DE4132657A1 - Elektrothermische abschussvorrichtung und kartusche zur verwendung in derartigen vorrichtungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrothermische Abschußvorrichtung, wie sie durch die Merkmale des Gattungsbegriffs des Anspruchs 1 näher definiert wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kartusche zur Verwendung in derartigen elektrothermischen Abschuß­ vorrichtungen.

Elektrothermische Abschußvorrichtungen sind beispielsweise aus den Offenlegungsschriften DE 36 13 259 A1 und DE 38 16 300 A1 bekannt. Ein wesentlicher Teil derartiger Vorrichtungen ist die Brennkammer (Ladungsraum), in der mit Hilfe eines von einem hohen Strom (z. B. 400 kA) durchflossenen Lichtbogens hoher Lichtbogenspannung (z. B. 30 kV) geeignete Substanzen erhitzt und in den gasförmigen Zustand (Plasma) überführt werden. Dabei werden Drücke bis 1 GPa erzeugt. Mit den unter diesen hohen Drücken stehenden Gasen werden schließlich in einem Rohr Geschosse beschleunigt.

Bei den bekannten elektrothermischen Abschußvorrichtungen sind im Ladungsraum 2 Elektroden angeordnet, wobei die 1. Elektrode koaxial durch den Verschluß der Abschußvorrichtung geführt und als Hochspannungselektrode ausgebildet ist. Die 2. Elektrode ist geschoßseitig angeordnet und liegt auf Masse. Eine derartige Elektrodenanordnung erlaubt im Bereich der 2. Elektrode eine einfache Kontaktierung mit dem geerdeten Rohr, während die 1. Elektrode, die mechanisch erheblich stärker belastet wird, außerordentlich aufwendig abgestützt werden muß. Dieses liegt daran, daß die 1. Elektrode zur Isolation gegen den Verschluß in Isolierstoff eingewickelt ist und die auftretenden Kräfte über diesen Isolierstoff abgestützt werden müssen. Außerdem ist die Beladung der Abschußvorrichtungen mit Geschoß und einer die Elektroden enthaltenden Kartusche schwierig, da die Hochspannungselektrode durch den Verschluß geführt werden. Verschlüsse herkömmlicher Geschütze lassen sich daher bei den bekannten elektrothermischen Abschußvorrichtungen nicht verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrothermische Abschußvorrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, daß auch die verschlußseitige Elektrode ohne aufwendige Abstützung im Ladungsraum angeordnet werden kann und hohe Drücke aushält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelost. Die Unteransprüche geben besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Der Erfindung liegt also im wesentlichen der Gedanke zugrunde, nicht wie bei bekannten Abschußvorrichtungen die Hochspannungselektrode durch den Verschluß hindurchzuführen, sondern die Hochspannung an die geschoßseitige Elektrode zu legen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Elektroden in einer auswechselbaren Kartusche angeordnet werden, weil es dann möglich ist, mit relativ geringem Aufwand konventionelle Geschütze in elektrothermische Abschußvorrichtungen umzurüsten und vor allem die konventionellen Ladevorrichtungen auch für elektrothermisch beschleunigte Geschoßanordnungen zu verwenden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Hilfe von Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den verschlußseitigen Teil einer erfindungsgemäßen Abschußvorrichtung, bei Ausbildung eines Plasmas im Ladungsraum; und

Fig. 2 eine die beiden Elektroden enthaltende separate Kartusche mit Geschoß.

In Fig. 1 ist mit 1 eine elektrothermische Abschußvorrichtung bezeichnet, die im wesentlichen aus einem nur schematisch angedeuteten konventionellen Verschluß 2 und einem Rohr 3 besteht. Das Rohr 3 setzt sich aus einem Ladungsraum 4 und einem Geschoßwegteil 5, in dem sich ein Geschoß 6 befindet, zusammen. Das Geschoßwegteil 5 ist mittels einer Überwurfmut­ ter 7 oder einer nicht dargestellten Flanschverbindung an den Ladungsraum 4 angeschraubt wobei zur gegenseitigen Isolierung von Ladungsraum 4 und Geschoßwegteil 5 eine Isolierstoffbuchse 8 vorgesehen ist.

Der Ladungsraum 4 enthält verschlußseitig eine 1. Elektro­ de 9, die mit dem Verschluß 2 elektrisch verbunden ist und auf Masse liegt. Auf der dem Geschoßwegteil 5 zugewandten Seite des Ladungsraumes 4 ist eine 2. Elektrode 10 angeordnet, an die die Hochspannung gelegt wird, und die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Geschoßwegteil 5 elektrisch leitend verbunden ist. Bei der 2. Elektrode 10 handelt es sich vorteilhafterweise um eine Ringelektrode. Beide Elektroden 9, 10 sind elektrisch mittels einer Hülse 11, beispielsweise aus Kunststoff, voneinander getrennt. Außerdem ist zwischen der 2. Elektrode 10 bzw. dem Geschoßwegteil 5 und der Ladungsraumwand 12 eine Hochspannungsdichtung 13 aus Gummi oder Silikonkautschuk eingefügt, um eine durchgehende Isolationsstrecke zu erhalten. Dieses Teil 13 muß beim Zusammenfugen von Ladungsraum 4 und Geschoßwegteil 5 so unter Druck gesetzt werden, daß keine Schlitze entstehen können.

Das mit der 2. Elektrode elektrisch verbundene Geschoßwegteil 5 ist auf seiner gesamten Länge mit einem elektrisch isolierenden Überzug 14, z. B. einem Schrumpfschlauch, versehen. Der Schrumpfschlauch 14 kann außen metallisiert sein. Die Metallisierung wird in diesem Fall mit Masse verbunden.

Der Strom wird der elektrothermischen Abschußvorrichtung 1 massenseitig über den Anschluß 15 am Verschluß 2 und hochspannungsseitig über den Anschluß 16 am Geschoßwegteil 5 zugeführt. Der entsprechende Stromverlauf nach Ausbildung eines Plasma 20 ist strichliert eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 17 versehen.

Wie bereits eingangs erwähnt, werden die Elektroden 9, 10 und die Hülse 11 vorzugsweise in einer auswechselbaren Kartusche angeordnet, so daß zusammen mit dem Geschoß 6 jeweils auch eine neue Kartusche geladen wird. Der Ladevorgang kann in patronierter oder getrennter Weise erfolgen, wie dieses bei konventionellen Panzerkanonen oder Haubitzen der Fall ist.

Fig. 2 zeigt eine derartige Kartusche 18, bei der das Geschoß von der 2. Elektrode umschlossen wird (patronierte Ausführung). Mit 19 ist ein Metallfaden gekennzeichnet, der zwischen den beiden Elektroden 9, 10 befestigt ist. Sofort, nachdem an die Elektroden 9, 10 die Hochspannung gelegt wird, verdampft dieser Metallfaden und bildet ein Plasma 20 (Fig. 1), welches durch den hindurchfließenden Strom erhitzt und zum Antrieb des Geschosses 6 dient. Das restliche Volumen der Kartusche 18 kann mit einem weiteren für den Antrieb des Geschosses geeigneten Material (nicht dargestellt) gefüllt sein. Geeignete Materialien werden in den beiden eingangs erwähnten Schriften beschrieben. Auch konventionelle Pulver können angewendet werden.

Bezugszeichenliste

 1 Elektrothermische Abschußvorrichtung
 2 Verschluß
 3 Rohr
 4 Ladungsraum
 5 Geschoßwegteil
 6 Geschoß
 7 Überwurfmutter
 8 Isolierstoffbuchse
 9 1. Elektrode
10 2. Elektrode
11 Hülse
12 Ladungsraumwand
13 Hochspannungsdichtung
14 elektrisch isolierender Überzug, Schrumpfschlauch
15 Masseseitiger Anschluß
16 Hochspannungsanschluß
17 Stromfluß
18 Kartusche
19 Metallfaden
20 Plasma

Claims (6)

1. Elektrothermische Abschußvorrichtung (1) mit einem Verschluß (2) und einem Rohr (3), bei der das Rohr (3) einen Ladungsraum (4) und ein Geschoßwegteil (5) aufweist, daß das verschlußseitige Ende des Ladungsraumes (4) eine 1. Elektrode (9) und daß das dem Geschoßwegteil (5) zugewandte Ende des Ladungsraumes (4) eine 2. Elektrode (10) enthält, und daß die Elektroden (9, 10) voneinander durch eine Hülse (11) aus einem elektrisch isolierendem Material getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die 1. Elektrode (9) als Masseelektrode und die 2. Elektrode (10) als Hochspannungselektrode ausgebildet ist.

2. Elektrothermische Abschußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschoßwegteil (5) des Rohres (3) mindestens teilweise mit der 2. Elektrode (10) leitend verbunden ist.

3. Elektrothermische Abschußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Seite des Geschoßwegteils (5) ein elektrisch isolierender Überzug (14) angeordnet ist.

4. Elektrothermische Abschußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 2. Elektrode (10) als Ringelektrode ausgebildet ist.

5. Elektrothermische Abschußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (9, 10) und die Hülse (11) in einer auswechselbaren Kartusche (18) angeordnet sind.

6. Kartusche (18) mit zwei in Längsrichtung hintereinander angeordneten und mittels einer Hülse (11) aus einem elektrisch isolierenden Material beabstandeten Elektroden (9, 10) zur Verwendung in einer elektrothermischen Abschußvorrichtung nach Anspruch 5.