SE533046C2 - Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed - Google Patents

Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed

Info

Publication number
SE533046C2
SE533046C2 SE0800729A SE0800729A SE533046C2 SE 533046 C2 SE533046 C2 SE 533046C2 SE 0800729 A SE0800729 A SE 0800729A SE 0800729 A SE0800729 A SE 0800729A SE 533046 C2 SE533046 C2 SE 533046C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
propellant
ammunition
ignition
propellant charge
electrically conductive
Prior art date
Application number
SE0800729A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0800729L (sv
Inventor
Ola Stark
Lennart Gustavsson
Johan Dahlberg
Lars-Peter Svanberg
Original Assignee
Bae Systems Bofors Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bae Systems Bofors Ab filed Critical Bae Systems Bofors Ab
Priority to SE0800729A priority Critical patent/SE533046C2/sv
Priority to PCT/SE2009/000151 priority patent/WO2009123528A1/en
Priority to US12/934,154 priority patent/US8607704B2/en
Priority to EP09727003.7A priority patent/EP2260255A4/en
Publication of SE0800729L publication Critical patent/SE0800729L/sv
Publication of SE533046C2 publication Critical patent/SE533046C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A19/00Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
    • F41A19/58Electric firing mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/08Cartridges, i.e. cases with charge and missile modified for electric ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/16Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by composition or physical dimensions or form of propellant charge, with or without projectile, or powder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00Details of fuzes
    • F42C19/08Primers; Detonators
    • F42C19/0811Primers; Detonators characterised by the generation of a plasma for initiating the charge to be ignited

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Description

l5 20 25 30 35 533 (låti- avsett att börja brinna även utmed nämnda brinnkanalers inre brinnyta, får en önskad progressivitet, dvs. förbränningsacceleration, och hinner brinna slut inom önskad brinntid.
I och med att drivämnet brinner och törgasas inte bara från utsidan av respektive drivärrmes- komponent utan även inne i brinnkanalerna, varigenom brinnkanalema successivt vidgas med kraftigt ökande brinnyta som följ d, kommer den totala brinnarean successivt att ökas vilket ger drivämnet, respektive drivämneskomponent och drivladdningen dess sammanlagda progressivitet. Delningsavståndet skall alltså optimalt motsvara den dubbla önskade brinnlängden där brinnlängden är den sträcka som drivämnet brinner under brinntiden, eftersom drivämnet kommer att brinna från två närliggande brinnkanaler och mot varandra.
Det är även tänkbart att perforeringcn lämnar en sträcka motsvarande dubbla önskade brinnlängden operforerad antingen i drivämneskomponentens, tex. stavens eller den aktuella motsvarande geometriska enhetens mitt (alltså efter motriktad perforering från båda hållen) eller längs dess motstående utsida, vid perforering utförd enbart från ena sidan.
Multiperforerat drivkrut i förrn av större block, ark eller i vissa fall rör med på den dubbla önskade brinnlängden från varandra anordnade, över hela den egna ytan jämnt fördelade perforeringar är idémässigt ingen ny produkt. Som exempel kan hänvisas till det amerikanska patentet US 677,527 och det brittiska patentet GB 16,861, vilka båda beskriver multiperforerade drivkrut, dock utan att ge någon närmare information om hur tätt de aktuella perforeringama bör ligga eller lämpliga dimensioner på däri ingående perforeringar. Några dylika måttangivelser finns helt enkelt inte med i dessa patentskrifter eftersom man vid patentens tillkomst vid 1890-talet inte hade tillgång till lämpliga hjälpmedel som gjorde det möjligt att mäta hur snabbt knit verkligen brinner. Däremot måste man medge att patentens upphovsman bör ha haft en viss uppfattning om vilka egenskaper han ville få ut ur en drivkrutladdning via multiperforering. Det är alltså först på senare tid som man fått klart för sig hur tätt perforeringarna i ett multiperforerat drivämne verkligen måste ligga och hur man på ett tekniskt och ekonomiskt godtagbart sätt kan framställa dylikt multiperforerat drivärrme med tillräckligt fina perforerin gar. För fler detaljer om framställningen av multiperforerat drivkrut hänvisas till svenskt patent SE 518 867, av vilket det framgår att ett multiperforerat modernt drivkrut, dvs. för de idag normalt använda drivladdningama och ammunitions- typerna, bör ha perforeringar som har en diameter om ca 0,1- l ,0 mm och som ligger på ett delningsavstånd från varandra om ca. 1-6 mm.
Det är tidigare känt att avfyra drivladdningar medelst en elektrisk tändare, vars funktion enkelt kan beskrivas såsom en elektrisk uppvärmning av lämpligen en metall, vilken metall genom anliggning mot en tändsats av ett för detta ändamål lämpligt krut antänder tändsatsen genom att kmtets anliggningsyta mot den glödande metallen uppvärmes till sin antändnings- temperatur vid exempelvis ca 180 - 200°C, varvid krutet i tändsatsen självantänder och i sin 10 15 20 25 30 35 533 045 tur tänder en större drivladdning som är anordnad vid och runt den elektriska tändaren som är införd inuti den aktuella ammunitionshylsan.
Det faktum att tändaren är anordnad inne i ammunitionshylsan gör att ammunitionshylsans totalt tillgängliga laddutrymme för drivladdningen givetvis blir mindre och därmed minskas även den maximala energimängd som kan utnyttjas för framdrivning av en projektil.
Det finns således ett önskemål att finna ett sätt och en anordning där ett törbränningsgasdrivet eldrörsvapen kan avfyras medelst en elektrisk tändning, men där ammunitionshylsans totalt tillgängliga laddutrymme för drivladdningen inte reduceras av en i drivladdningen införd tändare. Dessutom innebär tändaren i sig en kostnad då den förbrukas för varje avfyrat ammunitionsskott. Tanken på att genomföra en elektrisk avfyrin g utan hjälp av en för ammunitionsskottet separat tändare är dock inte helt ny. l US 3 299 812 beskrivs sålunda drivladdningar avsedda för vapen med liten kaliber bestående av metallbelagt komat flerhålskrut som initieras, dvs. antänds, elektriskt. Av detta metallbelagda kornade krut har man även enligt denna patentskrift framställt större sammanhängande enhetsladdningar av mer eller mindre tätt packat, ytbelagt på i patentskiften beskrivet sätt, komat knit, varvid de ytbelagda krutkornen tillförs erforderlig tändström via initieringspunkter vid de elektriskt ledande gaveländama hos den förpackning som utnyttjats för att hålla samman nämnda enhetsladdning. Den elektriska strömtillförseln är således endast till för att avfyra drivladdningen vid vissa, lokalt avgränsade initieringspunkter genom en relativt sett långsam uppvärmning (0,1 till 0,25 sekunder), varifrån vilka initieringspunkter en successiv, dvs. fortskridan de, spridning av förbränningen sedan är avsedd att ske utan vidare yttre energipåverkan eller energitillflirsel.
Ett av de problem som den i nämnda skrift beskrivna uppfinningen avser att lösa är hur en tillräckligt homogen antändning av en krutladdning för frarnbringande av en explosionsartad, dvs. en successivt accelererande, förbränning av densamma skall kunna ske med endast ett minimum av tillförd elektrisk energi. Vid ett i skriften närmare beskrivet försök initieras de ovan beskrivna drivladdningama bestående av metallbelagt kornat flerhålskrut genom att en svag elström på mindre än 7 Ampere och endast 1,2 Volt från två parallellkopplade vanliga nickel-kadmium batterier på 4 Ampere och 1,25 Volt styck får passera genom krutkornens ytbeläggning under ca 0,1 till 0,25 sekunder och därigenom uppvärma de mot ytbeläggningen angränsande krutytorna till en temperatur som leder till krutets självantändning och successiva spridning genom drivladdningen. 10 15 20 25 30 35 533 045 Mängden elektrisk energi som krävs för antändningen anges till så lite som 5 Wattsekunder per halva den mängd krut som finns i en 22 kalibers gevärspatron. I samtliga exempel som ingår i denna patentskrift rör det sig alltså endast om en elektrisk initiering via uppvärmning medelst minsta möjliga svagströmstillförsel av mindre kompakta drivladdningar vars grundkomponent är ett kornat rnetallbelagt flerhålskrut. I nämnda skrift US 3 299 812 nämns även att silver Ag, nickel Ni, zink Zn, aluminium Al, koppar Cu, jäm Fe, kobolt Co, molybden Mo, platina Pt och guld Au kan utnyttjas för att ge komade krut en elektriskt ledande ytbeläggning.
Som tidigare antytts ovan kan drivladdningar sammanpackas och/eller ordnas tätt medelst mindre geometriska enheter av multiperforerat drivärnne i olika passforrner och volymer och därigenom ges höga laddvikter som är svåra eller oftast omöjliga att uppnå på annat sätt i ammunition. Utöver de tidigare nämnda forrnema på de geometriska enheterna kan även nämnas på varandra, inuti ammunitionshylsan staplade drivämnesskivor med en efter hylsans insida varierande diameter och tjocklek, eventuellt även försedda med hål för in i driv- laddningen införda delar, exempelvis proj ektilens bakre ände etc., varigenom en snabbare, enklare och effektivare laddning av hylsan kan ske. En kompaktare och därmed större drivladdning för varje givet laddningsutrymme, dvs. med högre drivladdningsdensitet, ger en större tillgänglig energimängd, som, exempelvis hos ett eldrörsvapen, kan användas för att uppnå en högre utgångshastighet (V0), dvs. dess mynningshastighet (V0) ut ur eldrörs- mynningen, för en projektil. En högre utgångshastighet (V O) kan utnyttjas för att exempelvis öka räckvidden, förbättra penetrationsförrnågan, minska projektilbanans tidsförlopp, etc.
Stora ansträngningar har därför gjorts och görs fortlöpande för att erhålla en allt högre mynnings-hastighet (V0) för dylika projektiler. Den möjliga hastighetsökningen vid ett visst givet laddningsutrymme är emellertid begränsad. Detta beror på att den extra mängden driv- laddning som genom en tätare packning införs i laddningsutrymmet och de därav, under förbränningen, bildade ytterligare drivgaserna även de måste aocelereras genom eldröret, se närmare nedan. Dessutom, med kompaktare drivladdningar töljer problemet hur en momentan, dvs. ögonblicklig, och fullständig övertändning av drivämnet längs alla dess för övertändning avsedda brinnytor skall kunna åstadkommas. Redan vid laddningar av konventionellt kornat krut är det ett välkänt faktum att övertändningen mellan kmtkomen ofta sker lite slump-mässigt och sporadiskt, varför en interrnittent och i korsande riktningar oregelbunden spridning av övertändningen sker via en eller flera initieringspunkter, vilket ger en ojämn tryckvåg genom drivladdningen. Denna tryckvåg, som skapas av det brinnande krutet, kan även krossa kmtkornen så att de brinner snabbare lokalt och då ge upphov till en resonans-tryckvåg, ett sk. pendeltryck, vilket kan öka amplituden på tryckvågen så mycket att eldrörets tillåtna maximitryck överskrids så att eldröret sprängs. 10 15 20 25 30 35 533 048 Grundprincipen bakom föreliggande uppfinning är därför att övertändningen av allt det i drivladdningen ingående drivämnet skall kunna göras momentant över alla för antändriing tillgängliga brinnytor samtidigt. En momentan övertändning ger omedelbart från antändnings- ögonblicket den största möjliga energimängden, dvs. med avseende på aktuell komposition, konfiguration och anordnad brinnarea, ur den vid avfymiingen använda drivladdningen och därmed även den maximala initiala genereringen av drivgas för framdrivningen av projektilen, samtidigt som tryckvågen blir mycket homogen och jämnt fortskridande genom drivladdnin gen då alla ingående drivämneskomponenter och alla drivämneskomponenters brinnytor antänds samtidigt. Drivämnets brinnegenskaper kan därför beräknas mer exakt vid dimensioneringen av drivladdningen då man nu kan förutsätta en fiillständi g förbränning av drivärrmet och att den tidigare slumpmässiga tändningen mellan drivänineskomponenterna eliminerats.
Dock måste clrivladdningens förrnâga att generera drivgas hållas på en lägre nivå vid början av den ballistiska sekvensen för att, som nämnts ovan, förhindra att det för eldröret maximalt tillåtna trycket blir för stort, medan mängden genererad drivgas per tidsenhet därefter mäste öka kraftigt ända till slutet av sekvensen för att kompensera för den hela tiden ökande volymen inuti eldröret bakom den accelererande projektilen. Detta åstadkommes normalt idag genom användning av ammunition innehållande ett progressivt drivämne, exempelvis innefattande ovan nämnda multiperforerade drivämneskoniponenter, vilka brinner snabbare mot slutet av förbränningsiörloppet. Den ovan nämnda förbränningsgasdrivna, progressiva ammunitionen har emellertid även den en praktiskt möjlig övre gräns för accelerering av mynningshastigheten vid ca l800 rri/s.
Flera skilda framdrivningsprinciper finns idag under utveckling för åstadkommande av nämnda önskade högre utgångshastighet för olika sorters projektiler, varav framdrivning medelst eldrift är av intresse vid den föreliggande uppfinningen.
UPPFINNINGENS SYFTE OCH SÄRDRAG Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma ett nytt sätt, en ny drivladdning och ett nytt aminunitionsskott innefattande drivladdningen för att vid elektrisk tändning av drivladdningen säkerställa en momentan övertändning av nämnda drivladdning, och då speciellt vid drivladdningar innefattande olika konfigurationer av multiperforerade geometriska enheter av mindre drivämneskomponenter.
Ett andra ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt sätt, en ny drivladdning och ett nytt ammunitionsskott innefattande drivladdningen för att vid elektrisk tändning av drivladdningen erhålla en noggrannare dimensionerad och avsevärt fullständigare l0 l5 20 25 30 35 533 046 progressiv förbränning av nämnda drivladdning och därmed en på förhand bättre bestämd energiutveckling, exempelvis för framdrivningen av en väsentligen förbränningsgasdriven projektil genom ett eldrör.
Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt sätt, en ny drivladdning och ett nytt ammunitionsskott innefattande drivladdningen för att elektriskt tända drivladdningen utan hjälp av i drivladdningen införd konventionell tändskmv eller tändgenerator, varigenom en större laddvolym och färre nödvändiga komponenter erhålls.
Det är även ett ändamål att åstadkomma ett nytt sätt, en ny drivladdning och ett nytt ammunitionsskott innefattande drivladdningen för att, utöver den konventionella kemiska energiutvecklingen från en given drivladdning, ytterligare kunna påverka och därvid även att styra en total energitillförsel till antändningen och framdrivningen av en tidigare väsentligen förbränningsgasdriven proj ektil genom ett eldrör, och då helst under en väsentligt större del av drivladdningens förbränningsförlopp och allra helst under proj ektilens hela accelerations- förlopp genom varje aktuellt eldrör, vilket sätt, drivladdning respektive ammunitionsskott även bör ge en avsevärt högre utgångshastighet för projektilen jämfört med idag kända drivgasdrivna eldrörsvapen, dvs. en önskad hastighet vid eldrörets utlopp på över 2000 m/s, och detta vid en oförändrad proj ektilvikt och hylsvolym för den aktuella ammunitionen.
Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt sätt, en ny drivladdning och ett nytt ammunitionsskott innefattande drivladdningen för att vid elektrisk tändning av drivladdningen tillgodogöra sig fördelar från flera skilda framdrivningsprinciper för åstadkommande av en högre utgångshastighet för olika proj ektiler, varvid framdrivning medelst kemisk energi utnyttjas tillsammans med eldrift för drivning av proj ektilen. Med kemisk energi avses här den energi som finns lagrad i kemiska bindningar mellan atomer och molekyler, medan vi med eldrift menar att ytterligare energi tillföres framdrivningen elektriskt.
Nämnda ändamål, samt andra här ej uppräknade syften, tillgodoses på ett tillfredställande sätt inom ramen för vad som anges i de föreliggande självständiga patentkraven. Utföringsformer av uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven.
Således, enligt föreliggande uppfinning, har man åstadkommit ett sätt att vid elektrisk antändning av med elektriskt ledande ytskikt försedd drivladdning, innefattande en eller flera drivämneskomponenter, vilka drivämneskomponenter mutliperforerats med brinnkanaler, säkerställa att antändning och progressiv förbränning av drivladdningen sker, genom: 10 l5 20 25 30 35 533 045 att nämnda elektriskt ledande ytskikt, då antändning av drivladdningen önskas, anslutes till en elektrisk högspänningskälla, att nämnda högspänningskälla tås att generera minst en hög elektrisk till nämnda anslutna elektriskt ledande ytskikt och att den nämnda minst en höga elektriska pulsen åstadkommer en rnomentan övertändning av drivladdningen och alla dess drivämneskomponenters elektriskt ledande ytskikt samtidigt, vilket sätt kännetecknas av att åtminstone huvuddelen av drivladdningens fria yttre brinnytor och därifrån utgående brinn~ kanalers inre brinnytor före antändningen förses med nämnda elektriskt ledande ytskikt, Enligt ytterligare aspekter för sättet enligt uppfinningen gäller: att den elektriska högspänningskållan, vilken innefattar ett reglerbart puls- aggregat, fås att avge flera ytterligare höga elektriska pulser efter varandra och att de ytterligare höga elektriska pulserna tillföres det bildade plasmat så att även de förbränningsgaser som bildats av drivladdningens kemiska förbränning joniseras varigenom en styrbar energinivå och med ytterligare elenergi tilltörbar total energiutveckling åstadkommes. att energin från den nämnda progressiva förbränningen och den minst en till- förda höga elektriska pulsen eller pulserna utnyttjas för framdrivning av minst en projektil genom ett eldrör. att ytterligare, energimässigt reglerbar elenergi, utöver den kemiska energin från förbränningen av drivladdningen, tillföres framdrivningen via de ytterligare elektriska pulsema till det joniserade plasmat varigenom det blir möjligt att kontrollera och styra frarndrivningen av projektilen under hela eller delar av accelerationen genom eldröret. att efter avlossat arnmunitionsskott det totala trycket i eldröret fördelat över tiden regleras medelst till plasmat tillförda ytterligare elenergipulser som var och en orsakar nya tryckpulser vilkas tryckvarians över tiden fås att överlappa varandra på ett sådant sätt att det totala eldrörstrycket fördelat över tiden optimeras efter en önskad tryckutveckling alltid understigande det aktuella eldrörets högsta tillåtna maximitryck. att den tilltörda elenergin anpassas till den omgivande temperaturen.
Drivladdningen, enligt föreliggande uppfinning, kännetecknas av att åtminstone huvuddelen av i drivladdningen ingående drivåmneskomponenters samtliga fria yttre brinnytor samt 533 048 samtliga därifrån existerande brinnkanalers inre brinnytor innefattar nämnda elektriskt ledande ytskikt.
Enligt ytterligare aspekter for drivladdningen enligt uppfinningen gäller: att drivladdningen innefattar ett flertal mindre drivämneskomponenter i form av, i drivladdningen, sammanpackade mindre geometriska enheter, vilka geometriska enheter, med hänsyn till innebörds placering i drivladdningen, innefattar yttre brinnytor utformade så att drivärnneskomponentema passar mot varandra och fyller upp ammunitionshylsans laddningsutrymme. att drivämneskomponenterna år anordnade axiellt i drivladdningen i ammunitionshylsan och att drivänmeskomponenterna skiljer sig från varandra i fórbränningshastighet.
Ammunitionsskottet enligt uppfinningen kännetecknas av att antändning och förbränning av drivladdnin gen säkerställs enligt något av de angivna sättkraven och att ammunitionsskottet innefattar en i kraven angiven tändskruv- och tändgeneratorlös drivladdning. 20 25 30 35 att amrnunitionsskottet vidare innefattar en elektriskt ledande ammunitions- hylsa, vilken ammunitionshylsa är beklädd med minst en el-isolering över väsentligen hela ammunitionshylsans insida, en inledare och en utledare anslutna till en högspänningskälla, företrädesvis innefattande ett pulsaggregat, och en vid ammunitionshylsan anordnad främre projektildel. att ammunitionsskottet vidare innefattar ett främre oisolerat område hos ammunitionshylsan fór åstadkommande av en forsta elektrisk kontakt mellan det elektriskt ledande ytskiktet på drivladdningen och den metalliska ammunitions- hylsan, och till vilken ammunitionshylsa utledaren är ansluten, samt en isoleringshylsa genom ammunitionshylsans bakstycke, varigenom vilken isoleringshylsa inledaren är ansluten fór åstadkommande av en andra elektrisk kontakt till det elektriskt ledande tändskiktet hos drivladdningen for bildande en sluten elektriskkrets mellan ammunitionsskottet och hö gspänningskällan. att ammunitionshylsan utgörs av en elektriskt oledande ammunitionshylsa med en främre elektriskt ledande första kontakt genom den elektriskt oledande ammunitions-hylsan in till det elektriskt ledande tändskiktet ansluten till utledaren och en bakre elektriskt ledande andra kontakt genom den elektriskt 10 15 20 25 30 35 533 045 oledande ammunitionshylsan in till det elektriskt ledande tändskiktet ansluten till inledaren, vilken in- respektive utledare är anslutna till högspänningskällan.
FÖRDELAR OCH EFFEKTER MED UPPFINNINGEN: Den primära idén bakom föreliggande uppfinning är nu att tändningen av det aktuella multiperforerade driväinnet skall genomföras på elektrisk väg via det tunna elektriskt ledande ytskiktet, nedan därför även kallat tändskikt, utan varje form av separat tändare, såsom tändskmv eller tändgenerator, införd inuti drivämnet eller ammunitionen.
Eftersom det tunna ytskiktet är elektriskt ledande i sig självt behöver det endast anslutas till respektive in- och utledning hos den elektriska högspänningskällan för att antändning och plasmabildnin g skall åstadkommas, varför, i det fall att en ammunitionshylsa av metall används, ammunitionshylsan lämpligen anordnas mot en utvändig elkontakt vid hylsans botten och en annan vid dess hals varigenom en elektrisk krets erhålls. I det fall att en el- isolerad hylsa används, antingen belagd med eller utförd av el-isolerande material, anordnas istället två elöverföringspunkter genom hylsisoleringen till nämnda elektriskt ledande ytskikt.
Därigenom vinner man det laddutrymme som annars måste utnyttjas för tändaren. Detta sålunda frigjorda laddutrymme kan därmed utnyttjas för att öka laddvikten för ammunitionen och därmed laddningens och ammunitionens effekt. Samtidigt innebär utnyttjandet av geometriska enheter av multiperforerade drivämneskomponenter i laddningen redan i sig möjligheter att sätta samman kompakta drivladdningar med mycket höga laddvikter och därmed med mycket högt energiinnehåll, samtidigt som den elektriska tändprincipen i enlighet med föreliggande uppfinning innebär en möjlighet till ögonblicklig övertändning av samtliga, i den aktuella drivladdningen ingående drivämneskomponenterna, såväl längs dessas utsidor som inne i alla dessa komponenters brinnkanaler, genom att deras brinnytor förses med elektriskt ledande tändskikt. Allt detta ger sammantaget en mycket god progressivitet med helt förutbestämd energiutveckling och exakt brinntid för drivladdningar av denna typ, samtidigt som risken för att de i artillerisarnmanhang så fruktade pendeltrycken skall uppkomma helt har kunnat elimineras.
En annan fördel med den elektriska tändprincipen enligt uppfinningen är att denna mycket väl lämpar sig för initiering av drivladdningar i s.k. teleskopammunition, dvs. sådan ammunition där sj älva proj ektilen är anordnad långt in i det utrymme som annars främst upptas av driv- laddningen och där således delar av drivladdningen omger projektilens bakre del. Ett ofta förekommande problem vid dylik ammunition har nämligen tidigare varit att övertändningen av drivladdningen lätt blivit ojämn i och med att projektilens bakre del skärtnat av delar av drivladdningen vid övertändningen och under det fortsatta förbränningsförloppet och resultatet har då blivit uppkomsten av ovan omnämnda pendeltryck. 10 15 20 25 30 35 533 G48 lO Den elektriska tändprincipen enligt uppfinnin gen i en mer fórädlad form anger att varje drivämneskomponent i sin helhet belägges med ett yttäckande tändskikt, eller att åtminstone huvuddelen av i drivladdningen ingående drivämneskomponenters samtliga fria ytterbrinnytor samt samtliga därifrån existerande brinnkanalers inre brinnytor före antändningen förses med ett elektriskt ledande ytskikt, som vid drivåmnets önskade initiering anslutes till en högspänningskälla, varvid nämnda tändskikt omvandlas till ett elektriskt ledande plasma, se nämnare förklaring nedan, som momentant tänder drivämnet över alla de brinnytor som år försedda med nämnda ytbeläggning, dvs. att ett ytbeläggande plasma åstadkommes.
Vid multiperforerade drivämnen är det således en fördel om den elektriskt ledande ytbeläggningen (tändskiktet) även sträcker sig ned i samtliga perforeringar och övriga hål etc. som anordnats i avsikt att utgöra brinnkanaler eller brinnytor, eftersom man då erhåller en momentan övertändning av drivämnet även inne i och utmed dessa utrymmen och ytor. Man kan även tänka sig att en drivladdning först sättes samman av företrädesvis multiperforerade, olikformade drivämneskomponenter till en viss drivladdningskonfiguration, exempelvis efter en aktuell ammunitionshylsas innerdimension, och sedan förses med det elektriskt ledande tändskiktet över sina fria ytor och ned i brinnkanalernas innerytor, varför de mot varandra anordnade, ej fria ytorna således förblir oförsedda.
Observera att antändningen enligt uppfinningen således inte sker via en långsam successiv svagströmsuppvärmning av en lokalt belägen initieringspunkt tills en kemisk själv- antåndningstemperatur uppnås utan via en ögonblicklig ”fysisk plasmafiering”, dvs. en förångning och jonisering av förångningsgaserna som bildats av det elektriskt ledande ytskiktet överallt samtidigt med hjälp av från högspänningskällan tillförd mycket hög elektrisk energi.
Genom utnyttjande av det via högspänningskällan och tändskiktet alstrade, extremt heta, elektriskt ledande och energimässigt styrbara plasmat kan nu, i enlighet med föreliggande uppfinning, den eftersträvade momentana och fullständiga övertändningen av alla de för övertändning förberedda brinnytoma åstadkommas i även de allra mest kompakta driv- laddningarna med de största laddvikterna och den högsta drivladdningsdensiteten som idag överhuvudtaget kan sättas samman av olika konfigurationer av i flera tätt intill varandra ordnade lager av formade geometriska enheter av multiperforerade drivämneskomponenter och explosivärnnestyper.
En ytterligare och avsevärd fördel med den föreliggande uppfinningen är således att det blir möjligt att kontrollera och styra framdrivningen av projektilen under hela eller delar av accelerationen genom eldröret då ytterligare, energimässigt reglerbar elenergi, utöver den 10 15 20 25 30 35 533 G45 ll kemiska energin från förbränningen av drivladdningen, kan tillföras framdrivningen via det joniserade plasmat. Även det faktum att, vid den föreliggande uppfinningen, det elektriskt ledande ytskiktet ersätter den konventionella mekaniska tändskruvens slag- och rivkänsliga tändhatt ger fördelen att ammunitionen inte längre kan utlösas av misstag genom en mindre stöt eller skakning, exempelvis genom att tappas under hantering eller transport.
Fiounirönrucmviuc Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade figur där: Fig. 1, i enlighet med upp finningen, schematiskt visar en multiperforerad drivämneskomponent i form av ett drivämnesblock innefattande ett påfört elektriskt ledande ytskikt och vilken drivämneskomponent anslutits till en högspänningskälla innefattande ett pulsaggregat.
DETALJERAD UTFÖRANDEBESKRIVNING l Fig. 1 visas schematiskt en utföringsforrn av en, i en drivladdning 1 ingående, medelst brinnkanaler 2 inultiperforerad drivämneskomponent 3, här speciellt i förrn av ett rektangulärt drivämnesblock, som, i enlighet med uppfinningen, via ett över vissa eller alla för antändning existerande fria brinnytor 4 påfört täckande, elektriskt ledande ytskikt (även kallat tändskikt nedan) förberetts för en momentan elektrisk övertändning och vilken drivämneskomponent 3, tillsammans med övriga i den aktuella drivladdningen 1 existerande drivärnneskomponenterna anslutits till en schematiskt visad högspänningskälla 6 som innefattar ett pulsaggregat 7 för frambringande av ett pulserat plasma, vilket plasma åstadkommer den önskade momentana övertändningen (nedan även kallat plasmatändning), en styrbar progressiv förbränning av den aktuella drivladdningen 1 samt en energimässigt reglerbar elenergitillförsel till förbrännings- förloppet, företrädesvis för åstadkommande av en mycket effektivare framdrivning och vid en betydligt högre mynningshastighet (V0) av en projektil längs ett eldrör.
Drivänmeskomponenten 3 enligt Fig. 1 i tvärsnittperpektiv, utgörs här ett månghålskrut innefattande två yttre fria brinnytor 4, bestående av en ovanyta och en sidoyta, och en tvärsnittsyta uppvisande tre rader av brinnkanaler 2 med inre brinnytor 4, vilka yttre och inre brinnytor 4 innefattar därpå anordnade ytskikt av elektriskt ledande material. l0 15 20 25 30 35 533 045 12 En i enlighet med föreliggande uppfinning utformat ammunitionsskott innehållande en tändskruvlös och tändgeneratorlös, med brinnkanaler 2 multiperforerad drivladdning 1, innefattar en elektriskt ledande, lämpligen metallisk, ammunitionshylsa, vilken ammunitionshylsa är beklädd med åtminstone en invändig el-isolering, vilken el-isolering sträcker sig över väsentligen hela ammunitionshylsans insida (och utsida vid även en utvändig el-isolering), förutom vid ett mindre oisolerat område vid ammunitionshylsans halsmynning för ästadkommande av en elektrisk kontakt mellan det elektriskt ledande ytskiktet på drivladdningen 1 och den metalliska amrnunitionshylsan. Ammunitionsskottet och drivladdningen 1 är vidare, via en inledare och en utledare, anslutna till den schematiskt visade högspänningskällan 6, företrädesvis även innefattande det ovan nämnda pulsaggregatet 7. För undvikande av kortslutning är den visade ammunitionshylsan anordnad med en isoleringshylsa genom ammunitionshylsans bakstycke varigenom vilken isoleringshylsa inledaren är ansluten till det elektriskt ledande tändskiktet hos drivladdningen 1.
Ammunitionsskottet innefattar en främre projektil som är monterad i ammunitionshylsans halsmynning och vilken projektil anligger mot drivladdningens 1 främre ände.
Vid en annan utföringsforrn, kan ammunitionshylsan utgöras av en elektriskt oledande ammunitionshylsa, exempelvis av plast eller glasfiber, varvid den ovan nämnda isolerings- hylsan genom ammunitionshylsans bakstycke blir övertlödig, medan det mindre oisolerade området vid ammunitionshylsans halsmynning ovan ersätts av en elektriskt ledande kontaktpunkt eller kontaktornråde, ej visat, genom den elektriskt oledande ammunitíonshylsan in till det elektriskt ledande tändskiktet. Det är då även nödvändigt att en elektrisk anslutning anordnas längs hylsans längssida för åstadkommande av en sluten elektrisk krets så att ammunitionsskottet kan avfyras. Det är även tänkbart att det aktuella vapnets eldrör utnyttjas eller speciellt utrustas för bildande av en sluten elektriskkrets för elströmmen, varvid speciell hänsyn bör tas för säkerställande av elsäkerheten för personal och utrustning orsakad av strömsättningen av eldröret.
Med plasmatändning och pulserat plasma menas i föreliggande uppfinning att nämnda ytskikt av elektriskt ledande material, beläggning eller kornposit av flera olika material, före-trädesvis av eller innefattande en eller flera metaller eller halvledare, via en eller flera mycket höga elektriska pulser momentant förångas och joniseras till det så kallade plasmat, dvs. till ett aggregationstillstånd där elektronema separerats från atomkärnorna och i sig självt blivit elektriskt ledande, vilket plasma, under hela eller delar av förbrännings- och/eller accelerationsförloppet, via nya elektriska pulser antingen kan väsentligen bibehållas vid en bestämd energinivä eller successivt förändras till en önskad energinivå som företrädesvis innebär en höjning till en energinivä som är betydligt högre än drivärrmets naturliga kemiska energinivå. l0 15 20 25 30 35 533 045 13 Plasmats extremt höga temperatur (ca. l0.000°C), att jämföra med ett häri exempliñerat kruts antändningstemperatur på ca. 180 ~ 200°C och förbränningstemperatur på runt l000°C, påverkar förbränningen av drivladdningen 1 på flera positiva sätt, vilka sätt tillsammans kan utnyttjas för att exempelvis erhålla den nämnda önskade högre mynnings-hastigheten för den aktuella ammunitionens proj ektil eller projektiler.
Exempelvis kan man via plasmat få drivladdningen 1 att brinna snabbare mot slutet av förbränningsförloppet, dvs. väsentligt förbättra drivladdningens progressivitet. Därigenom hinner en större drivladdningsmängd 1 förbrännas innan projektilen lämnar eldröret, varför drivladdningsmängden 1 kan ökas för varje given ammunitionshylsa. Dessutom erhålles mer energi ur samma drivladdningsmängd genom en fullständigare förbränning. Modemare drivladdningar och nyutvecklade bättre drivämnestyper, som normalt inte används i samband med drivladdningar eller som inte kan tändas med konventionella tändskmvar, såsom driv- ämne med hög energihalt och låg molekylärvikt för drivgaserna, inkluderande multiperforerat drivämne och vissa kemiskt ytbehandlade drivämnestyper, kan nu utnyttjas genom användande av plasmatändningen enligt föreliggande uppfinning. Om omgivningens eller drivgasernas temperatur är ofördelaktig går det även att kompensera för detta på ett mycket enklare sätt, eftersom mängden tillförd elektrisk energi kan varieras, dvs. ökas eller minskas.
Den totala tryckkurvan, dvs. det totala trycket i eldröret orsakat av förbränningen av drivladdningen och den ytterliggare tillförda el-energin fördelat över tiden, som erhålles för det aktuella eldröret vid avlossat skott kan därmed skräddarsys så att nämnda tryckkurva inte överskrider eldrörets tillåtna maximitryck och så att trycket i eldröret fördelat över tiden (tryckvariansen) antingen optimeras efter en önskad tryckutveckling eller alltid blir så optimalt som möjligt, dvs. att de enskilda tryckkurvorna för varje av respektive el-energipuls orsakad tryckpuls överlappar varandra på ett sådant sätt att den totala tryckkurvans tryckdalar minimeras.
Problem med ojämn tändning av drivladdningen 1, och de i drivladdningen 1 existerande drivämneskomponenterna 3, elimineras eftersom plasmatändningen av drivladdningen 1 sker över alla av plasmat åtkomliga brinnytorna 4 samtidigt. Detta är speciellt fördelaktigt vid antändning av kornat drivämne eller vid perforerade 2 drivladdningar 1 där en konventionell antändning, som alltid sker vid och från en av tändaren bestämd initieringspurikt, ej över hela det spänningsutsatta ytskiktet samtidigt som är fallet vid den föreliggande uppfinningen, endast ger en fortlöpande antändning som sprids från kontaktyta till kontaktyta varför skiftande kornstorlekar, packningsgrad, antal och riktning av perforeringar, etc., får en mycket större påverkan på förbränningsförloppet jämfört med vid plasmat som sprider sig lättare, snabbare och som via ström/spänningspulser påverkar förloppet överallt samtidigt. 10 l5 20 25 30 35 533 046 14 Den eller de från högspänningskällans 6 pulsaggregat 7 avgivna ström/spänningspulserna följ er nämligen vägen genom det bildade plasmat, vilket plasma har en mycket hög lednings- förmåga pga. av joniseringen av molekylerna som bildas vid törgasningen av tändskiktet 5 och vilken jonisering fylls på med joner från en ytterligare jonisering av drivämnets förbränningsgaser, varför varje ny puls omedelbart, dvs. momentant, påverkar, dels varje förekommande brinnyta 4 hos drivladdningen l, dels de bildade drivämnesgaserna som nås av plasmat. Genom att det elektriskt ledande tändskiktet kan appliceras även inne i brinn- kanalerna 2 åstadkommes den momentana plasmabildningen och de därav beroende övriga fördelarna beskrivna i denna text även här.
Exempelvis, genom att skicka ett flertal ström/spänningspulser med en viss bestämd styrka och energiinnehåll, varaktighet, varians och intervall efter varandra genom plasmat kan plasmat styras och därmed kan trycket i eldröret från de bildade drivgaserna att väsentligen kontrolleras och/eller bibehållas på en för det aktuella eldröret önskad nivå under en väsentligt längre tidsrymd. Därmed erhålles en fortskridande acceleration av projektilen under en längre del av avfymingsförloppet, samtidigt som eldrörets maximala tryckhållfasthet aldrig överskrides.
FUNKTIONSBESKRIVNING Vid avfyrning av ett ammunitionsskott beläget i ett för elektrisk avfyrning förberett vapensystems kammarläge anslutes en högspänningskälla 6 till drivladdningens 1 elektriskt ledande tändskikt. Högspänningskällan 6, exempelvis ett pulsaggregat 7 (Puls Power Supply, PPS), bringas att avge minst en kraftig puls, dock företrädesvis ett flertal pulser innefattande en hög strömstyrka och/eller en hög spänning. Vid ett använt pulsaggregat innefattar detta kondensatorer för avgivning av spänning på ca. l 000 - 50 000 Volt. Strörnstyrkan som användes låg på ca. 7 000 ampere. Pulstiden kan vara så låg som 0,001 sekunder, dvs. upp till 250 gånger snabbare än vid det ovan nämnda exemplet med uppvärmning till sjålvantändning där man dessutom eftersträvade ett minimum av tillförd energi (7 Ampere vid 1,2 Volt).
Andra kända PPS aggregat innefattande tyristoromvandlare kan generera pulser på ca. 4 000 Volt vid en strömstyrka på upp till 20 000 Ampere.
Den eller de kraftiga pulserna, exempelvis ca l - 4 pulser, upphettar momentant det elektriska tändskiktet över 100 % av dess yta till en så hög temperatur att det förgasas och joniseras till det mycket heta plasmat. Hettan från detta plasma förgasar sedan i sin tur drivladdningen 1 till de drivgaser som pressar ut proj ektilen genom vapnets eldrör, och vilka drivgaser även de joniseras av de påföljande pulserna. Prestandan hos dylika ElektroTerrniskKemiska (ETK) vapen påverkas inte bara av den totalt tillförda energin utan även av pulsernas längd och var plasmat tillåts verka. 10 15 20 25 30 35 533 048 15 intervallet mellan pulserna kan givetvis varieras efter aktuella Förhållanden vid avfyrnings- tillfället och efter föreliggande vapensystems speciella egenskaper så att en förbättrad övertändning av och effekt ur drivladdningen 1 erhålles. Detta åstadkommes genom att det aktuella plasmats fördelaktiga egenskaper väsentligen bibehålles mellan pulserna eftersom plasmat inte hinner slookna eller falna till en för antåndningen och förbränningen av drivladdningen 1 ogynnsam nivå. Dessutom kan de skilda pulsema fås att påverka det elektriska tändskiktet och drivladdningen 1 stegvis. Exempelvis kan den första pulsen åstadkomma en elektrisk antändning och en jonisering av det elektriska tåndskiktet och de påföljande pulserna kan i sin tur alstra en energivarians i det bildade plasmat för kontroll av drivladdningens 1 förbränningsförlopp och det totala trycket i eldröret under hela framdrivningen av projektildelen genom eldröret.
Eftersom drivladdningen 1 förbränns mycket effektivare av det pulsade plasmat kommer ett tryckmaximum att erhållas som är högre för samma drivladdning 1 än vid en jämförbar konventionell tändning, samtidigt som en eller flera ytterligare tryckökningar kan erhållas, vilka kan fås att överlappa varandra så att den totala tryckkurvans tryckdalar minimeras varigenom den totala tryckkurvan, under hela den tidsrymd som projektilen befinner sig i eldröret, hålles så nära det för det aktuella eldröret tillåtna maximitrycket som möjligt.
Därmed åstadkommes för varje aktuellt eldrör den optimala accelerationen av den före- liggande projektilen, och sålunda även den maximala rnynningshastigheten och räckvidden för det aktuella vapnet.
ALTERNATIVA UTFÖRIN GsFoRMER Uppfinningen år icke begränsad till den visade utföringsforrnen utan den kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram. Exempelvis kan en momentan övertåndning och en styrd progressiv förbränning av en explosiv laddning 1 även vara applicerbar vid andra applikationer än vid eldrörsvapen.
Det inses att utöver olika typer av krut kan även lämpliga alternativa explosivärrinen komma ifråga. Det inses vidare att den nämnda drivladdningen 1, vilken lämpligen formats för att passa inuti och mot insidan av den använda typen av ammunitionshylsa, självfallet kan bestå av endast en singulär drivâmneskomponent 3, men vilken drivladdning 1 normalt innefattar flera mindre drivåmneskomponenter 3 i förrn av mer eller mindre, tätt ordnade och/ eller sammanpackade geometriska enheter, vilka, beroende på inbördes placering i den samman- satta drivladdningskonfigurationen 1, lämpligen getts sådana ytterytor att varje enskild geometrisk enhet noga passar till omgivande ammunitionshylsas insida, eventuell i drivladdningen 1 införd proj ektildel och alla övriga direkt intilliggande övriga geometriska enheter. 10 15 20 25 30 35 533 048 16 Det är även tänkbart att sätta samman en drivladdning 1 av flera olika sorters drivämnes- komponenter 3, exempelvis med avseende på förbränningshastighet, förbränningstemperatur, kemisk sammansättning, ledande tändskikt eller ej, etc., vilka olika drivämneskomponenter 3 då anordnas axiellt och radiellt i drivladdningen 1 efter sina inbördes egenskaper.
Ovan angivna geometriska enheter kan ha många olika längder och volymer, såsom kom, stavar, block, skivor, ark, rör, stänger, etc. och kombinationer därav i skilda former och tvärsnitt, såsom mångkantiga (triangulära, rektangulära, kvadratiska, etc.) och rundade (ovala, halvmåneformade, cylindriska, etc.) eller i form av böjda eller rullade ark. De geometriska enheterna är normalt även multiperforerade med brinnkanaler 2, dvs. innefattar ett större antal, på förutbestämda inbördes avstånd anordnade perforeringar, gropar eller hål etc., som kan vara, från utsidan av den aktuella geometriska enhetens ytteryta, helt eller delvis genom- gående för att via brinnkanalerna 2 öka den åtkomliga fria brinnytan 4 hos nämnda geometriska enhet.
De beskrivna perforeringarna 2 utgör endast några exemplifieringar bland många.
Perforeringsmönstret kan givetvis varieras efter de brinnlängder, den progressivitet och övri ga egenskaper som önskas för den aktuella drivladdningen 1.
Uppftnningen som sådan är inte direkt beroende av vilket eller vilka elektriskt ledande material som ingår i ytskiktet eller beläggningen eller hur denna explicit åstadkommits och det finns som framgår ovan ett antal olika sedan länge kända elektriskt ledande metaller som med olika kända metoder kan påföras t ex ett krut för att ge detta en lämplig elektriskt ledande ytbeläggning. Vi kan dock här tillägga att tändskiktet, utöver vad som redan uppräknats, även med fördel kan innefatta titan Ti, grafit C och andra halvledare. En halvledare, exempelvis Germanium Ge eller Galliumarsenid GaAs, leder visserligen inte elektricitet lika bra som en ledare, men utesluter inte heller strömledning. En extra fördel med det elektriskt ledande tändskiktet enligt uppfinningen är att denna beläggning, som en extra bonus, ger varje drivämneskomponent 3 ett effektivt fuktskydd.
Som exempel på några metoder att förse drivämnet ifråga med en lämplig ledande ytbeläggning kan nämnas galvanisering, plätering, kemisk ångdeponering (vacuum- förångning), sputtring, doppning eller målning med elektriskt ledande färg. Det föreslås även att ett konduktivt skikt av elektriskt ledande material appliceras medelst lim, exempelvis en epoxi baserad konduktiv kopparbeläggning, vilket även ger en viss flexibilitet.
Det påförda elektriskt ledande ytskiktet bör vara så utformat med avseende på tjocklek och täckning och av en sådan sammansättning att ytskiktet får en för uppfinningen lämplig 10 15 533 048 17 elektriskt ledande förmåga över samtliga därför avsedda brinnytor 4 och brinnkanaler 2, samtidigt som en ögonblickli g fórångning och jonisering av ytskiktet åstadkommes vid tändningen av drivladdningen 1. Därav följer att det optimala ytskiktet i de allra flesta fall kommer att ha en tjocklek om någon eller några tusendelsmillimetrar och att ytskiktet är anordnat inte bara på varje drivämneskornponents 3 fria ytterytor 4 utan även ned i och på samtliga brinnkanalers 2 inre brinnytor 4.
I enlighet med en fóredragen utfóringsform av nedan närmare beskrivna uppfinning, innefattas de i respektive drivladdning 1 ingående drivåmneskomponenterna 3 av i sig specifika produkter innefattande multiperforerade 2 drivåmnesblock, drivämnesark, drivärrrnesrör etc. som redan, var for sig, är förberedda för elektrisk tändning och progressiv förbränning, vilka drivämneskomponenter 3 alltså kan kombineras till olika typer av drivladdningar 1 vilkas egenskaper bestäms efter ammunitions- och vapentyp, patrondimension, projektiltyp och önskad effekt får proj ektiltypen och då speciellt till sådana drivladdningar av vilka det krävs absolut optimala egenskaper, såsom maximal mynningshastighet och räckvidd vid speciellt stridsvagnskanoner och extremt långskjutande pjäser.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 533 0115 1 8 PATENTKRAV
1. l. Sätt vid elektrisk antändning av med elektriskt ledande ytskikt försedd drivladdning (1), innefattande en eller flera drivämneskomponenter (3), vilka drivämneskomponenter (3)mutliperforerats med brinnkanaler (2), säkerställa att antändning och progressiv förbränning av drivladdningen (1) sker, genom: - att nämnda elektriskt ledande ytskikt, då antändning av drivladdningen (1) önskas, anslutes till en elektrisk högspänningskälla (6), ~ att nämnda högspänningskälla (6) fås att generera minst en hög elektrisk till nämnda anslutna elektriskt ledande ytskikt och - att den nämnda minst en höga elektriska pulsen åstadkommer en momentan övertändning av drivladdningen (19 och alla dess drivämneskomponenters (3) elektriskt ledande ytskikt samtidigt, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone huvuddelen av drivladdningens (l) fria yttre brinnytor (4) och därifrån utgående brinnkanalers (2) inre brinnytor (4) fore antändningen förses med nämnda elektriskt ledande ytskikt
2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n at av att den elektriska högspänningskällan (6), vilken innefattar ett reglerbart pulsaggregat (7), fås att avge flera ytterligare höga elektriska pulser efter varandra och att de ytterligare höga elektriska pulsema tillfóres det bildade plasmat så att även de fórbränningsgaser som bildats av dnvladdningens kemiska förbränning joniseras varigenom en styrbar energinivå och med ytterligare elenergi tillförbar total energiutveckling âstadkommes.
3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att energin från den nämnda progressiva förbränningen och den minst en tillförda höga elektriska pulsen eller pulserna utnyttjas för framdrivning av minst en proj ektil genom ett eldrör.
4. Sätt enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att ytterligare, energimässigt reglerbar elenergi, utöver den kemiska energin från förbränningen av drivladdningen (1), tillföres framdrivningen via de ytterligare elektriska pulsema till det joniserade plasmat varigenom det blir möjligt att kontrollera och styra framdrivningen av projektilen under hela eller delar av accelerationen genom eldröret.
5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n at av att efter avlossat ammunitionsskott det totala trycket i eldröret fördelat över tiden regleras medelst till plasmat tillfórda ytterligare elenergipulser som var och en orsakar nya tryckpulser vilkas tryckvarians över tiden fås att överlappa varandra på ett sådant sätt att det totala eldrörstrycket fördelat över tiden optimeras lO l5 20 25 30 35 533 045 19 efter en önskad tryckutveckling alltid understigande det aktuella eldrörets högsta tillåtna maxirnitryck.
6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att den tillförda elenergin anpassas till den omgivande temperaturen.
7. Drivladdning (l), försedd med elektriskt ledande ytskikt (5) avsett för elektrisk antändning, innefattande en eller flera drivämneskomponenter (3) varav vilka åtminstone någon är multi- perforerad med brinnkanaler (2), k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone huvuddelen av i drivladdningen (I) ingående drivämneskornponenters (3) samtliga fria yttre brinnytor (4) samt samtliga därifrån existerande brinnkanalers (2) inre brinnytor (4) innefattar nämnda elektriskt ledande ytskikt.
8. Drivladdning (l) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att drivladdningen (l) innefattar ett flertal mindre drivärrineskomponenter (3) i form av, i drivladdningen (l), samrnanpackade mindre geometriska enheter, vilka geometriska enheter, med hänsyn till innebörds placering i drivladdningen (1), innefattar yttre brinnytor (4) utformade så att drivämneskomponenterna (3) passar mot varandra och fyller upp ammunitionshylsans laddningsutrymme.
9. Drivladdning (1) enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att drivämneskomponenterna (3) är anordnade axiellt i drivladdningen (l) i amrnunitionshylsan och att drivämnes- komponenterna (3) skiljer sig från varandra i fórbränningshastighet.
10. Amrnunitionsskott k ä n n et e c k n at av att antändning och förbränning av drivladdningen (1) säkerställs enligt något av de föregående kraven l ~ 6.
11. l l. Ammunitionsskott, k ä n n e t e c k n at av att den innefattar en tändskruv- och tändgeneratorlös drivladdning ( l) enligt något av de föregående kraven 7 - 9.
12. Ammunitionsskott enligt något av föregående krav 10 eller ll, k ä n n e t e c k n a t av att amrnunitionsskottet vidare innefattar en elektriskt ledande ammunitionshylsa, vilken ammunitionshylsa är beklädd med minst en el-isolering över väsentligen hela ammunitions- hylsans insida, en inledare och en utledare anslutna till en högspänningskälla (6), företrädesvis innefattande ett pulsaggregat (7), och en vid ammunitionshylsan anordnad främre projektildel.
13. Amrnunitionsskott enligt krav l2, k ä n n e t e c k n a t av att amrnunitionsskottet vidare innefattar ett främre oisolerat omrâde hos arnmunitionshylsan för åstadkommande av en första 10 l5 533 045 20 elektrisk kontakt mellan det elektriskt ledande ytskiktet på drivladdningen (1) och den inetalliska animunitionshylsan, och till vilken ammunitionshylsa utledaren är ansluten, samt en isoleringshylsa genom ammunitionshylsans bakstycke, varigenom vilken isoleringshylsa inledaren är ansluten for åstadkommande av en andra elektrisk kontakt till det elektriskt ledande tändskiktet hos drivladdningen (1) for bildande en sluten elektrisk krets mellan ammunitionsskottet och högspänningskällan (6).
14. Ammunitionsskott enligt något av föregående krav 10 eller 13, k ä n n e t e e k n at av att amrnunitionshylsan utgörs av en elektriskt oledande ammunitionshylsa med en frärrire elektriskt ledande första kontakt genom den elektriskt oledande ammunitionshylsan in till det elektriskt ledande tändskiktet ansluten till utledaren och en bakre elektriskt ledande andra kontakt genom den elektriskt oledande ammunitionshylsan in till det elektriskt ledande tändskiktet ansluten till inledaren, vilken in- respektive utledare är anslutna till högspännings- källan (6).
SE0800729A 2008-04-01 2008-04-01 Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed SE533046C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800729A SE533046C2 (sv) 2008-04-01 2008-04-01 Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed
PCT/SE2009/000151 WO2009123528A1 (en) 2008-04-01 2009-03-23 Method for electrical flashover ignition and combustion of propellent charge, as well as propellent charge and ammunition shot in accordance therewith
US12/934,154 US8607704B2 (en) 2008-04-01 2009-03-23 Method for electrical flashover ignition and combustion of propellent charge, as well as propellent charge and ammunition shot in accordance therewith
EP09727003.7A EP2260255A4 (en) 2008-04-01 2009-03-23 METHOD FOR ELECTRIC FLASHOVER IGNITION AND COMBUSTION OF A THOUGHT LOAD AND THROUGHPUT AND AMMUNITION THEREFOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800729A SE533046C2 (sv) 2008-04-01 2008-04-01 Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0800729L SE0800729L (sv) 2009-10-04
SE533046C2 true SE533046C2 (sv) 2010-06-15

Family

ID=41135796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0800729A SE533046C2 (sv) 2008-04-01 2008-04-01 Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8607704B2 (sv)
EP (1) EP2260255A4 (sv)
SE (1) SE533046C2 (sv)
WO (1) WO2009123528A1 (sv)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112018004782B1 (pt) * 2015-09-10 2022-01-11 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Carga de projeção e munição
WO2018080500A1 (en) 2016-10-27 2018-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Electrically controlled propellant in subterranean operations and equipment
WO2018080503A1 (en) 2016-10-27 2018-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Electrically controlled propellant materials for subterranean zonal isolation and diversion
WO2018136100A1 (en) 2017-01-23 2018-07-26 Halliburton Energy Services, Inc. Fracturing treatments in subterranean formations using inorganic cements and electrically controlled propellants
WO2018136095A1 (en) 2017-01-23 2018-07-26 Halliburton Energy Services, Inc. Fracturing treatments in subterranean formations using electrically controlled propellants
WO2018136093A1 (en) 2017-01-23 2018-07-26 Halliburton Energy Services, Inc. Enhancing complex fracture networks in subterranean formations
CA3066346C (en) 2017-08-04 2022-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for enhancing hydrocarbon production from subterranean formations using electrically controlled propellant
US11268367B2 (en) 2019-03-27 2022-03-08 Halliburton Energy Services, Inc. Fracturing a wellbore with enhanced treatment fluid placement in a subterranean formation
US11352859B2 (en) 2019-09-16 2022-06-07 Halliburton Energy Services, Inc. Well production enhancement systems and methods to enhance well production
US11053786B1 (en) 2020-01-08 2021-07-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for enhancing and maintaining effective permeability of induced fractures
CN111898261B (zh) * 2020-07-22 2022-09-09 北京理工大学 基于燃烧网络反应演化模型的弹药反应烈度量化评估方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB189416861A (en) 1894-09-04 1895-02-09 Thomas Robert Raney Ashton Improvements in Breech-loading Firearms.
US677527A (en) 1899-08-24 1901-07-02 Hudson Maxim Cartridge.
US3434426A (en) * 1956-11-30 1969-03-25 Jay W De Dapper Combined ignitor and propellent grain
US3299812A (en) 1965-01-29 1967-01-24 United Shoe Machinery Corp Electric ignition cartridges
US4895062A (en) * 1988-04-18 1990-01-23 Fmc Corporation Combustion augmented plasma gun
US5503081A (en) * 1993-11-22 1996-04-02 Fmc Corp Annular plasma injector
SE509310C2 (sv) * 1994-06-17 1999-01-11 Foersvarets Forskningsanstalt Sätt att elektriskt initiera och styra förbränningen av en kompakt drivladdning samt drivladdning
GB2318856B (en) * 1996-10-30 2000-07-05 Secr Defence Means for controlling the muzzle velocity of a projectile
FR2768810B1 (fr) * 1997-09-24 1999-12-03 Giat Ind Sa Composant d'allumage pour composition pyrotechnique ou charge propulsive
SE517704C2 (sv) * 1999-05-10 2002-07-09 Tzn Forschung & Entwicklung Patron med elektrotermisk tändanordning
SE518867C2 (sv) * 2001-04-02 2002-12-03 Nexplo Bofors Ab Drivkrut samt sätt och anordning för framställning av detsamma
DE10140599A1 (de) * 2001-08-18 2003-03-06 Rheinmetall W & M Gmbh Patrone
US7958823B2 (en) * 2004-12-17 2011-06-14 Sawka Wayne N Controllable digital solid state cluster thrusters for rocket propulsion and gas generation

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009123528A1 (en) 2009-10-08
US8607704B2 (en) 2013-12-17
EP2260255A1 (en) 2010-12-15
US20110174184A1 (en) 2011-07-21
EP2260255A4 (en) 2013-11-27
SE0800729L (sv) 2009-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE533046C2 (sv) Sätt för elektrisk övertändning och förbränning av drivladdning, samt divladdning och ammunitionsskott i enlighet därmed
US6354218B1 (en) Propellant for large-caliber ammunition
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
SE532628C2 (sv) Plasmagenerator innefattande offermaterial och metod för att bilda plasma samt ammunitionsskott innefattande en dylik plasmagenerator
US7987759B2 (en) Plasma jet igniter used for an electro-theremal-chemical (ETC) gun, machine gun or other barreled weapon or equivalent type
US6332402B1 (en) Ammunition cartridge with electric propellant ignition
US5042359A (en) Projectile accelerating device
US5789696A (en) Method for launching projectiles with hydrogen gas
Weisse et al. Status and results of the German R&D program on ETC technologies
EP2798302B1 (en) Repeatable plasma generator and method for the same
Wilmer et al. Optimizing performance of compact hypervelocity electrothermal guns: electrode composition and bore diameter
RU2166181C2 (ru) Устройство для зажигания топлив
SE532627C2 (sv) Plasmagenerator till elektrotermiskt-kemiskt vapensystem innefattande förbättrade kontaktdon och metod för att förhindra att plasmageneratorns elkontakt bryts
US11725896B2 (en) Repeatable plasma generator
Sinyaev et al. Plasma-replacement technology of ETC-ignition of powder charges in high-velocity launchers
US20140083317A1 (en) Repeatable plasma generator and a method therefor
SE500581C2 (sv) Vätskenivågivare
RU2018144559A (ru) Способ значительного увеличения скорости пули, снаряда и устройство для его реализации
Michalski et al. Closed vessel equipped with capillary plasma generator as the new method of propellant’s ignition and pirostatic investigation
Weise et al. ETC plasma ignition for modular artillery charges
SE509311C2 (sv) Sätt och elektrodanordning för styrning av en drivladdnings förbränningshastighet
MICHALSKI et al. CAPILLARY PLASMA GENERATOR AS THE NEW METHOD OF PROPELLANTS IGNITION IN CLOSSED VESSEL TEST
JPH04278199A (ja) 電熱化学機関砲
BG62416B1 (bg) Унитарен боеприпас

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed