung von der Kartusche 22 zu trennen.
Der Berstdruck der Kartusche 22 kann den Betriebsdruck der
Kartusche um ein Vielfaches übersteigen, da der Lauf der
Abschußvorrichtung die zusätzliche Drucklast aufnimmt.
Beim praktischen Gebrauch kann die Kartusche 22 fest zwi
schen die Abschußschienen im Verschlußbereich eingespannt
werden. Durch das Einspannen wird der erforderliche Druck
zwischen den Kontaktoberflächen der Zündung und den Schie
nen erzeugt und die Kartusche ortsfest verriegelt. Nach
dem Abschuß der Projektilanordnung kann die alte Kartusche
entfernt und eine neue Anordnung aus Kartusche und Pro
jektil eingesetzt werden.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anordnung
von Kartusche und Projektil für eine Abschußvorrichtung
mit einer zylindrischen Bohrung. Die isolierende Kartusche
42 weist Zylinderform auf; die Kontaktelemente 44 und 46
für die Zündung sind gebogen und entsprechen so der inneren
Oberfläche der Abschußschienen. Wie im ersten Ausführungs
beispiel erzeugt die Explosion des Zündelements 30 einen
Druck innerhalb der Druckkammer 48 und die Projektilanordnung
52 ist mit Paßsitz in die Offnung 50 am Ende der Kartusche
42 angebracht. Ein isolierender Führungsring 54 dichtet
den Lauf der Abschußvorrichtung ab, nachdem das durch die
Explosion des Zündelements 30 erzeugte Plasma den Strom zwi
schen den Abschußschienen führt und das Projektil 50 längs
des Laufes beschleunigt.
Die Abdichtung des Laufes kann in einer anderen Ausführungs
form auch durch das entsprechend geformte Projektil selbst
erfolgen, so daß kein Führungsring erforderlich ist.
Claims (4)
1. Elektromagnetische Abschußvorrichtung für Projektile, mit zwei im
wesentlichen parallel zueinander angeordneten Abschußschienen, die durch ein
zwischen den Schienen erzeugtes Plasma elektrisch leitend miteinander
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
- - daß verschlußseitig zwischen den Schienen eine isolierende Kartusche (22) mit einer Druckkammer (24) und einem darin angeordneten Zündelement (30) einsetzbar ist, und daß das Zündelement leitend mit den Schienen (18, 20) verbunden ist.
2. Abschußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Zündelement ein Paar von Kontakten (32,
34) aufweist, die auf der Außenseite der Kartusche ange
ordnet sind.
3. Abschußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Zündelement eine Vielzahl von Metall
fäden enthält.
4. Abschußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Zündelement eine Kupferlitze ent
hält.
Applications Claiming Priority (1)
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US4658729A (en) * | 1984-09-20 | 1987-04-21 | Westinghouse Electric Corp. | Modular fiber armature for electromagnetic launchers |
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DE3814330C2 (de) * | 1988-04-28 | 1997-05-15 | Rheinmetall Ind Ag | Elektrothermische Beschleunigungsvorrichtung |
DE3816300A1 (de) * | 1988-05-13 | 1989-11-23 | Tzn Forschung & Entwicklung | Kartusche fuer elektrothermische abschussvorrichtungen |
DE3919629C2 (de) * | 1989-06-15 | 1994-06-16 | Deutsch Franz Forsch Inst | Verfahren zur elektromagnetischen Vorbeschleunigung eines Projektils |
DE4105589C2 (de) * | 1991-02-22 | 1994-06-01 | Deutsche Aerospace | Abschußvorrichtung |
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3251216A (en) * | 1963-06-21 | 1966-05-17 | Amp Inc | Method and apparatus for applying electrical connectors to conductors |
GB1202902A (en) * | 1966-10-20 | 1970-08-19 | Kamson Res Ltd | Cartridge for a firearm |
US3513776A (en) * | 1968-04-11 | 1970-05-26 | Allied Res Ass Inc | Consumable cartridge case |
US4329971A (en) * | 1980-01-14 | 1982-05-18 | Westinghouse Electric Corp. | Electromagnetic propulsion power system |
US4343223A (en) * | 1980-05-23 | 1982-08-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Multiple stage railgun |
GB2100395B (en) * | 1981-06-15 | 1984-08-01 | Secr Defence | Pyrotechnic devices |
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- 1983-06-15 AU AU15791/83A patent/AU557509B2/en not_active Ceased
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