SE535992C2 - Repeterbar plasmagenerator och metod därför - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en metod for repeterbar initiering av drivladdningar i ettvapensystem, exempelvis vid utskjutning av granater från ett eldrörsvapen, genomelektrisk urladdning i en brännkammarkanal (3) innefattande ett brännkammarärnne(30) där fyllnadsgasen i brännkammarkanalen (3) joniseras via denhögspänningspotential som joniseringselektroden (7), ansluten till en forstahögspänningsgenerator (2), spänningssätts med och därmed ökar den elektriskaledningsforrnågan i brännkammarkanalen (3) så att ett elektriskt överslag, genomelektrisk urladdning via en andra högspänningsgenerator (5) mellan en bakre elektrod(22) och en främre elektrod (21), genereras och skapar en effektutvecklingen medpåföljande jonisering av brännkarnmarämnets (3 0) yta vilket medför att het tändgas medplasmaliknande tillstånd drivs ur brännkammarkanalen (3). Uppfinningen avser även enplasmagenerator därför, samt en arnmunitionsenhet innefattande nämndaplasmagenerator. Fig. 1.

Description

25 30 35 00535992 tändare. Variabel tändenergi innebär att tändenergin kan anpassas till olika typer och storlekar av drivladdningar, för att variera proj ektilens skjutavstånd, och även för att kompensera för drivladdningens temperaturberoende.

En parallell utveckling till att höja utskjutningshastigheten i ett vapen är att minska känsligheten på driväninet. Drivämnen av denna typ benämns lågkänsliga, på engelska LOVA (LOw VulnerAbility). Lågkänsliga drivämnen är svåra att antända vilket minskar risken för oavsiktligt initiering av drivämne i risksituationer, exempelvis då ett stridsfordon blir beskjutet med fientlig eld. Den minskade känsligheten medför även ökade krav på tändama. Tändama måste då generera en ökad mängd energi och/eller förhöjt tryck för att skapa tändtörloppet. Tändama består normalt av ett lättinitierat tändämne och om mängden tändämne ökas så står det i direkt motsatstörhållande till att införa drivänme av typ LOVA. Principiellt sker tändning genom en tändkedja där en mycket liten mängd känsligt tändämne, benämnd primärsats, exempelvis blyazid, silverazid , antänds genom mekanisk chock eller elektrisk puls. Primärsatsen antänder därefier tändarens sekundärsats, vanligen svartknit, varvid drivärnnet initieras. Genom att ersätta den pyrotekniska tändaren eller hela tändkedjan med en plasmatändare så minskas systemets känslighet för oavsiktlig initiering. Samtidigt möjliggörs en ökad dynamik för att generera de kraftigare tändpulser som krävs för att tända drivärnnen med låg känslighet (LOVA).

Konventionella tändare innefattar även ett logistiskt och tekniskt problem. För eldrörsvapen som använder drivladdningar separerade från projektilema som exempelvis artilleri och grövre fartygskanoner används ofia en separat tändpatron för initiering av drivladdningen. För varje avfyrning används en tändpatron. Det krävs således ett mekaniskt system monterat på kanonen for magasinering, laddning och borttagning av tändpatronen. Genom att använda plasmatändare undviks de logistiska problemen rtmt tändpatron. Ett vanligt förekommande problem är att tändpatronen fastnar i patronläge. Tändpatronen expanderar vid avfyrning av vapensystemet varpå tändpatronen kilar fast i patronläget och eldavbrott inträder. Genom införandet av en plasmatändare undviks eldavbrott och funktionssäkerheten ökar.

Plasmatändare för initiering av drivladdningar finns, exempelvis, beskrivna i patent- dokumenten US-5,23l,242 (A) och US-6,703,580 (B2). Plasmatändarna bygger på principen med exploderande trådar, det vill säga en elektriskt ledande tråd som värms upp, törgasas och delvis joniseras av en elektrisk ström. Nackdelen är att tråden 10 15 20 25 30 35 00535992 förbrukas och måste ersättas med en ny inför varje avfyrning. Plasmatändaren är således av engångstyp.

Repeterbara plasmatändare är kända, exempelvis, genom patentdokumenten DE-l03 35 890 (Al) och DE-40 28 411 (A1). Plasmatändarna bygger på principen att en elektriskt ledande vätska sprutas in mellan två elektroder med en elektrisk potentialskillnad varvid den elektriska kretsen kortsluts och genererar en urladdning och plasmagenerering. Användning av vätskor innebär komplicerade anordningar för dosering och tillförsel samt även problem med eventuellt toxiska, energetiska eller lättantändliga ämnen. Användning av vätskor kräver även en komplicerad logistik för hantering av vätskor.

UPPFINNINGENS SYFTE OCH DESS SÄRDRAG Ett ändamål med föreliggande uppfinning är en förbättrad metod för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, där komplicerad dosering och tillförsel av vätskor mellan elektroder undviks.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är en förbättrad plasmagenerator för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, där komplicerade anordningar för dosering och tillförsel av vätskor mellan elektroder undviks.

Ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är en ammunitionsenhet innefattande nämnda förbättrade plasmagenerator.

Nämnda ändamål, samt andra här ej uppräknade syften, bemöts på ett tillfredställande sätt inom ramen för vad som anges i de föreliggande patentkraven.

Således har man enligt föreliggande uppfinning åstadkommit en förbättrad metod för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av en granat från en utskjutningsanordning, genom elektrisk urladdning i en brännkammar- kanal innefattande ett brännkammarärnne.

Metoden kännetecknas av att brännkarrnnarkanalens neutrala fyllnadsgas, som kan utgöras av atmosfärsgas eller residualgas från föregående avfyming, joniseras via den högspänningspotential som joniseringselektroden, ansluten till en första högspännings- generator, spänningssätts med och därmed ökar den elektriska ledningsfönnågan, konduktiviteten, i brännkammarkanalen. Denna jonisering kan starta via ytöverslag, 10 15 20 25 30 35 00535992 volymsöverslag eller en övergång från ytöverslag från bundna laddningar i ytan av brännkammarämnet vilket övergår till volymsöverslag i brännkammarkanalen. Via av en andra högspänningsgenerator genererad ström mellan en i brännkammarkanalen bakre elektrod och en främre elektrod joniseras fyllnadsgasen ytterligare och den därpå följande effektutvecklingen höjer gastrycket i brännkarnmaren och energi avges via rekombination mellan fria elektroner och joner samt neutraler till fotoner som dissocierar och joniserar fyllnadsgasen samt brännkarnmarärnnets yta. Denna yta avger därmed gas till brännkammarkanalen vilket ytterligare höjer trycket och tillför ytterligare neutraler till volymen, vilket har en bromsande verkan på den impedans- kollaps som sker i brärmkammarkanalen och ökar andelen elektrisk effekt i brännkammaren då impedansen inte går mot noll likt det hos gasurladdningar i öppen geometri. Tryck och temperaturhöjningen i brännkammaren driver ut het tändgas med plasmaliknande och elektriskt ledande karakteristik ur den ena terrninalens genomföring för att nå drivmedlet som skall initieras.

Vidare så har man enligt föreliggande uppfinning åstadkommit en förbättrad plasma- generator för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av granater från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning i en bränn- karnmaromslutning innefattande en brännkammarkanal och ett brämikammarämne anordnade i anslutning till en drivladdning.

Den förbättrade plasmageneratom kännetecknas av att plasmageneratom innefattar en joniseringselektrod ansluten till en första högspänningsgenerator för jonisering av fyllnadsgasen i brännkammarkanalen, samt en andra högspänningsgenerator anordnad för elektrisk urladdning i den elektriskt ledande gasen så att het tändgas under högt tryck bildas.

Enligt ytterligare aspekter för den förbättrade plasmageneratom enligt uppfinningen gäller; a t t den elektriska urladdningen från den andra högspärmingsgeneratom sker då ledningsförmågan i brännkammarkanalen är tillräcklig för att generera ett elektriskt överslag. a t t joniseringen av brånnkarnmarämnet tidsmässigt är synkroniserad till den elektriska urladdningen från den andra högspärmingsgeneratom så att den elektriska urladdning via den andra högspänningsgeneratorn sker först då joniseringsspänningen 10 15 20 25 30 35 00535992 når sitt spänningsmaximum eller 100 ps innan eller efter spänningsmaximum räknat från spänningsmaximum. a t t joniseríngselektroden är fast anordnad till brännkammarärrrnet, varvid joniseringselektroden är elektriskt isolerad från brännkanrmarkanalen och elektriskt ansluten till den Första högspänningsgeneratom genom en från brännkamrnar- omslutningen elektriskt isolerad genomföring. a t t joniseringselektroden är fast anordnad till brännkammarärnnet, varvid joniseringselektroden är i öppen kontakt mot brännkarnmarkanalen och elektriskt ansluten till den första högspänningsgeneratorn genom en från brännkarnmar- omslutningen elektriskt isolerad genomíöring. a t t det på brännkammarkanalens bakre ände anordnad bakre elektrod är elektriskt ansluten till den andra högspänningsgeneratorn och att det på brånnkanunarkanalens främre ände anordnat en främre elektrod, vilken bakre och främre elektroden är utförda i ett elektriskt ledande material, och att det i främre elektroden är anordnat ett gasutlopp som mynnar ut mot drivladdningen. a t t gasutloppet är konformat. a t t brännkarnnrarärnnet är rörfonnat och innefattar ett polymert material med en resistivitet överstigande 100 Ohm meter. a t t brännkarnmarämnet är uppdelat i flera skikt. a t t brännkanimaräninet innefattar en blandning av polymert och metalliskt material.

Vidare så har man enligt föreliggande uppfinning åstadkommit en förbättrad arnmunitionsenhet innefattande en granathylsa, en projektil, en drivladdning och en tändanordning, vilken tändanordningen utgörs av en plasmagenerator.

FÖRDELAR OCH EFFEKTER MED UPPFINNINGEN Vapensystem kan enklare och säkrare tändas med föreslagen repeterbar plasma- generator. Undvikandet av känsliga tändämnen och tändpatroner medför att fullständig användning av drivämnen av låg känslighet kan införas. Problem med känslig mekanik som mekanism för byte av tändpatron eller doseringsutrustning for vätskor kan 10 15 20 25 30 35 00535992 undvikas. Tekniken medför ökad styrning av tändpulsen avseende parametrar som energiinnehåll, pulslängd och upptändningstid. Tändpulsen kan adaptivt anpassas till drivladdningens storlek beroende på mängden drivämne, drivämnets känslighet och omgivande temperatur.

FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade figurema där: Fig. 1 visar schematiskt ett längdsnitt av en repeterbar plasmagenerator enligt uppfinningen.

F ig. 2 visar schematiskt en altemativ utfóringsforrn av Fig. 1.

Fig. 3 visar en detaljförstoring av brännkanimarämnet i Fig. l.

Fig. 4 visar en detalj förstoring av brännkainmarämnet i Fig. 2.

F ig. 5 visar schematiskt en perspektivvy av en arnrnunitionsenhet innefattande en plasmagenerator enligt uppfinningen.

DETALJERAD UTFÖRANDEBESKRIVNING Plasmageneratom 1 som visas i figur l innefattar ett yttre hölje i form av en rörforrni g och elektriskt ledande brännkammaromslutning 20, företrädesvis i ett metalliskt material. Brånnkammaromslutningen 20 är ansluten till en främre elektrod 21. Inuti brännkammaromslutning 20 är det anordnat dels ett brännkarnmarämne 30, dels en elektrisk isolator 23. Den elektriska isolatom 23, som företrädesvis är cylinderformad, är monterad inuti brännkarnmaromslutningen 20 och fungerar som en elektrisk isolator mellan brännkarnmaromslutningen 20 och brännkammaräninet 30. Den elektriska isolatom 23 är en el- och värmeisolering i form av exempelvis en dielektrisk, tryck- och värmemotståndskrañig polymerinsats, keramikinsats, keramiskt skikt eller annan kerarnisk enhet, utformad med ett rörformigt parti omslutande brännkammarärnnet 30 och ett parti utformat för i brännkarrirnarkanalen 3 centrerat montage av en bakre elektrod 22.

Brännkarnrnarärnnet 30, företrädesvis rörformat, är monterat inuti den elektriska isolatom 23 och bildar plasmageneratoms brännkammarkanal 3. Brännkanirnarkanalen 10 15 20 25 30 35 013535952 3 sträcker sig axiellt genom plasmabrännaren mellan en främre elektrod 21 och den bakre elektroden 22. Brännkarnmarkanalens 3 främre del, d.v.s. plasmageneratoms 1 gasutlopp 24 är företrädesvis utformad som en dysa monterad eller direkt bearbetad i den främre elektroden 21. Den främre elektroden 21 är ansluten till elektrisk jord 4 och står i elektrisk kontakt med brännkammaromslutningen 20. Den bakre elektroden 22 är elektriskt ansluten till en högspärmingsgenerator 5, även benämnd den andra högspänningsgeneratom, och monterad i den elektriska isolatom 23. En joniseringselektrod 7, helt eller delvis omslutande brännkamrnarkanalen 3, är ansluten till en extern högspänningsgenerator 2, även benämnd den första högspärmingsgeneratom, via en genomföring 6 som är elektriskt isolerad 8 från brännkarnmaromslutningen 20. Plasmageneratoms l brännkammare 25 innefattar således brännkammaromslutningen 20, den elektriska isolatom 23, den främre elektroden 21, den bakre elektroden 22, joniseringselektroden 7, den elektriska genomföringen 6 till joniseringselektroden, den elektriska isolatom 8 för genomföringen 6 samt brännkarnmarärnnet 30.

Brännkarmnarämnet 30 innefattar ett offerrnaterial anordnat mellan främre elektroden 21 och den elektriska isolatorn 23, lämpligen i form av ett rör.

Den elektriska isolatom 23 och brännkarnrnaromslumingen 20 monteras genom att skruvas ihop. Därefter monteras brärmkarnrnarärrmet 30 i isolatom 23, varefier den främre elektroden 21 och bakre elektroden 22 skruvas fast på brännkarnrnar- omslutningen 20, och på den elektriska isolatom 23 med en bestämd kraft. Genom nämnda åtgärder fixeras brännkarnmarärnnet 30 på ett förutbestämt sätt varvid plasmageneratorns 1 känslighet för stötar och vibrationer i stort sett elimineras.

Figur 2 visar ett alternativt utförande av plasmageneratom där den huvudsaklig förändring järnfört med utförandet i figur 1 består i joniseringselektrodens 7 exponering mot brännkarrirnarkanalen 3, utan att någon elektrisk isolation av brännkammarärnnet 30 föreligger mellan joniseringselektroden 7 och brännkammarkanalen 3.

Brännkarnmarärnnet 30 enligt figur 3 är företrädesvis utfonnat för att förbrukas skiktvis genom successiv förbränning av i figur 3 tre visade ärnnesskikt 32, 33 och 34.

Ytterligare ämnesskikt kan naturligtvis förekomma. Vid varje initiering förbrukas ett skikt, varvid varje ny energipuls mot den i brännkarnmarkanalen 3 exponerade ytan på kroppen 31 förgasar ytan helt eller delvis och genererar ett plasma skapat av den elektriska urladdningen mellan den bakre elektroden 22 och den främre elektroden 21. l0 15 20 25 30 35 00535992 Den första pulsen törgasar ämnesskiktet 34, varvid änmesskiktet 33 friläggs mot brännkammarkanalen 3. Däreñer kommer nästa puls att förgasa nästa skikt 33 osv.

Förgasningen kan ske skiktvis i såväl axiell led som radiell led men kan även ske genom en ökad förbrukning av material framför joniseringselektroden 7 och avtagande mot den främre elektroden 21 och den bakre elektroden 22. Även andra förbrukningssätt är möjliga. Helt eller delvis förbrukat brännkammarämnet 30 kan enkelt bytas ut mot ett nytt vid behov.

Brännkannnaränmet 30 kan utformas genom t.ex. lamineringsteknik där ett bestämt antal skikt eller lager sammanfogas motsvarande det antal tändpulser som plasmageneratom l är dimensionerad till att generera. Brännkarnmarämnet 30 kan även utföras i ett homogent material eller i homogent material i en kombination med larninering, eller genom sintring, pressning eller annan sammanfogningsteknik som är lämplig för förening av metaliiska och polymera material varvid andelen metalliskt material utgör i storleksordningen l0-50 vikts-% och andelen polymert material utgör i storleksordningen 50-90 vikts-%. Variation av energimängden till plasmageneratom kan även användas för att förgasa ett eller flera lager i ett laminerat brännkanirnaräinne 30 eller en varierad massa i det brännkarnmarärrme 30 som är utförd i ett homogent material.

Fyllnadsgasen i brännkammarkanalen 3 joniseras med joniseringselektroden 7, vilket ökar ledningstönnågan och möjliggör den med bestämd tidslängd, amplitud och fonn mellan främre elektroden 21 och bakre elektroden 22 utlösta, mycket kraftiga, elektriska energipulsen, som får ytskiktet att upphettas, förgasas och joniseras helt eller delvis, skiktvis eller lager för lager till plasma, varm gas och varma partiklar varvid ett förutbestämt plasma täs att flöda ut genom ändmynningsöppningen 24 med ett mycket högt tryck och vid en mycket hög temperatur och med en stor mängd gas och varma partiklar.

Brännkammarärrmet 30 innefattar minst ett offermaterial som åtminstone i det bildade plasmat sönderfaller till molekyler, atomer ellerjoner. Ett sådant offermaterial innehåller lämpligen exempelvis väte och kol. För generering av varrna partiklar kan även metalliska material i kombination med exempelvis väte och kol vara en del av brännkammarämnet 30. Brännkarnmarämnet 30 i beskrivna utförandeforrner innefattas av minst ett dielektriskt polymermaterial, företrädesvis en plast med hög smälttemperatur (företrädesvis över l50°C), hög förgasningstemperatur (över 550°C, företrädesvis över 800°C) och låg värmeledningsförmåga (företrädesvis under 0,3 10 15 20 25 30 35 00535992 W/mK). Speciellt lämpliga plaster innefattar termoplaster eller härdplaster, exempelvis polyeten, fluorplast (såsom polytetrafluoretylen, etc.), polypropen etc., respektive polyester, epoxi eller polyimider etc. for åstadkommande av att endast ett ytskikt eller . lager 32, 33, 34 av brännkarnmarärnnet 30 förgasas för varje energipuls.

Offermaterialet i brännkanirnarämnet 30 bör, företrädesvis, även vara sublimerande, dvs. gå direkt från fast form till gasforrn. Det är även tänkbart att anordna olika lager av material, tjocklek etc. till ett laminerat brännkammaränme 30 fór åstadkommande av nämnda skiktvisa 32, 33, 34 förgasning av larninatet i brännkarnmaränmet 30. Eller genom sintring, pressning eller annan sammanfogningsteknik förena metalliska och/eller polymera material till ett brännkanirnaråmne 30 for âstadkommande av nämnda skiktvisa 32, 33, 34 fórgasning av laminatet i brännkarrnnarämnet 30.

Den inre och yttre radien på brännkannnarärnnet 30 är så beräknad, dimensionerad och tillverkad att endast det yttersta, dvs. det ut från brännkarrrrnarkanalen 3 exponerade ytan av brännkarrunaränmet 30, mellan den främre elektroden 22 och den bakre elektroden 21 vända fria, ytskiktet eller lagret 32, 33, 34 fbrgasas vid varje elektrisk puls. Optimalt får brännkammarärrmet 30 vara förbrukad vid det sista för plasmageneratom 1 tänkta plasmagenereringen.

Då förbrukningen av brännkarrunarärrmet kan tänkas vara dynamiskt föränderlig mellan varje användning, beroende på utförandet* av exempelvis drivämnet, projektilen, omgivningstemperaturen eller målets beskaffenhet, tillverkas brännkarnmarärnnet 30 med en viss marginal för att kunna fungera inom de av tillämpningen tänkbara utföranden.

Alternativ utformning av brännkarrnnareärnnet visas i figur 4 där joniseringselektroden 7 är i öppen kontakt med brännkammarkanalen 3. I detta fall kommer jonisering av ytan ske i såväl axiell led som radiell led ut från centrurnelektroden. För att undvika att den elektriska energipulsen mellan den bakre elektroden 22 och den främre elektroden 21 går genom joniseringselektroden 7 förses kretsen med en skyddskrets, i figuren ej visad, mellan eller inuti högspänningsgeneratom 2 och joniseringselektroden 7.

Figur 5 visar en hylsfórsedd ammunitionsenhet l3 med integrerad plasmagenerator.

Plasmageneratorn 1 är monterad i en patronhylsa 10, tillsammans med en drivladdning ll och en projektil 12. Drivladdningen ll kan exempelvis vara ett fast krut innefattande minst en laddningsenhet i form av en eller flera cylindriska stavar, skivor, block etc. 10 15 20 25 30 35 00535992 10 Laddningsenhetema är multiperforerade med ett större antal brinnkanaler så att ett s.k. månghålskrut erhålles. Altemativa utföringsformer av drivladdningen ll är naturligtvis möjliga.

FUNKTIONSBESKRIVNING Funktionen och användningen av plasmageneratom l enligt uppfinningen är enligt följande.

Vid avfymingen bringas den första högspänningsgeneratom 2, ansluten till joniseringselektrod 7, att avge en högspänningspuls för skapandet av jonisering av fyllnadsgasen i brännkammarkanalen 3, när joniseringsgraden är sådan att plasmagenerering kan initieras så bringas den andra högspänningsgeneratorn 5 att avge en kraflig elenergipuls innefattande en hög strömstyrka och/eller en hög spänning, båda med en viss bestämd amplitud och pulslängd anpassad efter de för det aktuella vapnet, temperaturen, drivladdningen, projektilens, målet omgivningens etc. gällande egenskaper. Plasmageneratoms l impedans är vid aktivt tillstånd, dvs. under plasmagenerering, låg varför företrädesvis en hög ström genereras från den andra högspänningsgeneratorn 5, i storleksordning 10 - 100 kA, för att lyckas med övertändning krävs dockten hög spänning, i storleksordning 4 - 10 kV. För att åstadkomma ett efiektivt plasma, för övertändning av drivmedelsbädd, bör varje energipuls överstiga 1 kJ, men kan uppgå till 30 kJ, och tillföras plasmat med en pulslängd på mellan 1 us - 10 ms.

Den krañiga elenergipulsen kommer att generera ett elektriskt överslag, nedan även kallat bågurladdning, mellan den bakre elektroden 22, och den främre elektroden 21 , i den plasmakanal som bågurladdningen skapar blir det en så hög temperatur att det yttersta ytskiktet/lagret av brånnkammarämnet 30 smälter, förgasas och slutligen j oniseras till ett mycket hett plasma. I ett altemativt utförande kan ett tilltört ämne till brännkammarkanalen 3 vara en del av det ämne som bildar plasma i samband med bågurladdningen. Genererad plasmaliknande gas bringas, på grund av det höga tryck som förgasningen genererar i brännkarrunarkanalen 3, att spruta ut genom gasutloppet 24, vilket gasutlopp 24 är formad som en dysa. Pulslängd, pulsfonn, strömstyrka och spänning kan varieras etter aktuella förhållanden vid avfyrningstillfallet, såsom omgivningens temperatur, luftfuktighet etc. och för föreliggande vapensystems och ammunítions- respektive projektiltyps speciella egenskaper samt den aktuella måltypen, inklusive avståndet till nämnda mål. 10 15 20 25 30 00535992 ll UTFÖRINGSEXEMPEL Exempel på en plasmagenerator enligt uppfinningen, avsedd för användning i ett artillerisystem som ersättning for konventionell tändpatron är brännkarrirnar- omslutningen 20 i storleksordningen 30-60 mm samt i denna en elektrisk isolator 23 anordnad samt, inuti den elektriska isolatom 23, ett brännkarnmarämne 30 av olika polymerrnaterial och tjocklekar. Nämnda brånnkammarärnne 30 var här speciellt dimensionerade för tjocklekar på ca 1-10 mm, varmed skiktvis törgasning av brännkammarärnnet uppnåddes vid en energipuls på ca l - 10 kJ med varaktigheten någon millisekund och spänningen i intervallet 5 - 10 kVolt. Strömstyrka i intervallet 1 - 50 kA. Avstånd mellan främre elektrod 21 och bakre elektrod 22 var i storleksordningen 20 - 100 mm.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen är inte begränsad till de speciellt visade uttöringsformema utan kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram.

Det inses exempelvis att antalet, storleken, materialet och formen av de i ammunitionsenheten och plasmageneratom ingående elementen och detalj ema anpassas efter det eller de vapensystem och övriga konstruktionsegenskaper som för tillfället föreligger.

Det inses att ovan beskrivna arnmunitionsuttörande kan innefatta flera olika dimensioner och projektiltyper beroende på användningsområde och eldrörsvidd. Här ovan avses dock åtminstone de idag vanligaste granattyperna på mellan ca 25 mm - 160 mm.

Vid de ovan beskrivna utföringsforrnema innefattar plasmageneratorn endast ett frärnre gasutlopp, men det faller inom uppfinningstariken att anordna fler dylika öppningar utmed brännkarnmarkanalens yta eller flera öppningar i den främre öppningen 24.

Plasmageneratorn är repeterbar men kan även användas i engångsutförande, exempelvis i en ammunitionsapplikation, tändare fór en stridsdel eller initiering av raketmotorer.

Claims (12)

l0 15 20 25 30 35 00535992 l2 PATENTKRAV

1. l. Metod för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av granater från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning i en brännkammarkanal (3) innefattande ett brännkammarämne (30), k ä n n e t e c k n a d a v att fyllnadsgasen i brännkammarkanalen (3) joniseras via den högspänningspotential som en joniseringselektrod (7), ansluten till en första högspänningsgenerator (2), spänningssätts med och därmed ökar den elektriska ledningsförmågan i brännkarnmarkanalen (3) så att ett elektriskt överslag, genom att en andra högspänningsgenerator (5) bringas att avge en elektrisk urladdning mellan en bakre elektrod (22) och en främre elektrod (21), genereras och skapar en effektutvecklingen med påföljande jonisering av brânnkammarämnets (30) yta vilket medför att het tändgas med plasmaliknande tillstånd drivs ur brännkammarkanalen (3).

2. Plasmagenerator (1) för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapen- system, exempelvis vid utskjutning av granater från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning i en brännkammaromslutning (20) innefattande en brännkammarkanal (3) och ett brännkarnmarämne (30) anordnade i anslutning till en drivladdning (1 1) k ä n n e t e c k n a d a v att plasmageneratorn (1) innefattar en joniserings- elektrod (7) ansluten till en första högspänningsgenerator (2) för jonisering av fyllnadsgasen i brännkammarkanalen (3), samt en andra högspänningsgenerator (5) anordnad för att bringas att avge en elektrisk urladdning i den elektriskt ledande gasen så att het tändgas under högt tryck bildas.

3. Plasmagenerator (1) enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att den elektriska urladdningen från den andra högspänningsgeneratorn (5) sker då ledningsförmågan i brännkammarkanalen (3) är tillräcklig för att generera ett elektriskt överslag.

4. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2 - 3, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringen av brännkammarämnet (30) tidsmässigt är synkroniserad till den elektriska urladdningen från den andra högspänningsgeneratorn (5) så att den elektriska urladdningen via den andra högspänningsgeneratorn (5) sker först då joniserings- spänningen når sitt spänningsmaximum eller 100 pls innan eller efter spänningsmaximum räknat från spänningsmaximum.

5. Plasmagenerator (l) enligt något av kraven 2 - 4, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringselektroden (7) är fast anordnad till brännkammarämnet (30), varvid 10 15 20 25 30 00535992 13 joniseringselektroden (7) är elektriskt isolerad från brännkammarkanalen (3) och elektriskt ansluten till den första högspänningsgeneratorn (2) genom en från bränn- kammaromslutningen (20) elektriskt isolerad (8) genomföring (6).

6. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2 - 5, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringselektroden (7) är fast anordnad till brännkammarämnet (30), varvid joniseringselektroden (7) är i öppen kontakt mot brännkammarkanalen (3) och elektriskt ansluten till den första högspänningsgeneratom (2) genom en från brännkammar- omslutningen (20) elektriskt isolerad (8) genomföring (6).

7. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2 - 6, k ä n n e t e c k n a d a v att det på brännkammarkanalens (3) bakre ände anordnad bakre elektrod (22) är elektriskt ansluten till den andra högspänningsgeneratorn (5) och att det på brännkarnmarkanalens främre ände anordnat en främre elektrod (21), vilken bakre och främre elektroden är utförda i ett elektriskt ledande material, och att det i främre elektroden (21) är anordnat ett gasutlopp (24) som mynnar ut mot drivladdningen (11).

8. Plasmagenerator (1) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att gasutloppet (24) är konforrnat.

9. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2 - 8, k ä n n e t e c k n a d a v att brännkammarämnet (30) är rörformat och innefattar ett polymert material med en resistivitet överstigande 100 Ohm meter.

10. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2 - 9, k ä n n e t e c k n a d a v att brännkammarämnet (30) är uppdelat i flera skikt.

11. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2 - 10, k ä n n e t e c k n a d a v att brännkammarärnnet (30) innefattar en blandning av polymert och metalliskt material.

12. Ammunitionsenhet (13) innefattande en patronhylsa (10), en projektil (12), en drivladdning (11) och en tändanordning (1), k ä n n e t e c k n a d a v att tändanordningen (1) utgörs av en plasmagenerator (1) enligt något av kraven 2-1 1.