SE0500581A1 - Plasmajettändare för en elektro-termisk-kemisk(ETK) kanon, kulspruta eller annat eldrörsvapen av motsvarande typ - Google Patents
Plasmajettändare för en elektro-termisk-kemisk(ETK) kanon, kulspruta eller annat eldrörsvapen av motsvarande typ Download PDFInfo
- Publication number
- SE0500581A1 SE0500581A1 SE0500581A SE0500581A SE0500581A1 SE 0500581 A1 SE0500581 A1 SE 0500581A1 SE 0500581 A SE0500581 A SE 0500581A SE 0500581 A SE0500581 A SE 0500581A SE 0500581 A1 SE0500581 A1 SE 0500581A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- anode
- plasma
- cathode
- igniter
- etk
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- 238000000678 plasma activation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
- F41A19/58—Electric firing mechanisms
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C11/00—Electric fuzes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/12—Primers; Detonators electric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
15 20 25 30 35 Ink. t. Patent- och Registreringsverket mos -us- 1 5 (MRSI). MRSI kräver att varje skotts väg till målet och dess utskjutningshastighet måste kunna varieras mycket exakt. Ett visst problem innebär därvid det faktum att konventionella drivladdningar innefattar knit och/eller explosivämnen, som kan ha något skiftande förbränningsegenskaper, vilket ger vissa variationer mellan de enskilda laddningama. Nämnda egenskaper är dessutom beroende av vid vilken temperatur skotten avfyras. Ett ytterligare problem är att endast ett visst bestämt antal laddningar kan medföras det aktuella eldrörsvapnet oavsett dess kaliber och typ. Vid föreliggande uppfinning avses främst eldrörsvapen med större kaliber, såsom artilleripj äser, stridsvagnskanoner, pansarvämsvapen etc., vilket dock inte utesluter att uppfinningen även kan användas vid vapen med mindre kaliber, såsom s.k. Gatlingkanoner och kulsprutor etc.
För att effektivt kunna beskjuta olika mål krävs att man har tillgång till olika drivladdningar, som kan anpassas och kombineras efter det aktuella målet, målets avstånd från vapnet, aktuellt väderförhållande etc. Detta innebär att ett visst bestämt antal laddningar måste ansättas i vapnet inför varje skott, där antalet och valet av ingående laddningstyper bestäms av nämnda skjutavstånd, aktuell temperatur etc.
Vapeneffekten måste även anpassas efter vilket skott i en skottsalva som det gäller för att en så optimal mynningshastighet V0, som möjligt skall kunna uppnås för varje enskilt skott.
En hög myrmingshastighet V0 är önskvärd då denna kan utnyttjas för att öka räckvidden för artilleriet, förbättra penetrationsförmågan hos stridsvagnskanoner, minska proj ektilbanans tidsförlopp för att därigenom göra det lättare att bekämpa mål som gör undanrnanövrer, exempelvis för luftvärn, etc. Stora ansträngningar har därför gjorts och görs fortlöpande för att erhålla en allt högre myrmingshastighet (V0).
Att mynningshastigheten V0 dessutom är så variabel som möjligt är mycket önskvärt för att bästa MRSI-effekt skall kunna uppnås. Exempelvis kan MRSI-effekten åstadkommas genom att varje skott i skottsalvan avfyras med samma mynningshastighet V0 men vid olika elevationsvinklar så att de därigenom olika proj ektilbanorna blir så olika långa att nedslaget ändå kommer samtidigt trots tidsskillnaden mellan avfymingarna eller så sker avfyrningarna vid olika elevationsvinklar och olika mynningshastigheter som är anpassade till skj utavståndet och tidsskillnaden mellan avfyrningarna. Denna successivt ökande myrmingshastighet V0 för varje skott i en skottsalva åstadkommes idag antingen genom att antalet drivladdningar ökar för varje skott och/eller genom att olika laddningar med ökande energiinnehåll används. Samma 3993 SE PLASMAJETTÄNDAREdoc 10 15 20 25 30 35 Ink. t. Patent- och Ftegistreringsverket 2005 -Û3- 1 5 effekt kan alltså även åtminstone till en viss del åstadkommas genom s. k. ETK-teknik enligt vilken ytterligare drivenergi kan tillföras proj ektilen i form av elektriska termiska energi som tillförs skottet via det elektrotermiska plasma som primärt utnyttjas för att tända det pyrotekniska huvuddrivmedlet. Principen är därvid att den elektriska energi via det elektrotermiska plasmat tillförs skottet genom att det elektrotermiska plasmat svarar för ett ökat gastryck bakom proj ektilen.
Den Elektro-Tennisk-Kemiska kanonteknolgininnebär emellertid att konventionella tändskruvar för antändning av den pyrotekniska drivladdningen inte kan användas.
Tändskruven vid ETK-kanoner är istället utbytt mot en elektrisk tändare av typen plasmagenerator, som förutom initieringen resp. skotts pyrotekniska huvuddrivmedel alltså även möjliggör att varje enskilt skott kan tillföras en viss mängd elektrisk energi i form av ett av plasmat ökat gastryck bakom proj ektilen. Denna möjlighet att öka gastrycket bakom proj ektilen kan alltså utnyttjas för att kompensera för de eventuella skillnader som kan förekomma mellan successiva avfyrningar i en skottsalva. Under förutsättning att den elektriska energitillförseln till plasmat upprätthålls under hela drivningen av projektilen genom eldröret kan, jämfört med vid konventionella kanoner, antingen proj ektilvikten ökas trots bibehållen mynningshastighet eller så kan mynningshastigheten ökas trots bibehållen proj ektilvikt. Emellertid är kostnaden för en plasmagenerator väsentligt högre än för konventionella tändare, varför det är ett önskemål att finna ett sätt att avfyra flera skott i serie med en och samma plasmagenerator. Hittills har emellertid, så vitt vi känner till, ingen verkligt bra plasmagenerator för avfyring av flera skott i en skottsalva presenterats på marknaden.
Alternativet har därför hittills varit att förse varje skott med en egen plasmaj ettändare. Även kravet på en hög fältmässighet och en under alla lägen god elektrisk kontakt mellan den elektrotemiiska plasmaj ettändaren och ett för tändarens aktivering utnyttjat elektriskt pulsaggregat innebär att det är fördelaktigt om man kan utnyttja en och samma tändare för alla skotten i en och samma skottsalva och dessutom ha denna plasmaj ettändare monterad i den avfyrande pj äsens kil- eller skruvslutstycke.
Med Elektro-Termisk-Kemisk (ETK) plasmaj ettändare, respektive ETK- framdrivning, avses således en elektrisk tändare av typen plasmagenerator, vilken hittills vanligen varit anordnad inuti ett ETK anpassat ammunitionsskott, men som även har kunnat vara separat anordnad i anslutning till vapnets bakstycke ( se US-4 895 06) och vilken plasmagenerator är avsedd att antända skottets drivladdning innefattande ett krut eller ett explosivämne för åstadkommande av en framdrivning av skottets verkansdel genom 3993 SE PLASMAJETTÄNDAREdOC 10 15 20 25 30 35 Ink. t. Patent- och 4 Registreringsverket ZÛÛS -Û3- 1 5 ett eldrör via både de kemiskt bildade drivgasema från sj älva förbränningen av drivladdningen och via den ytterligare via plasmat tillförd elektriska energi. Den senare, som kan ges ett varierbart energiinnehåll via eltillförseln, utgörs dels ett, från åtminstone ett lämpligt ledande offerrnaterial, avgivet första j oniserat plasma, som används för att antända sj älva drivladdningen, dels ett andra joniserat plasma som bildas efter antändningen av drivladdningen.
Det första j oniserade plasmat skapas i de flesta fall inuti tändaren under förbrukning av ett eller flera där anordnade offermaterial av lämpligt slag, av vilka minst ett är elektriskt ledande, och då kan utgöras av fin stålull, medan de övri ga offermaterialen företrädesvis kan vara av lättare material såsom plast men även olika vätskor kan användas för detta ändamål. Vid den konventionella plasmaj ettändarens uppstart ledes en kraftig elektrisk ström under hög spänning igenom det ledande offermaterialet så att detta uppvärmes i så hög grad att detta och övrigt förekommande offermaterial förgasas och joniseras och bildar ett första plasma.
Rent generellt gäller vid plasmajettändare vidare att det däri frambringade plasma, på grund av det uppkomna höga trycket inuti plasmajettändaren, bringas att spruta ut såsom en eller flera jetstrålar, vilka j etstrålar i sin tur antänder själva drivladdningen. De därvid bildade drivgaserna kan även som tidigare antytts tillföras ytterligare energi via ett varierbart elektriskt energitillskott genom en påförd spänning längs eldröret varvid det andra joniserade plasmat bildas.
KÄND TEKNIK Som tidigare inledningsvis antytts är det som är speciellt utmärkande för plasmaj ettändaren enligt uppfinningen hur den startas upp och fås att generera sitt första plasma. När det gäller äldre tidigare kända plasmaj ettändare är det alltså den detalj en som är av speciellt intresse i sammanhanget.
Vid en i US 4 895 062 visad tändare aktiveras sålunda den där beskrivna plasmageneratom av en glödtråd , som i sin tur tänder ett icke närmare beskrivet primärbränsle , som dock med viss säkerhet kan antas ha utgj orts av fin stålull.
I och med utnyttjandet av en mellan anod och katod inspänd glödtråd för aktivering av plasmageneratorn samt behovet av ett primärbränsle innebär att denna tändare helt klart är av engångstyp eftersom glödtråden kommer att brännas av om inte tidigare så i samband med att plasmat bildas samtidigt som primärbränslet förbrukas. 3993 SE PLAsMAJETTÄNDAREaoc 10 15 20 25 30 35 lnk. t. Patent- och Ftegistreringsverket 5 runs -us- 1 5 I den amerikanska patentskriften US 5 233 902 visas vidare en kanon som är avsedd att avfyra ett flertal Elektro-Tenniska (ET)-skott i följd via en elektrisk tändning. Den däri beskrivna uppfinningen är emellertid inriktad mot en flexibel strömledare som inte hindras av kanonens och slutstyckets rekyl resp. glidrörelse däremot saknas närmare beskrivningar av de utnyttjade skotten och hur deras tändsystem är utformade. Däremot framgår det av texten att varje skott innefattar en plasmagenerator varmed extra elektrisk energi kan omvandlas till värmeenergi. Den i skriften beskrivna kanonen är avsedd att utföra en repetitiv snabbeldsavfyrning medelst elektrisk tändning, men varje enskilt skott innefattar alltså även här en egen separat plasmagenerator, vilken förbrukas tillsammans med skottet vid dess avfyming och den påstådda plasmageneratoms konstruktion beskrivs alltså ej närmare.
Vidare beskrivs i US 5 413 025 en elektro-termisk s.k. Gatlingkanon, vilken kan avfyra ett stort antal skott på kort tid via användande av ett flertal eldrör som roterar i snabb följd under det att de avfyras ett efter ett. Den tillförda elektriska energin uppges kunna skräddarsys för varje skotts avfyrning, exempelvis för att få ett visst antal proj ektiler att träffa målet samtidigt trots att de avfyras i en följd efter varandra från alternerande eldrör, genom att de senare avfyrade skotten får ett erforderligt tillskott av elektrisk energi för att erhålla den eftersträvade hastighetsskillnaden. De i skriften ej närmare redovisade skotten skall enligt dokumentet utgöras av ETK-patroner, men den visade och beskrivna Gatlingkanonen är fortfarande av den typ där varje skott innefattar varsin tändare som förbrukas vid varje avfyrning, dvs. endast ett skott kan avfyras för varje plasmagenerator. Således ej en repetitiv avfyrning medelst en och samma tändare som önskat.
I US 4 711 154 beskrivs ytterligare en elektroterrnisk plasmagenerator av enkelskottstyp i vilken man bildar ett plasma av ett första dielektrikum, företrädesvis bestående av små sfärer av polyethylen som startar upp och ingår i det plasma som bildas av ett andra dielektikum som utgör insidan av den kammare i vilken plasmat bildas. I det på figurerna i denna skrift visade exemplet ingår ingen glödtråd mellan den anod och den katod som är anordnade i den aktuella kapilärkammarens resp bägge ändar men av texten framgår att man även tänkt sig att en dylik glödtråd skulle kunna vara nödvändig. 3993 SE PLASMAJETTÄNDAREdOC 10 15 20 25 30 35 Ink. t. Patent- och Registreringsverket 6 mos -ns- 1 5 I den offentliga USA patentansökan 2002/0170455 beskrivs vidare en ETK-tändare i vilken som tändfunktion för bildandet av ett plasma utnyttjas en ljusbåge mellan en i en plasmabildningskammare anordnad inre anod och en i det önskade plasmats utströmningsriktning anordnad ringformi g katod.
Alla ovan diskuterade plasmageneratorer eller plasmaj ettändare har varit av en typ som bildar ett framåt i den plasmageneratoms längdriktning utströmmande plasma.
Samtliga hittills beskrivaiplasmajettändare är av den typ som uppvisar en eller flera i eller vid sidan av dess främre katod anordnade utströmningsöppningar for det i tändaren genererade plasmat.
Det finns emellertid även en andra generell typ av plasma tändare nämligen de s.k. piccolotändama vilka istället för en eller flera frontöppningar i plasmats naturliga strömningsriktning uppvisar ett antal sidoordnade utströmningsöppningar. Denna typ av plasmagenerator ger sålunda inte upphov till samma kraftiga frontalt riktade jetstråle men ger istället en god sidotändning. Dessa plasmatändare brukar sägas vara av piccolotyp.
Som exempel på en ETK-tändare av piccolotyp hänvisas till flg 1 och 2 i den offentliga USA-patentansökan 2002/0157559 i vilken det beskrivs en ETK-tändare innefattande ett yttre med ett flertal sidoordnade utströmningsöppningar försett yttre rörforrnigt metallskal, en inre rörformig isolering eller dielektrikum av vilket plasmat bildas samt ett inre tunnväggigt tändrör som förenar anod och katod. Förutom att den är av piccolotyp är denna tändare även av engångstyp i och med att den är beroende av det ovan nämnda tunnväggiga tändröret.
I samma patentskrifi finns även ett exempel på en i huvudsak efter samma principer uppbyggd plasmagenerator med en i katodens centrum anordnat jet- utströmningsöppning istället för piccolons sidoöppningar.
Ett antal elektriskt initierade plasmaj etändarer är således kända, vilka utnyttjas för att initiera en krutladdning ETK-kanoner och motsvarande och vilka tändes av en elektrisk ström men ingen av dessa äldre konstruktioner kan användas för flera skott efter varandra medelst samma plasmaj ettändare i enlighet med den nedan beskrivna uppfinningen. 3993 SE PLASMAJETTÄNDAREdoc 10 15 20 25 30 35 Ink. t. Patent- och Registreringsverket 2005 -03- 1 5 UPPFINNINGENS SYFTE OCH SÄRDRAG Föreliggande uppfinning hänför sig alltså till ett sätt att elektriskt aktivera en plasmaj ettändare eller generator för avfyring av elektro-teriniskt-kemiska s.k. ETK- kanoner, -kulsprutor och andra dylika ETK-eldrörsvapen utan att vid tändarens aktivering helt förbruka någon för dess aktivering nödvändig komponent. I och med detta specifika sätt att aktivera tändaren har det blivit möjligt att utnyttja en och samma plasmaj ettändare för serieavfyring, efter omladdning av den aktuella skjutande pjäsen, av ett flertal efter varandra med pyrotekniska huvuddrivmedel försedda skott. I uppfinningen ingår även den konstruktiva utfornmingen av en för utnyttjande av nämnda sätt anpassad plasmaj ettändare, som alltså har det utmärkande särdraget att den kan utnyttjas för avfyring av hela serier eller fulla magasin av efter varandra i snabb följd avfyrade skott.
Speciellt utmärkande för plasmajettändaren enligt uppfinningen är sålunda att det önskade plasmat initieras av en eller flera elektriska pulser, som ledes mellan en i tändaren ingående anod och en på avstånd från denna anordnad likaledes i tändaren ingående katod och att nämnda pulser inte tillförs anoden förrän denna uppvärmts till en så hög temperatur att ett i anodens närområde anordnat dielektriskt material börjat att förgasas. I en föredragen utformning av tändaren enligt uppfinningen omger nämnda dielektriska material, som lämpligen utgörs av ett plastmaterial med låg molvikt , en i övrigt tom kammare där kammarens vägar sträcker sig mellan anod och katod. Som exempel på lämpliga plastmaterial för detta ändamål kan nämnas fluorplaster, polypropen och polyeten. Utrymmet mellan anoden och katoden i engångs ETK- tändare av ovan tidigare i texten beskriven engångstyp, och som alltså då som regel innehåller något primärbränsle som förbrukas vid tändarens uppstart, brukar benämnas kapillärkammare, varför den beteckningen även kan utnyttjas i detta sammanhang. Det enda material som aktivt förbrukas vid tändarens enligt uppfinningen initiering är den del av kapillärkammarens väggniaterial som kommer att ingå i det bildade plasmat och den materíalmängden som åtgår vid varje initiering är mycket begränsad.
Plasmaj ettändaren enligt uppfinningen kan därför användas för ett större antal på varandra följ ande initieringar, som var och en innebär bildandet av ett ur tändarens mot respektive skotts drivkrutladdning ur tändarens katodända utströmmande drivkrutladdningen initierande plasma. Varje dylik plasmaaktivering kan vidare innebära att en eller flera elektriska pulser från ett de elektriska pulser genererande pulsaggregat sänds mellan den heta anoden och den motriktade katoden. 3993 sE PLAsMAiiiïrÄnoAniadoc 10 15 20 25 30 35 ink. t. Fatent- och g Registreringsvefkef ams -03- l 5 I den för uppfinningen utmärkande plasmaj ettändarens allmänna konstruktion ingår vidare att upphettningen av den däri ingående anoden till en tillräckligt hög starttemperatur, för att möjliggöra bildandet av det önskade plasmat, lämpligen kan genomföras medelst elektrisk upphettning av densamma. För detta ändamål är anoden lämpligen inkopplad i en egen upphettningskrets med t ex ett batteri samtidigt som den och katoden är förbundna med ett elektriskt pulsaggregat från vilket en eller flera på varandra följ ande elektriska spärmingspulser släpps fram så snart anoden av den däröver lagda spänningen nått erforderlig temperatur.
I och med att plasmaj ettändare enligt uppfinningen kan användas för en repetitiv avfyrning av flera separata skott mot olika mål, eller en eller flera kortare skottsalvor mot ett eller flera mål, alternativt automateld i mycket snabb följd eller kontinuerlig skott på skott eldgivning tills det tillgängliga magasinet är tomt, så har det blivit möjligt att dels spara kostnader, dels att förenkla omladdningsprocessen för det aktuella vapnet, dels minska den aktuella ammunitionens känslighet mot yttre åverkan. Samtliga dessa fördelar har alltså kunnat uppnås genom att de olika skotten inte behöver förses med egna tändrör eller annan egen tändfunktion..
Uppfinningen innebär även plasmaj ettändare används för en repetitiv avfyrning av flera skott i följd på ett sådant sätt att en Multiple-Round-Simultaneous-Irnpact-effekt (MRSI), varvid alla skotten skall slå in i samma utvalda mål väsentligen samtidigt, åstadkommes.
Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en ny och förbättrad plasmaj ettändare, vilken tillåter att en och samma plasmaj ettändare kan användas för en repetitiv avfyming av flera separata skott där varje avfyrat skott får noga bestämda skottegenskaper och då speciellt att varje enskilt skotts mynningshastighet antingen kan varieras mycket exakt för varje skott eller där varje skott i en viss serie får väsentligen exakt samma mynningshastighet oavsett klimat.
Ovan nämnda ändamål, samt andra här ej uppräknade syften, tillgodoses på ett tillfredställande sätt via vad som anges i de självständiga patentkraven. Ytterligare utföringsforrner av uppfinningen anges i de nedanstående patentkraven. 3993 SE PLASMAJETTÄNDARBdoc 10 15 20 25 30 35 ink. t. F-atent- och 9 Reistreringsverket 2005 -03- 1 5 FÖRDELAR OCH EFFEKTER MED UPPFINNINGEN VID ETK-VAPEN: Vid applicering av uppfinningen vid önskade vapentillämpningar och fullt utnyttjande av den ovan beskrivna ETK-effekten, kan man, jämfört med vid konventionella vapensystem, antingen öka proj ektilvikten med bibehållen mynningshastighet eller så kan myrmingshastigheten ökas trots bibehållen proj ektilvikt.
Jämfört med konventionella avfymingsmekanismer förenklas tändning enligt uppfinningen avsevärt eftersom tändaren enligt uppfinningen helt saknar rörliga delar.
Tändaren enligt uppfinningen kan även utnyttjas för en steglöst varierbar hastighetsökning enligt BTK-tekniken.
Beträffande den för plasmaj ettändaren enligt uppfinningen funktion nödvändiga puls generatorn eller pulsaggregatet kan nämnas att det vara av en typ som levererar elkraft på 10 J oule upp till en Mega J oule i fonn av pulser med en spänning på mellan 1000 Volt upp till 20 000 Volt.
Pulsen eller pulserna skall ha en vågfonn med amplitud och våglängd som är lämplig för att åstadkomma en tändning av plasmat och därefter för att förse det tända plasmat med tillräcklig och noga bestämd elektrisk energi för att få en så optimal energiutvecklig bakom proj ektilen för att garantera att dess mynningshastighet blir maximal samtidigt som trycket från drivgasema aldrig överskrider det maximalt tillåtna trycket för eldröret.
Generellt kan sägas att längre pulser avger mer energi till proj ektilen men samtidigt mer värme varför eldröret kan ta skada av alltför hög temperatur. Med ett flertal noga kontrollerade och avvägda pulser i följd efter varandra kan denna nackdel begränsas.
Pulsernas direkta fonn tycks dock vara av mindre betydelse.
Som dielektriskt offerrnaterial i kapillärkammaren mellan anod och katod utnyttjas alltså som tidigare antytts lämpligen ett material med låg molekylvikt såsom en fluorplast, polypropen eller polyeten.
Ytterligare fördelar och effekter kommer att framgå vid studium och beaktande av den följ ande, detaljerade beskrivningen av uppfinningen, inkluderande ett antal av dess fördelaktiga utföringsformer, patentkraven samt de medföljande ritningsfigurerna. 3993 SE PLAsMAJsrrÄNoAaladoc 10 15 20 25 30 35 ink. t. Fatent- och Registreringsverket 1 0 21105 -03- l 5 FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen kommer i det följ ande att beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade figurerna där: Fig. 1 är en schematisk skiss av en föredragen utföringsforrn av plasmaj ettändaren enligt uppfinningen med de däri ingående delarna visade i längdsnitt tillsammans med den för dess utnyttjande nödvändiga pulsaggregat och erforderliga elektriska anslutningar.
Den på fi guren i längdsnitt visade plasmaj ettändaren innefattar en långsträckt invändigt tom kapillärkammare 1 bildad av ett rör 2 av ett dielektriskt material såsom polyeten. I rörets ena ände är anordnat ett bakplan eller gavelstycke 3 av ett elektriskt ledande material och då företrädesvis metall, i vilket ett som anod fungerande glödstift 4 av dieselmotortyp är inskruvat medan rörets 2 andra ände täcks av ett, av likaledes elektriskt ledande material och då företrädesvis metall framställt, som katod fungerande, gavelstycke 5. Som framgår av figuren är katoden 5 utformad med en central dysa 6 genom vilken det i kapillärkamrnaren l bildade i riktning från anoden mot katoden och vidare i den riktningen strömmande plasmat avses kunna strömma ut.
På figuren visas vidare en elektrisk uppvärmningskrets 7 för glödstiftet (anoden 4) och i denna uppvännningskrets ingår en strömkälla 8 och en strömbrytare 9. Vidare ingår i anordningen enligt uppfinningen ett mellan anoden 4 och katoden 5 via ett elektriskt kabelsystem ll inkopplat elektriskt pulsaggregat 10, som då tändaren aktiveras inkopplas för att skicka minst en elektrisk puls mellan anoden 4 och katoden 5, Denna eller dessa elektriska pulser sändes därvid först sedan uppvärmningskretsen 7 givit glödstiftet 4 en tillräckligt hög glödtemperatur för att åtminstone delar av det dielektriska materialet i den del av kapillärkammarväggen som ligger närmast anoden (glödstiftet 4), dvs. plaströrets 2 insida närmast glödstiftet 4, hunnit att börja förgasas och det därmed gjort material tillgängligt för generering av ett helt utvecklat plasma av önskad typ. Plasmat som får en generell rörelseriktning från anod till katod kommer sedan att strömma ut genom katodens centrala dysa 6. Det i enlighet med sättet enligt uppfinningen åstadkomna plasmat bildas sålunda av delar av kapillärkammarens innervägg, dvs. plaströrets 2 insida men den mängd material som åtgår vid varj e aktivering av tändaren är mycket begränsad varför varje tändare kan aktiveras flera gånger i följd utan några som helst men för nästa aktivering. En och samma tändare kan alltså utnyttjas för avfyring av ett stort antal skott efter varandra antingen i snabb följd efter varandra eller med större eller mindre pauser mellan de olika skotten. 3993 SE PLASMAJETTÄNDAREdoc
Claims (7)
1. Sätt att på elektrisk väg aktivera en plasmajettändare (plasmaj etgenerator) för initiering av pyrotekiska drivmedel vid resp skott vid avfyring av flera skott efter varandra i elektroterrniska s.k. ETK-kanoner, -kulsprutor och andra dylika ETK- eldrörsvapen utan att vid resp. aktivering av tändaren helt förbruka någon av för dess aktivering nödvändig komponent, varvid det vid tändarens aktivering fonnade elektrotermiska plasmat bildas av delar av ett dielektriskt (2), som elektrisk isolerar en i tändaren ingående anod (4) och en däri likaledes ingående katod (5) från varandra och mellan vilka vid varje aktivering en eller flera spänningspuls från ett elektriskt pulsaggregat (10) ledes då anoden (4) och katoden (5) anslutes till resp. poler på pulsaggregatet (10) för initiering av och underhållande av ett i riktningen från anoden (4) mot och förbi katoden (5) strömmande plasma kännetecknat därav att anoden (4) upphettas till en så hög temperatur innan respektive spänningspulser från pulsaggregatet (10) ledes mellan anoden (4) och katoden (5) att åtminstone delar av det i anodens (4) närhet anordnade dielektriska materialet genom förångning givit upphov till tillräckligt material för bildande av ett i riktning från anoden mot katoden strömmande plasma.
2. Sätt enligt krav l kännetecknat därav att anoden (4) upphettas till glödtemperatur innan pulsaggregatet (10) aktiveras och respektive spänningspulser ledes mellan anoden (4) och katoden (5).
3. Sätt enligt krav 1-2 kännetecknat därav att upphettningen av anoden (4) till erforderlig temperatur görs på elektrisk väg.
4. Sätt enligt krav 3 kännetecknat därav att upphettningen av anoden (4) sker i en från pulsaggregatet (10) fristående strömkrets.
5. Plasmajettändare (plasmaj etgenerator) för avfyring av skott på skott ur elektrotermiska s.k. ETK-kanoner, -kulsprutor och andra dylika ETK-eldrörsvapen i enlighet med sättet enligt krav 1-5 utan att vid tändarens aktivering helt förbruka någon av vid dess aktivering nödvändig komponent, innefattande en av ett dielektriskt material infodrad kapillärkammare (1) , vilken i sina respektive motstående ändar uppvisar en anod (4) och en katod (5) vardera anslutna till resp. poler av ett elektriskt pulsaggregat (10) för initiering av och underhållande av ett i riktningen från anoden (4) mot och förbi katoden (5) strömmande plasma kännetecknad därav att anoden (4) är ansluten till eller utformad med organ med vilka den kan upphettas till hög temperatur innan 3993 SE PLASMAJETTÄNDAREdOC 10 15 20 25 30 35 Ink. t. Patent- och Fiegistrerlngsverket znus -oa- 1 5 12 respektive spänningspulser från pulsaggregatet (10) ledes mellan anoden (4) och katoden (5).
6. Plasmajettändare enligt krav 5 kännetecknad därav att anoden (4) är utforrnad med interna organ for elektrisk uppvännning av densamma samt ansluten till dels en elektrisk uppvärmningskrets (7) dels det elektriska pulsaggregatet ( 10).
7. Plasmajettändare enligt krav 5 och 6 kännetecknad därav att som anod (4) ingår ett elektriskt aktiverbart glödstift (4) av t. ex. dieselmotortyp. 3 993 SE PLASMAJETTÄNDAREdoc
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0500581A SE533831C2 (sv) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | Plasmajettändare för en elektro-termisk-kemisk(ETK) kanon, kulspruta eller annat eldrörsvapen av motsvarande typ |
US10/548,022 US7987759B2 (en) | 2005-03-15 | 2006-03-14 | Plasma jet igniter used for an electro-theremal-chemical (ETC) gun, machine gun or other barreled weapon or equivalent type |
FR0602270A FR2950135B1 (fr) | 2005-03-15 | 2006-03-15 | Allumeur de jet plasma pour un fusil electrique-thermique-chimique (etc), une mitralleuse ou une autre arme a barillet equivalente |
GB0605226A GB2470174B (en) | 2005-03-15 | 2006-03-15 | Plasma jet igniter used for an electro-thermal-chemical (etc) gun, machine gun or other barreled weapon of equivalent type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0500581A SE533831C2 (sv) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | Plasmajettändare för en elektro-termisk-kemisk(ETK) kanon, kulspruta eller annat eldrörsvapen av motsvarande typ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0500581A1 true SE0500581A1 (sv) | 2010-10-14 |
SE533831C2 SE533831C2 (sv) | 2011-02-01 |
Family
ID=42989356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0500581A SE533831C2 (sv) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | Plasmajettändare för en elektro-termisk-kemisk(ETK) kanon, kulspruta eller annat eldrörsvapen av motsvarande typ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7987759B2 (sv) |
FR (1) | FR2950135B1 (sv) |
GB (1) | GB2470174B (sv) |
SE (1) | SE533831C2 (sv) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8607702B1 (en) * | 2010-01-15 | 2013-12-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Low energy ignition system for large and medium caliber ammunition |
SE535992C2 (sv) | 2010-12-15 | 2013-03-19 | Bae Systems Bofors Ab | Repeterbar plasmagenerator och metod därför |
SE536256C2 (sv) | 2011-12-29 | 2013-07-23 | Bae Systems Bofors Ab | Repeterbar plasmagenerator och metod därför |
CN104180721B (zh) * | 2014-08-25 | 2016-04-27 | 西安近代化学研究所 | 一种底部多层等离子体点火装置 |
CN113804061A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-17 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种电热化学焰火弹 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19617895C2 (de) * | 1996-05-04 | 1998-02-26 | Rheinmetall Ind Ag | Plasmainjektionsvorrichtung |
FR2754969B1 (fr) * | 1996-10-18 | 1998-11-27 | Giat Ind Sa | Torche a plasma a etancheite amelioree |
FR2807610B1 (fr) * | 2000-04-11 | 2002-10-11 | Giat Ind Sa | Torche a plasma incorporant un fusible d'amorcage reactif et tube allumeur integrant une telle torche |
-
2005
- 2005-03-15 SE SE0500581A patent/SE533831C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-03-14 US US10/548,022 patent/US7987759B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-03-15 FR FR0602270A patent/FR2950135B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2006-03-15 GB GB0605226A patent/GB2470174B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7987759B2 (en) | 2011-08-02 |
GB2470174A (en) | 2010-11-17 |
US20110155011A1 (en) | 2011-06-30 |
GB0605226D0 (en) | 2010-10-20 |
FR2950135A1 (fr) | 2011-03-18 |
GB2470174B (en) | 2011-03-30 |
SE533831C2 (sv) | 2011-02-01 |
FR2950135B1 (fr) | 2014-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1069394B1 (en) | Gun barrel assembly containing several projectiles disposed in tandem sequence | |
US5233903A (en) | Gun with combined operation by chemical propellant and plasma | |
WO2006096888A2 (en) | Method and apparatus for improving the effectiveness of electrical discharge weapons | |
US20220373277A1 (en) | Hovering firearm system for drones and methods of use thereof | |
SE533046C2 (sv) | Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed | |
US20110056402A1 (en) | Plasma generator for an electrothermal-chemical weapons system comprising ceramic, method of fixing the ceramic in the plasma generator and ammunition round comprising such a plasma generator | |
SE0500581A1 (sv) | Plasmajettändare för en elektro-termisk-kemisk(ETK) kanon, kulspruta eller annat eldrörsvapen av motsvarande typ | |
US6715398B2 (en) | Barrel assembly for firearms | |
SE532628C2 (sv) | Plasmagenerator innefattande offermaterial och metod för att bilda plasma samt ammunitionsskott innefattande en dylik plasmagenerator | |
US7270044B1 (en) | Plasma firing mechanism and method for firing ammunition | |
US2681619A (en) | Rocket projectile | |
SE500581C2 (sv) | Vätskenivågivare | |
RU2308656C2 (ru) | Автоматический гранатомет и комплект гранат к нему | |
EP0382000B1 (en) | A gun with combined operation by chemical propellant and plasma | |
SE532627C2 (sv) | Plasmagenerator till elektrotermiskt-kemiskt vapensystem innefattande förbättrade kontaktdon och metod för att förhindra att plasmageneratorns elkontakt bryts | |
US20240344814A1 (en) | Bullet System with Multiple Drag-Reducing Capabilities | |
RU2707625C1 (ru) | Подкалиберный кассетный ракетный выстрел | |
RU2294509C1 (ru) | Способ производства стрельбы из безоткатного орудия управляемым снарядом и безоткатное орудие для его осуществления | |
RU2680568C1 (ru) | Реактивное метательное устройство | |
RU2362961C2 (ru) | Унитарный танковый выстрел "солоп" с бронебойной управляемой ракетой | |
AU715775B2 (en) | A barrel assembly | |
SE544051C2 (sv) | Plasmagenerator samt ammunitionsenhet och utskjutningsanordning innehållandes nämnda plasmagenerator | |
DE102006017100A1 (de) | Zünder | |
SE506234C2 (sv) | Anordning för medföljande laddning hos projektil | |
JPS63169500A (ja) | 銃器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |