[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE4244546C2 - Elektromagnetisches Sandwich - Google Patents

Elektromagnetisches Sandwich

Info

Publication number
DE4244546C2
DE4244546C2 DE19924244546 DE4244546A DE4244546C2 DE 4244546 C2 DE4244546 C2 DE 4244546C2 DE 19924244546 DE19924244546 DE 19924244546 DE 4244546 A DE4244546 A DE 4244546A DE 4244546 C2 DE4244546 C2 DE 4244546C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electromagnetic
coil system
protective elements
conductor layers
sandwich
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19924244546
Other languages
English (en)
Other versions
DE4244546A1 (de
Inventor
Klaus Sterzelmeier
Guenter Weihrauch
Erich Wollmann
Richard Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Original Assignee
Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
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 Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL filed Critical Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Priority to DE19924244546 priority Critical patent/DE4244546C2/de
Priority to FR9315918A priority patent/FR2903770A1/fr
Publication of DE4244546A1 publication Critical patent/DE4244546A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4244546C2 publication Critical patent/DE4244546C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41BWEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B6/00Electromagnetic launchers ; Plasma-actuated launchers
    • F41B6/003Electromagnetic launchers ; Plasma-actuated launchers using at least one driving coil for accelerating the projectile, e.g. an annular coil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/007Reactive armour; Dynamic armour

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Sandwich, insbesondere für die Abwehr von Bedrohungen/Geschoßen, ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für die Abwehr von Bedrohungen/Geschoßen sind mehrere Vor­ richtungen bekannt, die vor dem Auftreffen oder zu Beginn des Eindringens von Geschoßen über einen Energiespeicher und/oder entsprechende Beschleunigungseinrichtungen geeig­ nete Schutzelemente beschleunigen, die dynamisch auf das angreifende Geschoß einwirken und dessen Leistung auf diese Weise vermindern.
Bekannte Beschleunigungseinrichtungen beschleunigen die Schutzelemente insbesondere durch Explosivstoffe oder elek­ tromagnetische Kräfte.
Solche reaktive Schutzvorrichtungen entwickeln ihre Schutz­ wirkung erst, wenn das Geschoß direkt auftrifft oder be­ reits eindringt. Dabei unterscheidet man zwischen dem Fall, daß flächige Elemente möglichst eben beschleunigt werden, und zwischen dem Fall einer sog. Bereichsdetonation, bei der die Beschleunigung eines Teils der Schutzplatte durch lokal detonierenden Sprengstoff erfolgt.
Nachteilig bei diesen bekannten Schutzvorrichtungen ist insbesondere die Tatsache, daß bei lokalen Bereichdetona­ tionen entweder eine segmentierte Sprengstoffbelegung er­ forderlich ist oder stark flegmatisierter Sprengstoff ver­ wendet werden muß, der bei Wucht- und Stabgeschoßen nur un­ zureichend oder überhaupt nicht zündet. Ferner stellt der Explosivstoff stets eine latente Gefährdung dar, denn er kann grundsätzlich auch versehentlich gezündet werden.
Im Gegensatz zu einer solchen reaktiven Schutzanordnung wird bei einer Vorrichtung "aktiver" Art ein angreifendes Geschoß noch während der Annäherungsphase über ein geeigne­ tes Detektorsystem erfaßt, ein optimaler Kollisionpunkt be­ stimmt und Schutzelemente von einer Beschleunigungseinrich­ tung weg beschleunigt.
Bekannte Vorrichtungen der aktiven Art verwenden dazu ins­ besondere elektrisch beschleunigte Schutzelemente, bei­ spielsweise Wurfkörper, die auf einer Antriebsspule auflie­ gen.
Bei diesen Vorrichtungen ist bei erheblich verbesserter Si­ cherheit und mit geringem Bedarf an Raum und Gewicht gegen­ über den mit Sprengstoff bestückten Vorrichtungen die Aus­ lösezeit verkürzt und die Beschleunigung besser reprodu­ zierbar.
Bei dieser klassischen reaktiven Schutzvorrichtung bewegen sich aber die zu beschleunigenden Schutzelemente/Wurfkörper bei Erregung der Antriebsspule einseitig von dem zu schützenden Objekt weg, wobei ein erheblicher Rückstoß auf­ tritt und das zu schützende Objekt mit einem Stoß belastet.
Aus der nachveröffentlichten DE 37 11 635 C1 der Patentinhaberin ist eine Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen bekannt, wobei eine elektrische Wurfeinrichtung vorgesehen ist, welche eine flache Primärspule und eine Sekundärspule aufweist, welche von der Primärspule erregbar ist und einen Wirkkörper bildet oder beschleunigen kann.
Aus der nachveröffentlichten DE 37 15 807 C1 der Patentinhaberin ist eine Schutzeinrichtung mit einer Primärspuleneinrichtung und einer Sekundärspuleneinrichtung bekannt, welche ko­ axial zu der zugehörigen Primärspuleneinrichtung angeordnet ist, wobei die Sekundärspulen­ einrichtung von mehreren Sekundärspulen gebildet ist, die nebeneinanderliegend angeordnet sind und eine Maschenanordnung bilden, wobei jeweils eine von mehreren Primärspulen der Primärspuleneinrichtung einer Masche dieser Maschenanordnung gegenüberliegt. Dabei sind die Primärspulen so an die Stromversorgung angeschlossen, dass die Magnetfeldvektoren be­ nachbarter Primärspulen antiparallel verlaufen.
Aus der nachveröffentlichten DE 37 29 592 C1 der Patentinhaberin ist eine Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen mit einer Primär- und Sekundärspule bekannt, welche jeweils zwei oder mehrere Spulenanordnungen aufweisen, deren Achsen zueinander versetzt oder ge­ neigt angeordnet sind und die wahlweise zur Beeinflussung der Beschleunigungsrichtung eines Wirkkörpers einzeln, gruppenweise oder gemeinsam ansteuerbar sind.
Aus der DE 40 34 401 A1 der Patentinhaberin ist eine elektromagnetische Panzerung bekannt, welche mindestens zwei in einem Abstand hintereinander angeordnete Platten aus leitendem Material aufweist, wobei mindestens eine der Platten an einem elektrischen Potenzial anliegt. Mindestens ein Kondensator ist mit jeweils mindestens zwei Leiterplatten parallel geschaltet.
Die JP 3-67999 A offenbart eine Hauptpanzerplatte, wobei vor der Hauptpanzerplatte ein iso­ lierendes Material vorgesehen ist, welches beidseitig mit Metallfolien beschichtet ist. Zwei weitere Panzerplatten sind auf der äußeren Oberfläche einer jeden Metallfolie vorgesehen. Ein Kondensator mit großer Kapazität zum Anlegen einer großen Spannung zwischen die zwei Metallfolien ist vorgesehen. Die Isolation zwischen den zwei Metallfolien wird durch ein ein­ dringendes Geschoss aufgehoben, wobei der Kondensator einen großen Stromfluss bewirkt, welcher verursacht, dass die Metallfolien in einen Plasmazustand übergehen. Hierdurch wer­ den die zwei Panzerplatten von dem isolierenden Material weg bewegt, um das Geschoss in kleinere Teile zu zerbrechen, wodurch die Hauptpanzerplatte vor diesem Geschoss geschützt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mindestens einen der vorgenannten Nachteile auszuräumen und eine Schutzvorrichtung zu schaf­ fen, die sowohl die Realisierung reaktiver als auch aktiver Schutzmechanismen gestattet. Insbesondere soll dies unter Beibehaltung des vorteilhaften Wirkungsmechanismus von elektrischen Beschleunigungseinrichtungen ermöglicht wer­ den.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.
Diese Lösung besteht in erster Linie darin, daß in Sand­ wich-Bauweise ein elektrisches Magnetspulensystem als Be­ schleunigungseinrichtung ausgebildet ist, auf dem Konduk­ torschichten aufgebracht sind, die jeweils plattenförmige Schutzelemente tragen. Durch eine aufladbare Kondensatoran­ ordnung ist das Magnetspulensystem ansteuerbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Konduktorschichten und die jeweiligen Schutzelemente beidseitig auf dem Magnetspulensystem aufgebracht.
Das Aktivieren des erfindungsgemäßen "elektromagnetischen Sandwiches" erfolgt, wie bei den bisher bekannten aktiven Schutzvorrichtungen auch, vorzugsweise über Sensoren.
Da es möglich ist, über den Stromverlauf und die Stromin­ tensität den Beschleunigungsvorgang mit höchster Genauig­ keit zu steuern, gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung es somit, bereits entweder erforderlichenfalls sehr kurz nach dem Erkennen einer Bedrohung oder zu einem gegebenenfalls errechneten, optimalen Zeitpunkt ein bereits ausge­ beultes oder ein sich bewegendes Mehrplattenziel zu bilden, so daß eine erhebliche Verminderung der Eindringleistung einer/eines Bedrohung/Geschoßes erreicht wird.
Wenn die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung einsatzbereit gehalten werden soll, dann wird der Kondensator in einem genau vorbestimmten Ladezustand gehalten, der an den je­ weils beabsichtigte Einsatz angepaßt ist. Wird die Schutz­ vorrichtung nicht benötigt, dann genügt es, den Kondensator etwa über einen Kurzschlußwiderstand zu entladen, der als Sicherung angeschlossen bleiben kann. Die Schutzvorrichtung ist dann völlig sicher, im Gegensatz zu einer mit Spreng­ stoff bestückten Vorrichtung, deren Explosivstoff auch in gesichertem Zustand noch eine gewisse Gefährdung bildet.
Die Belastung des zu schützenden Körpers durch Rückstoß ist ebenfalls geringer als bei klassischen reaktiven Schutzvor­ richtungen, da die Schutzelemente sich beidseitig von der Antriebspule weg bewegen können.
Um Schwächungen der Schutzelemente durch die elektrischen Anschlüsse des Spulensystems zu vermeiden, ist es möglich und gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, zwei oder mehrlagige Spulensysteme vorzusehen und entweder jeweils mit einer eigenen Aktivierungseinrichtung zu verbinden und diese miteinander zu koppeln, oder alle von einer gemeinsamen Aktivierungseinrichtung anzusteuern.
Bei geeigneter Wahl des Wicklungssinn der Spulen kann zu­ sätzlich bei sich anziehenden Spulenpaaren die Schutzwir­ kung inbesondere gegen Hohlladungen dadurch verbessert wer­ den, daß für eine Zwischenschicht zwischen den sich anzie­ henden Spulenpaaren geeignetes Material, wie beispielsweise Glas, gewählt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Spulensystem aus ebenen Flachspulen gebildet, da die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung in vielen Anwendungsfäl­ len, beispielsweise beim Einsatz innerhalb einer Struktur, möglichst kurz bauen sollte.
Um die Wirkung des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sandwiches zu verbessern, ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, neben einer trans­ latorischen Beschleunigung der Schutzelemente diese noch in eine Drehbewegung zu versetzen.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Schutzelemente außermittig seitlich versetzt auf dem Spu­ lensystem angeordnet sind, oder mittig aufgesetzte Schutz­ elemente bzw. Konduktorschichten keilförmig ausgebildet sind.
Es ist somit möglich, die Schutzelemente bezüglich einer Bedrohung geeignet zu positionieren und auszurichten.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfin­ dung kann es jedoch auch vorteilhaft sein, mehrere neben­ einanderliegende Spulensysteme vorzusehen, die durch die Aktivierungseinrichtung wahlweise selektiv erregbar sind.
Bei dieser elektromagnetischen Bereichsreaktion können die Spulensysteme mehr oder weniger weit voneinander entfernt sein, je nach Verhalten der äußeren Schutzplatte, die alle Spulensysteme hierbei überspannt. So kann beim Erregen eines selektierten Spulensystems ein Teil der Schutzplatte lokal aktiviert werden.
Die Spulensysteme des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sandwiches müssen aus einem Material mit sehr hoher Leitfä­ higkeit bestehen und können durch das Einbringen in GFK- Schichten die Schutzwirkung gegen Hohlladungen entscheidend verbessern.
Mit dem erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sandwich ist es somit möglich, sowohl reaktive als auch aktive Schutzme­ chanismen zu realisieren, wobei der mechanische und elek­ trische Aufbau einfach ist.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläu­ tert. In dieser ist:
Fig. 1a der Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sand­ wiches,
Fig. 1b der Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a nach Aktivierung der Schutzanord­ nung, wobei die Auftreffgeschwindigkeit der Be­ drohung erheblich über der Geschwindigkeit der beschleunigten Schutzelemente liegt,
Fig. 1c der Längsschnitt gemäß Fig. 1b, wobei die Auf­ treffgeschwindigkeit der Bedrohung erheblich ge­ ringer als die Geschwindigkeit der beschleunigten Schutzelemente ist,
Fig. 2a der Längsschnitt durch ein zweites Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen elektromagneti­ schen Sandwiches,
Fig. 2b der Längsschnitt gemäß Fig. 2a bei Aktivierung der Schutzanordnung,
Fig. 3a der Längsschnitt durch ein drittes Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen elektromagneti­ schen Sandwiches,
Fig. 3b der Längsschnitt gemäß Fig. 3a bei Aktivierung der Schutzanordnung,
Fig. 4a eine perspektivische Darstellung der Spulenwick­ lung des Spulensystems gemäß des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels in Fig. 2,
Fig. 4b eine perspektivische Darstellung der Spulenwick­ lung des Spulensystems gemäß des dritten Ausfüh­ rungsbeispiels in Fig. 3,
Fig. 5 und 6 je ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sand­ wiches ähnlich Fig. 1, wobei die Konduktorschich­ ten außermittig seitlich versetzt auf dem Spulen­ system positioniert sind,
Fig. 7 und 8 je ein Längsschnitt durch ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektroma­ gnetischen Sandwiches ähnlich Fig. 1, wobei die Schutzelemente keilförmig gestaltet sind, und
Fig. 9 der Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungs­ beispiel, wobei das Spulensystem aus mehreren nebeneinanderliegenden Flachspulen besteht.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren durchgehend gleiche oder ähnliche Elemente bzw. Bauteile.
In Fig. 1a ist ein elektromagnetisches Sandwich im Längs­ schnitt gezeigt und weist ein Magnetspulensystem 1 auf, in dessen unmittelbarer Nähe beidseitig zwei elektrisch gut leitende Platten oder Scheiben 2 aufgebracht sind, die die eigentlichen Schutzelemente 3 tragen.
Das Spulensystem 1 besteht vorzugsweise aus einer oder meh­ reren Flachspulen - aus Flachdraht gewickelten ebenen Spu­ len, wobei die Breitseite des Flachdrahtes sich senkrecht zur Ebene der Spulen 1 erstreckt.
Es sind jedoch auch andere Drahtquerschnitte möglich, etwa ein runder oder quadratischer.
Zwecks hoher Schutzwirkung gegen Hohlladungen und hoher mechanischer und thermischer Festigkeit ist Spulen- bzw. Drahtmaterial aus Kupfer/Beryllium besonders vorteilhaft.
Die Platten oder Scheiben 2, welche vergleichsweise dünn ausgeführt sind, entsprechen ihrer elektrischen Funktion einem Konduktor (Konduktorschicht).
Die eigentlichen Schutzelemente 3 sind ihrerseits als mas­ sive Platten ausgeführt, wobei als Werkstoff insbesondere alle dem endballistischen Schutz dienende Materialien und Materialschichten infrage kommen, wie beispielsweise Metal­ le und Metallegierungen hoher Dichte und Festigkeit, glas- oder kohlefaserverstärkte Werkstoffe, kompositartige Struk­ turen bis hin zu Explosivstoff-Sandwiches. Bei hinreichend guter elektrischer Leitfähigkeit der Schutzelemente 3, bei­ spielsweise aus Wolfram/Kupfer- oder Wolfram/Silber-Legie­ rungen können die Schutzelemente 3 Konduktorfunktion über­ nehmen und die Platten oder Scheiben 2 (Konduktorschicht) ersetzen.
Zur Erregung des Spulensystems 1 ist als Stromquelle für einen Stromimpuls ein Hochenergiekondensator 4 vorgesehen, der sich über einen Schalter 5 und eine Zuleitung zum Spulensystem 1 hin entladen kann.
Nähert sich diesem elektromagnetischen Sandwich nun eine/­ ein Bedrohung/Geschoß 6, beispielweise in Form einer Hohl­ ladung oder eines schlanken aerodynamisch stabilisierten Stabes, so wird unmittelbar vor dessen Auftreffen durch eine hier nicht gezeigte geeignete Sensoreinrichtung der Schalter 5, der vorzugsweise als Funkenstrecke ausgebildet ist, initiiert und der Kondensator 4 entladen, wodurch ein Stromstoß sehr hoher Amplitude in das Spulensystem 1 einge­ leitet wird. In den Konduktorschichten 2 entstehen Wirbel­ ströme, die so gerichtet sind, daß sie sich vom Magnetfeld des Spulensystems 1 abstoßen. Als Folge davon werden zusam­ men mit den Konduktoren 2 die jeweiligen Schutzelemente 3 beidseitig mit großer Kraft vom Spulensystem 1 translato­ risch längs der Spulennormalenrichtung wegbeschleunigt. Die/das Bedrohung/Geschoß 6 trifft dadurch auf ein sich be­ reits bewegendes Mehrplattenziel.
Die Kraft, mit der die Konduktoren 2 und die jeweiligen Schutzelemente 3 vom Spulensystem 1 wegbeschleunigt werden, kann dabei durch Variation des Stromimpulses gesteuert wer­ den.
In Fig. 1b und 1c sind zwei grundsätzliche Fälle der Inter­ aktion zwischen Sandwich und Bedrohung gezeigt, die vom Verhältnis der Geschwindigkeiten der einzelnen Komponenten zueinander abhängen.
Fig. 1b zeigt den Fall, daß die Auftreffgeschwindigkeit der Bedrohung 6 erheblich über der Geschwindigkeit der beschleunigten Schutzelemente 3 liegt. Das Geschoß 6 dringt dabei in das elektromagnetische Sandwich nicht nur ein, sondern hindurch. Eine verbesserte Schutzwirkung gegenüber herkömmlichen Anordnungen kommt dadurch zustande, daß die sich zum Schutzobjekt hinbewegende Platte (Konduktorplatte 2 und Schutzelement 3) die Geschoßspitze nach unten zieht, während die sich wegbewegende Platte das Geschoß etwa im Mittelteil erreicht und den hinteren Teil nach oben ab­ lenkt. Dadurch kommt es zumindest zu einer sehr starken Verbiegung des Geschosses, wenn nicht gar zum Bruch. In jedem Falle ist aber die Wirkungsachse des Geschosses mit dessen Flugbahn nicht mehr identisch, so daß eine erhebli­ che Verminderung der Eindringleistung erreicht wird. Bei Hohlladungsgeschossen ist dieser Fall aufgrund der hohen Strahlgeschwindigkeit immer gegeben, wobei ein permanente laterale Strömung der einzelnen Strahlsegmente auftritt, was zu einer drastischen Verminderung der Eindringtiefe führt.
Fig. 1c zeigt schematisch den Fall, daß das Geschoß 6 nur noch relativ langsam auf das hintere Schutzelement aufglei­ tet. Die Geschwindigkeit der hinteren Schutzplatte ist so hoch, daß es aufgrund des sehr großen effektiven Auftreff­ winkels nicht mehr zu einem Eindringen des Geschosses kom­ men kann.
Wie Fig. 1 zeigt, impliziert die erste erfindungsgemäße Ausführung eines elektromagnetischen Sandwiches eine Boh­ rung in dem hinteren bzw. unteren Schutzelement, um die elektrische Zuleitung an den inneren Anschluß des Spulen­ systems 1 heranzuführen. Diese "de facto"-Schwächung eines der beiden Schutzelemente 3 kann aber aufgrund der Platten­ bewegung beim Eintreffen eines Geschosses weitestgehend vernachlässigt werden. Durch die Verwendung von zwei- oder mehrlagigen Flachspulen kann, wie nachfolgende bevorzugte Ausführungsformen zeigen, aber auch auf diese Bohrung ver­ zichtet werden.
Die Ausführungsform der Fig. 2 entspricht im wesentlichen jenen der Fig. 1; das Spulensystem 1 besteht jedoch nicht aus einer einlagigen Flachspule, sondern aus mehrlagigen, beipielsweise aus zwei aufeinandergelegten Flachspulen, de­ ren innere Anschlüsse miteinander verbunden sind. Beide Stromzuführungen können somit von außen an das Spulensystem herangeführt werden.
Der Wicklungssinn der mehrlagigen Flachspulen ist in dieser Ausführungsform so gewählt, daß bei einer Erregung eine dünne Isolierschicht 7 zwischen den Flachspulen eingeklemmt wird. Die Schutzelemente 3 werden analog der ersten Aus­ führungsform dabei zusammen mit den Konduktoren 2 beidsei­ tig vom Spulensystem 1 wegbeschleunigt.
Fig. 4a verdeutlicht in perspektivischer Darstellung die Spulenwicklung des Spulensystems. Bei der Darstellung der Spulengeometrie wurde hierbei ein rechteckiger Umriß ge­ wählt - es sind jedoch auch andere Formen möglich, etwa runde, ovale, elliptische oder polygone, was eine konstruk­ tive Anpassung an das zu schützende Objekt erleichtert.
Die Ausführungsform der Fig. 3 entspricht im wesentlichen jener der Fig. 2; der Wicklungssinn der Flachspulen ist je­ doch der Gestalt, daß sich die Spulen bei Erregung gegen­ seitig abstoßen. Eine entsprechende perspektivische Dar­ stellung der Spulenwicklung des Spulensystems zeigt Fig. 4b.
Prinzipiell können bei dieser Ausführungsform die Konduk­ torschichten 2 entfallen, vorzugsweise werden sie jedoch zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades des elektromagne­ tischen Sandwiches beibehalten.
Die bei mehrlagigen Flachspulen zu verwendende dünne Iso­ lierschicht 7 ist zunächst nur aus Gründen der elektrischen Durchschlagsfestigkeit erforderlich. Sie kann jedoch bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung zusätzlich auch die end­ ballistische Schutzwirkung verstärken. Besteht die dünne Isolierschicht 7 beispielsweise aus Glas oder glasähnlichen Stoffen (Keramik oder glasfaserverstärkte Materialien), so wird durch die (elektromagnetische) Kompression zusätzlich ein verbesserter Schutzeffekt insbesondere gegen Hohlladun­ gen erreicht.
Zwei weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sandwiches sind in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Hier sind die auf ein ein- oder mehrlagiges Spu­ lensystem 1 aufgebrachten Konduktorschichten 2 zusammen mit den jeweiligen Schutzelementen 3 außermittig und seitlich versetzt zueinander positioniert.
Bei der Erregung des Spulensystems erreicht man dadurch nicht nur eine translatorische Beschleunigung der Schutz­ elemente, sondern gleichzeitig noch eine Rotationsbewegung.
Bezogen auf die gedachte horizontale Schußachse führt dies bei der Anordnung gemäß Fig. 5a zu einer abnehmenden An­ stellung der Konduktorschichten 2 und der Schutzelemente 3 (Fig. 5b).
Die translatorische Flugrichtung des Schwerpunktes der Schutzelemente weicht dabei erfahrungsgemäß nur um wenige Grade von der Schutzplattennormalenrichtung im Ruhezustand ab, während die gewünschte Rotationsbewegung durch geeig­ nete außermittige seitliche Versetzungen einstellbar ist.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung ähnlich jener der Fig. 5, je­ doch sind die Schutzelemente 3 mit den jeweiligen Konduk­ torschichten 2 außermittig auf dem Spulensystem 1 so posi­ tioniert, daß bei Erregung des Spulensystems 1 zusätzlich zu der translatorischen Beschleunigung der Schutzelemente eine zunehmende (Fig. 6b) Anstellung der Schutzelemente be­ zogen auf eine waagrechte Schußachse erzielt wird.
Es kann damit praktisch erreicht werden, daß erfindungs­ gemäß elektromagnetische Sandwiches, welche nur unter einem ungünstigen Winkel an dem zu schützenden Objekt angebracht werden können, dennoch ihre Schutzelemente in eine für den endballistischen Schutz günstige Position bringen können.
Fig. 7 und 8 zeigen Anordnungen ähnlich jener der Fig. 6 und 5. Die zusätzliche Drehbewegung der Schutzelemente bei Erregung des Spulensystems 1 wird aber nicht dadurch er­ reicht, daß die Schutzelemente 3 zusammen mit den jeweili­ gen Konduktorschichten 2 außermittig seitlich versetzt auf dem Spulensystem positioniert sind, sondern dadurch, daß die Schutzelemente 3 und/oder Konduktorschichten 2 keilför­ mig ausgestaltet sind. Da der Schwerpunkt der Schutzele­ mente 3 und/oder der Konduktorschichten 2 außerhalb der Spulenachse liegt, wird ebenfalls wieder eine Drehbewegung erzeugt.
Beide oben genannten Ausführungsbeispiele können selbstver­ ständlich auch kombiniert werden. Beispielsweise führt eine sinnvolle Ausgestaltung nach Fig. 6 und 8 zu einer Ver­ größerung der Zielfläche aus Sicht des angreifenden Ge­ schosses. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mit einem verhältnismäßig kompakten elektromagnetischen Sand­ wich eine relativ große Zielfläche geschützt werden soll.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen elektromagnetischen Sandwiches.
Das Spulensystem 1 besteht aus mehreren ein- oder mehrlagig ausgeführten Flachspulen, die in mehr oder weniger großem Abstand nebeneinander angeordnet sind. Während jeder ein- oder mehrlagigen Flachspule entsprechend dimensionierte Konduktorschichten 2 zugeordnet sind, überspannen die Schutzplatten 3 alle Flachspulen des Spulensystems 1 nebst den Konduktorschichten 2.
Die Aktivierungseinrichtungen des Spulensystems können mit­ einander gekoppelt sein oder einzeln initiiert werden.
Beim Herannahen einer/eines Bedrohung/Geschosses 6 kann so­ mit mit Hilfe einer hier nicht näher gezeigten geeigneten Sensor- und Steuereinheit das Spulensystem im Bereich des zu erwartenden Einschlagbereiches selektiert und aktiviert werden.
Begrifflich kann dieser Schutzmechanismus als "elektroma­ gnetische lokale Bereichsreaktion" bezeichnet werden.
Es ist anzumerken, daß auch diese Ausführungsform eines er­ findungsgemäßen elektromagnetischen Sandwiches, wie alle vorangegangen, auch einseitig ausgeführt sein kann.

Claims (9)

1. Elektromagnetisches Sandwich, insbesondere für die Ab­ wehr von Bedrohungen/Geschoßen, mit den folgenden Merkma­ len:
  • - eine Beschleunigungseinrichtung,
  • - von der Beschleunigungseinrichtung zu beschleunigende Schutzelemente, und
  • - eine Aktivierungseinrichtung zum Aktivieren der Be­ schleunigungseinrichtung, die bevorzugt eine Sensor­ einrichtung zum Erfassen einer Bedrohung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Beschleunigungseinrichtung als elektrisches Ma­ gnetspulensystem (1) ausgebildet ist,
  • - Konduktorschichten (2) auf dem Magnetspulensystem (1) aufgebracht sind und jeweils Schutzelemente (3) tra­ gen, und
  • - die Aktivierungseinrichtung eine an einer Stromversor­ gung aufladbare und zur Erregung des Magnetspulensy­ stems (1) zu diesem hin entladbare Kondensatoreinrich­ tung aufweist.
2. Elektromagnetisches Sandwich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetspulensystem (1) aus einem zwei- oder mehrlagigen Spulensystem (Fig. 2a) besteht, de­ ren Aktivierungseinrichtungen miteinander gekoppelt sind oder für die eine gemeinsame Aktivierungseinrichtung vorge­ sehen ist.
3. Elektromagnetisches Sandwich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulensystem aus ebenen Flachspulen aus Flachdraht ausgebildet ist.
4. Elektromagnetisches Sandwich nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konduktorschichten (2) und die jeweiligen Schutzelemente (3) beidseitig auf dem Magnetspulensystem (1) aufgebracht sind.
5. Elektromagnetisches Sandwich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konduktorschichten (2) mit den jeweiligen Schutzelementen (3) mittig auf dem Magnetspulensystem (1) positioniert sind.
6. Elektromagnetisches Sandwich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konduktorschichten (2) mit den jeweiligen Schutzelementen (3) außermittig seitlich versetzt (Fig. 5a und 6a) auf dem Magnetspulensy­ stem (1) angeordnet sind.
7. Elektromagnetisches Sandwich nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konduktorschichten (2) und/oder die Schutzelemente (3) keilförmig (Fig. 7a und 8a) ausgebildet sind.
8. Elektromagnetisches Sandwich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetspulensystem (1) aus mehreren nebeneinander liegenden Spulensystemen (Fig. 9) besteht, die durch die Aktivierungseinrichtung wahlweise selektiv aktivierbar sind.
9. Elektromagnetisches Sandwich nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Spulensystem entsprechend dimen­ sionierte Konduktorschichten (2) zugeordnet sind und die Schutzplatten (3) alle Spulensysteme überspannen.
DE19924244546 1992-12-30 1992-12-30 Elektromagnetisches Sandwich Expired - Fee Related DE4244546C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924244546 DE4244546C2 (de) 1992-12-30 1992-12-30 Elektromagnetisches Sandwich
FR9315918A FR2903770A1 (fr) 1992-12-30 1993-12-30 Sandwich electromagnetique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924244546 DE4244546C2 (de) 1992-12-30 1992-12-30 Elektromagnetisches Sandwich

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4244546A1 DE4244546A1 (de) 1998-05-14
DE4244546C2 true DE4244546C2 (de) 2002-05-02

Family

ID=6476833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924244546 Expired - Fee Related DE4244546C2 (de) 1992-12-30 1992-12-30 Elektromagnetisches Sandwich

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4244546C2 (de)
FR (1) FR2903770A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006117232A1 (de) 2005-05-04 2006-11-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Schutzmodul zum schutz von objekten mit elektrischem strom gegen bedrohungen, insbesondere durch hohlladungen
DE102010019475A1 (de) 2010-05-05 2011-11-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum Schutz eines Objektes wenigstens gegen Hohlladungsstrahlen

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10310952A1 (de) * 2003-03-11 2004-09-30 Krauss-Maffei Wegmann Gmbh & Co. Kg Schutzvorrichtung für gepanzerte Fahrzeuge, insbesondere gegen Hohlladungsgeschosse
WO2006085989A2 (en) * 2004-07-16 2006-08-17 Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company Explosively powered electromagnetic reactive armor
FR2882813B1 (fr) * 2005-03-04 2007-05-11 Tda Armements Sas Soc Par Acti Structure de module pour blindage electrique
EA008198B1 (ru) * 2006-06-14 2007-04-27 Василий Николаевич Тикменов Активная броня
WO2009048471A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Bell Helicopter Textron Inc. Jettisonable armor
NL2012932B1 (en) 2014-06-02 2016-06-16 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Electric reactive Armour.
FR3061954A1 (fr) * 2017-01-18 2018-07-20 Daniel Guersan Dispositif de protection anti-balistique et anti-impact

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0367999A (ja) * 1989-08-07 1991-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 反応装甲板
DE4034401A1 (de) * 1990-10-29 1992-04-30 Deutsch Franz Forsch Inst Elektromagnetische panzerung
DE3711635C1 (de) * 1987-04-08 1998-10-29 Deutsch Franz Forsch Inst Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen
DE3729592C1 (de) * 1987-09-04 1998-10-29 Deutsch Franz Forsch Inst Aktive Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen
DE3715807C1 (de) * 1987-05-12 1998-12-03 Deutsch Franz Forsch Inst Schutzeinrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711635C1 (de) * 1987-04-08 1998-10-29 Deutsch Franz Forsch Inst Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen
DE3715807C1 (de) * 1987-05-12 1998-12-03 Deutsch Franz Forsch Inst Schutzeinrichtung
DE3729592C1 (de) * 1987-09-04 1998-10-29 Deutsch Franz Forsch Inst Aktive Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen
JPH0367999A (ja) * 1989-08-07 1991-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 反応装甲板
DE4034401A1 (de) * 1990-10-29 1992-04-30 Deutsch Franz Forsch Inst Elektromagnetische panzerung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006117232A1 (de) 2005-05-04 2006-11-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Schutzmodul zum schutz von objekten mit elektrischem strom gegen bedrohungen, insbesondere durch hohlladungen
DE102005021348B3 (de) * 2005-05-04 2006-12-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Schutzmodul zum Schutz von Objekten mit elektrischem Strom gegen Bedrohungen, insbesondere durch Hohlladungen
US8006607B2 (en) 2005-05-04 2011-08-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Protective module using electric current to protect objects against threats, especially from shaped charges
DE102010019475A1 (de) 2010-05-05 2011-11-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum Schutz eines Objektes wenigstens gegen Hohlladungsstrahlen
WO2011138025A1 (de) 2010-05-05 2011-11-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Vorrichtung zum schutz eines objektes wenigstens gegen hohlladungsstrahlen

Also Published As

Publication number Publication date
DE4244546A1 (de) 1998-05-14
FR2903770A1 (fr) 2008-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4440120C2 (de) Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung
DE69910953T2 (de) Aktivschutzvorrichtung für Fahrzeuge oder Strukturen
EP0087502B1 (de) Mehrfach-Geschossanordnung mit gemeinsamem Treibkäfig
DE3137855C2 (de)
CH635673A5 (de) Elektrisches anzuendelement.
DE4244546C2 (de) Elektromagnetisches Sandwich
EP1877720B1 (de) Schutzmodul zum schutz von objekten mit elektrischem strom gegen bedrohungen, insbesondere durch hohlladungen
EP0111712A1 (de) Unterkalibriges Wuchtgeschoss grossen Länge/Durchmesser-Verhältnisses
DE3010917C2 (de) Gefechtskopf mit einer Haupthohlladung und mindestens einer Vorhohlladung
DE4034401A1 (de) Elektromagnetische panzerung
DE2538665A1 (de) Verfahren und einrichtung zum streuwurf von bomben
DE3802002A1 (de) Zuender- und sprengstoffloses geschoss fuer rohrwaffen
DE3235404A1 (de) Sprengladung
DE3711635C1 (de) Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen
DE60124103T2 (de) Vorrichtung für eine mit einem näherungszünder ausgerüstete munitionseinheit
DE2630273A1 (de) Hohlladung
DE102005031673A1 (de) Initialsprengstofffreies Zündsystem
DE3321035C1 (de) Hohl- oder Projektilladung
DE102012100573A1 (de) Schutzelement zum Schutz gegen ballistische Geschosse und militärisches Fahrzeug
DE69506024T2 (de) Geschoss für Angriff gegen harte Ziele
DE3926239B3 (de) Reaktive elektromagnetische Panzerung
DE2612574C2 (de)
DE3636945B3 (de) Aktive bzw. reaktive Panzerung
DE4114145C1 (de) Gefechtskopf zur Bekämpfung von reaktiven Panzerungen
DE3727532C2 (de) Tandemgeschoß

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee