EP1083399A1 - Ortsveränderliches Objekt, insbesondere militärisches Rad-oder Kettenfahrzeug - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
Definitions
- the invention relates to a portable object, especially a military wheeled or tracked vehicle, with one provided in the outside area of the property Armor.
- Armor on portable objects is in various designs known. Its structure is from determines the respective protection requirement, for example around the To ensure bulletproof safety of vehicles.
- the invention is therefore based on the object Armor on portable objects in terms of their Expand functionality.
- this object is achieved by at least Parts (3,4) of the armor for receiving, storing and Delivery of an energy source are trained, the Energy generation of electrical energy to supply im or consumers located at the portable object serves.
- the invention is associated with the advantage that a Extraction of electrical energy is made possible without additional interior in the portable object for the Consumption of an energy storage. Also can on storage containers, such as tanks or the like, be dispensed with outside the property.
- this portable object a fuel cell for Provision of electrical energy. Still is at least one sub-area at least one Armor segment of the armor of the object as Fuel storage, from where fuel to the Fuel cell is released, trained. As fuel hydrogen is preferably used.
- the armor in which the fuel is enriched or is deposited, such as in one Metal hydride storage made from a FeTi compound can be formed.
- At least one Armor segment of the armor a closed Cavity in which the fuel storage is located.
- At least one armor segment of the Armor containing gaseous fuel High-pressure accumulator can be formed.
- the fuel storage itself forms according to one expedient embodiment of the invention a ballistic Protection zone within the armor, making conventional Means of armor will be replaced.
- the fuel storage preferably consists of individual particles displaceable relative to one another. So one can more fragile when charged with hydrogen Metal hydride storage are used.
- the armor according to the invention is useful as in Additional armor divided into segments so that an adjustment to the number and type of segments the energy requirement per unit of time and the required Armor properties can take place.
- Vehicle 1 On the military shown schematically in Fig. 1 Vehicle 1 is additional armor on a side wall 2 3 provided the at least one, the storage of Hydrogen armor segment 4 according to FIG. 2 contains.
- At least one hydrogen guide channel runs in the armor segment 4 5, the outside of the armor segment 4 in a transport line 6 merges with one Fuel cell 7 is connected.
- the fuel cell 7 consists of one of the required tension certain number of fuel cell units 7.1 together.
- a branch 8 from a line section 9 to a coupling piece 10 leads to the one located outside the vehicle Hydrogen supply device for charging the Hydrogen storage connected in the armor segment can be.
- valves 11, 12 and 13 are provided, of which to implement various operating conditions one valve closed and the other opened are.
- the armor segment 4 consists of Parallel plates 14, 15 arranged at a distance from one another and from the plates 14, 15 connecting the outer circumference, here End walls, not shown, so that an outside closed hollow cuboid is formed, in which a Metal hydride storage 16 for the absorption of hydrogen is included.
- the metal hydride storage 16 fulfills in Connection with the plates 14, 15 also to a high degree ballistic protection function by the after striking the outer plate into the metal hydride storage layer penetrating projectiles on the particles of the Hydrogen-loaded storage are braked so much that the functionality of the vehicle is maintained and the crew of the vehicle is not at risk.
- the hydrogen guide channel used in the metal hydride storage 16 5 has openings 17 in its wall, via which the hydrogen to the metal hydride storage 16 is supplied or removed from this.
- the guide channel 5 stands over a clutch, not shown, with the Transport line 6 in connection so that hydrogen from the metal hydride storage 16 to the fuel cell 7 and the metal hydride storage 16 can be recharged can.
- Sleeves 18 are welded into the armor segment 4, the recesses 19 for sliding the armor segment 4, connected to the outer surface 20 of the vehicle 1, Form threaded bolt 21. Stand with the threaded bolt 21 Nuts 22 in engagement, which abut the armor segment 4 and this under tension on the outer surface 20 of the Stop vehicle 1.
- FIG. 4 Another way of storing hydrogen Armor is shown in Fig. 4.
- On the outer surface 20 of the vehicle 1 are hydrogen pipes 23 which are rigid with each other and the outer surface 20 of the Vehicle 1 are connected.
- the tubes 23 are part of it a high-pressure hydrogen storage in which the gaseous existing hydrogen is compressed up to high pressures is.
- the arrangement of the tubes is chosen so that sufficient Deformation spaces are formed to be from the outside to efficiently reduce the impact energy.
- the Hydrogen is stored in a vehicle Fuel cell implemented, the energy supply for electrical consumers, such as on-board electronics and electric drives.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein ortsveränderliches Objekt, insbesondere ein militärisches Rad- oder Kettenfahrzeug mit einer im Außenbereich des Objektes vorgesehenen Panzerung, die hinsichtlich ihrer Funktionsvielfalt erweitert werden soll. Erfindungagemäß wird dies erreicht, indem zumindest Teile (3,4) der Panzerung zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Energieträgers ausgebildet sind, der der Energiegewinnung elektrischer Energie zur Versorgung von im oder am ortsveränderlichen Objekt befindlichen Verbrauchern dient. Der Zusammenfassung ist Fig. 3 zugeordnet. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein ortsveränderliches Objekt,
insbesondere ein militärisches Rad- oder Kettenfahrzeug,
mit einer im Außenbereich des Objektes vorgesehenen
Panzerung.
Panzerungen an ortsveränderlichen Objekten sind in
verschiedensten Ausführungen bekannt. Ihr Aufbau wird vom
jeweiligen Schutzbedarf bestimmt, beispielsweise um die
Beschußsicherheit von Fahrzeugen zu gewährleisten.
So ist es bekannt, Fahrzeuge auf ihrer Außenfläche mit
Panzerplatten zu versehen, die durch geeignete Mittel mit
dem Fahrzeug verbunden sind und aus mehrschichtigen
Verbundkörpern bestehen können. Die Schichten der
Verbundkörper sind dabei hinsichtlich ihrer Dicke und der
eingesetzten Materialien auf den betreffenden Einsatzfall
abgestimmt.
Neben passiven Schutzmaßnahmen sind auch aktive Panzerungen
bekannt. So wird beispielsweise in der DE-C-37 29 212 ein
reaktiver Panzerschutz zum Einsatz vor der Hauptpanzerung
eines zu schützenden Objektes beschrieben, der zwischen
Inertplatten eingeschlossenen Sprengstoff enthält.
Wenn auch mit derartigen Lösungen die Funktionalität einer
Panzerung erweitert wird, bleibt sie doch auf den
Funktionsbereich der Absorption von außen einwirkender
Energie begrenzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Panzerung an ortsveränderlichen Objekten hinsichtlich ihrer
Funktionsvielfalt zu erweitern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem zumindest
Teile (3,4) der Panzerung zur Aufnahme, Speicherung und
Abgabe eines Energieträgers ausgebildet sind, der der
Energiegewinnung elektrischer Energie zur Versorgung von im
oder am ortsveränderlichen Objekt befindlichen Verbrauchern
dient.
Die Erfindung ist mit dem Vorteil verbunden, daß eine
Gewinnung elektrischer Energie ermöglicht wird, ohne
zusätzlichen Innenraum im ortsveränderlichen Objekt für die
Unterbringung eines Energiespeichers zu verbrauchen. Auch
kann auf Speicherbehältnisse, wie Tanks oder dgl.,
außerhalb des Objektes verzichtet werden.
In zweckmäßiger Ausführung der Erfindung weist das
ortsveränderliche Objekt eine Brennstoffzelle zur
Bereitstellung elektrischer Energie auf. Weiterhin ist
mindestens ein Teilbereich mindestens eines
Panzerungssegmentes der Panzerung des Objektes als
Brennstoffspeicher, von dem bedarfsweise Brennstoff an die
Brennstoffzelle abgegeben wird, ausgebildet. Als Brennstoff
kommt vorzugsweise Wasserstoff zum Einsatz.
Gemäßeiner bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
enthalten zumindest Teile der Panzerung einen
Brennstoffspeicher, in dem der Brennstoff angereichert bzw.
angelagert wird, wie beispielsweise in einen
Metallhydridspeicher, der aus einer FeTi-Verbindung
gebildet sein kann.
In Weiterbildung der Erfindung bildet mindestens ein
Panzerungssegment der Panzerung einen geschlossenen
Hohlraum, in dem sich der Brennstoffspeicher befindet.
Alternativ hierzu kann mindestens ein Panzerungssegment der
Panzerung als gasförmigen Brennstoff enthaltender
Hochdruckspeicher ausgebildet sein.
Der Brennstoffspeicher selbst bildet gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung eine ballistische
Schutzzone innerhalb der Panzerung, wodurch konventionelle
Mittel zur Panzerung insoweit ersetzt werden. Hierbei
besteht der Brennstoffspeicher bevorzugt aus einzelnen,
relativ zueinander verschiebbaren Partikeln. So kann ein
bei Aufladung mit Wasserstoff in Partikel zerfallender
Metallhydridspeicher zum Einsatz kommen.
Die erfindungsgemäße Panzerung ist zweckmäßig als in
Segmente unterteilte Zusatzpanzerung ausgebildet, so daß
über die Anzahl und die Art der Segmente eine Anpassung an
den Energiebedarf pro Zeiteinheit und die geforderten
Panzerungseigenschaften erfolgen kann.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher
erläutert werden.
Es zeigen
- Fig. 1
- ein militärisches Fahrzeug in schematischer Darstellung mit außerhalb des Fahrzeuges, in einem Panzerungssegment befindlichem Wasserstoffspeicher zum Betreiben einer Brennstoffzelle,
- Fig. 2
- einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung mit Panzerungssegment, Wasserstoff- Transportleitungssystem und Brennstoffzelle,
- Fig. 3
- eine konstruktive Auslegung eines zur Speicherung von Wasserstoff geeigneten Panzerungssegments und
- Fig. 4
- einen weiteren in die Panzerung des Fahrzeuges eingeschlossenen Wasserstoffspeicher.
An dem in Fig. 1 schematisch dargestellten militärischen
Fahrzeug 1 ist auf einer Seitenwand 2 eine Zusatzpanzerung
3 vorgesehen, die mindestens ein, der Speicherung von
Wasserstoff dienendes Panzerungssegment 4 gemäß Fig. 2
enthält.
Im Panzerungssegment 4 verläuft mindestens ein Wasserstoff-Führungskanal
5, der außerhalb des Panzerungssegmentes 4 in
eine Transportleitung 6 übergeht, die mit einer
Brennstoffzelle 7 verbunden ist. Die Brennstoffzelle 7
setzt sich aus einer von der erforderlichen Spannung
bestimmten Anzahl an Brennstoffzelleneinheiten 7.1
zusammen.
In der Transportleitung 6 befindet sich ein Abzweig 8, von
dem ein Leitungsabschnitt 9 zu einem Kupplungsstück 10
führt, an das eine außerhalb des Fahrzeuges befindliche
Wasserstoff-Bereitstellungseinrichtung zur Aufladung des
Wasserstoffspeichers im Panzerungssegment angeschlossen
werden kann. Im Leitungsabschnitt 9 und in der
Transportleitung 6 sind Ventile 11, 12 und 13 vorgesehen,
von denen zur Realisierung verschiedener Betriebszustände
jeweils ein Ventil geschlossen und die weiteren geöffnet
sind.
Befindet sich das zwischen dem Abzweig 8 und der
Brennstoffzelle 7 angeordnete Ventil 11 im geschlossenen
Zustand, so kann eine Zuführung von Wasserstoff von der
Bereitstellungseinrichtung über das Kupplungsstück 10 zum
Wasserstoffspeicher im Panzerungssegment 4 erfolgen. Bei
geschlossenem, im Leitungsabschnitt 9 befindlichen Ventil
12 wird der im Panzerungssegment 4 gespeicherte Wasserstoff
bei Bedarf an die Brennstoffzelle 7 abgegeben. Des weiteren
besteht auch die Möglichkeit, eine Direktversorgung der
Brennstoffzelle 7 mit Wasserstoff ohne Nutzung des
Wasserstoffspeichers zu erreichen, indem Ventil 13
geschlossen wird, das in der Transportleitung 6 zwischen
Panzerungssegment 4 und Abzweig 8 angeordnet ist.
Das Panzerungssegment 4 besteht gemäß Fig. 3 aus mit
Abstand zueinander angeordneten, parallelen Platten 14, 15
und aus die Platten 14,15 am Außenumfang verbindenden, hier
nicht dargestellten Abschlußwänden, so daß ein nach außen
geschlossener Hohlquader gebildet wird, in dem ein
Metallhydridspeicher 16 zur Absorption von Wasserstoff
eingeschlossen ist. Der Metallhydridspeicher 16 erfüllt in
Verbindung mit den Platten 14,15 in hohem Maß auch eine
ballistische Schutzfunktion, indem die nach Durchschlagen
der äußeren Platte in die Metallhydridspeicherschicht
eindringenden Projektile an den Partikeln des mit
Wasserstoff beladenen Speichers so stark abgebremst werden,
daß die Funktionsfähigkeit des Fahrzeuges erhalten bleibt
und die Besatzung des Fahrzeuges nicht gefährdet ist.
Der in den Metallhydridspeicher 16 eingesetzte Wasserstoff-Führungskanal
5 weist in seiner Wandung Durchbrüche 17 auf,
über die der Wasserstoff dem Metallhydridspeicher 16
zugeführt oder diesem entnommen wird. Der Führungskanal 5
steht über eine nicht dargestellte Kupplung mit der
Transportleitung 6 in Verbindung, so daß Wasserstoff aus
dem Metallhydridspeicher 16 zur Brennstoffzelle 7 geleitet
und der Metallhydridspeicher 16 wieder aufgeladen werden
kann.
In das Panzerungssegment 4 sind Hülsen 18 eingeschweißt,
die Ausnehmungen 19 zum Aufschieben des Panzerungssegmentes
4 auf, mit der Außenfläche 20 des Fahrzeuges 1 verbundene,
Gewindebolzen 21 bilden. Mit den Gewindebolzen 21 stehen
Muttern 22 im Eingriff, die am Panzerungssegment 4 anliegen
und dieses unter Vorspannung auf der Außenfläche 20 des
Fahrzeuges 1 halten.
Eine weitere Möglichkeit einer Wasserstoff speichernden
Panzerung ist in Fig. 4 dargestellt. Auf der Außenfläche 20
des Fahrzeuges 1 befinden sich Wasserstoff führende Rohre
23 , die starr miteinander und der Außenfläche 20 des
Fahrzeuges 1 verbunden sind. Die Rohre 23 sind Bestandteil
eines Hochdruckwasserstoffspeichers, in dem der gasförmig
vorliegende Wasserstoff bis zu hohen Drücken verdichtet
ist.
Die Anordnung der Rohre ist derart gewählt, daß ausreichend
Deformationsräume gebildet werden , um von außen
einwirkende Energie effizient abzubauen.
Mit der Erfindung wird eine wirksame Panzerung für
Fahrzeuge bereitgestellt, die gleichzeitig für die
Speicherung von Wasserstoff ausgebildet ist. Der
Wasserstoff wird in einer im Fahrzeug befindlichen
Brennstoffzelle umgesetzt, die der Energiebereitstellung
für elektrische Verbraucher, wie Bordelektronik und
elektrische Antriebe, dient.
Claims (13)
- Ortsveränderliches Objekt, insbesondere militärisches Rad- oder Kettenfahrzeug, mit einer im Außenbereich des Objektes vorgesehenen Panzerung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile (3,4) der Panzerung zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe eines Energieträgers ausgebildet sind, der der Energiegewinnung elektrischer Energie zur Versorgung von im oder am ortsveränderlichen Objekt befindlichen Verbrauchern dient.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses eine Brennstoffzelle (7) zur Bereitstellung elektrischer Energie aufweist und daß mindestens ein Teilbereich mindestens eines Panzerungssegmentes (4) der Panzerung des Objektes als Brennstoffspeicher (16), von dem bedarfsweise Brennstoff an die Brennstoffzelle (7) abgegeben wird, ausgebildet ist.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff Wasserstoff zum Einsatz kommt.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile (3,4) der Panzerung einen Brennstoffspeicher (16) enthalten, in dem sich der Brennstoff anreichern bzw. anlagern kann.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Brennstoffspeicher um einen Metallhydridspeicher (16) handelt.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein FeTi-Speicher Verwendung findet.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Panzerungssegment (4) der Panzerung einen geschlossenen Hohlraum bildet, in dem sich der Brennstoffspeicher (16) befindet.
- Ortsveränderliches Objekt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Panzerungssegment(4) der Panzerung als gasförmigen Brennstoff enthaltender Hochdruckspeicher (23) ausgebildet ist.
- Panzerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoffspeicher (16) und Brennstoffzelle (7) über eine Transporteinrichtung (6) verbunden sind, die einen Abzweig (8) für die Zuführung des Brennstoffes zum Brennstoffspeicher (16) oder zur Brennstoffzelle (7) aufweist.
- Panzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffspeicher (16) eine ballistische Schutzzone innerhalb der Panzerung bildet.
- Panzerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffspeicher (16) aus einzelnen, relativ zueinander verschiebbaren Partikeln besteht.
- Panzerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei Aufladung mit Wasserstoff in Partikel zerfallender Metallhydridspeicher (16) zum Einsatz kommt.
- Panzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Zusatzpanzerung (3) ausgebildet ist.
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