DE10326610B4

DE10326610B4 - Driving body arrangement of a projectile for a rail gun

Info

Publication number: DE10326610B4
Application number: DE2003126610
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Schneider
Original assignee: DEUTSCH-FRANZOESISCHES FORSCHUNGSINSTITUT SAINT-LOUIS SAINT-LOUIS; Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Saint-Louis Saint-Louis; Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Current assignee: DEUTSCH-FRANZOESISCHES FORSCHUNGSINSTITUT SAINT-LOUIS SAINT-LOUIS; Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Saint-Louis Saint-Louis; Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2023-06-14
Also published as: FR2856472B1; DE10326610A1; FR2856472A1

Abstract

Treibkörperanordnung (11) eines Geschosses (10) für eine Schienenkanone (80), mit folgenden Merkmalen:
a) die Treibkörperanordnung (11) umfasst mindestens ein erstes, in Schussrichtung hinteres Treibkörperelement (20) und ein zweites, sich in Schussrichtung anschließendes Treibkörperelement (40),
b) jedes Treibkörperelement (20, 40) weist mindestens eine Strombrücke (21, 41) auf,
c) das erste Treibkörperelement (20) ist über eine erste Schnittstelle (30) am zweiten Treibkörperelement (40) angeordnet,
d) die Strombrücke (21) oder Strombrücken (21a, 21b, 21c, 21d) des ersten Treibkörperelements (20) sind als Festkörper-Strombrücken ausgebildet,
dadurch gekennzeichnet, dass
e) die erste Schnittstelle (30) derart ist, dass das erste Treibkörperelement (20) beim Abschuss noch in der Schienenkanone (80) freigebbar ist,
f) zumindest die erste Schnittstelle (30) als mechanische Schnittstelle ausgebildet ist, derart, dass sie bezogen auf die Geschossachse auf Druck, aber kaum auf Zug belastbar ist.Driving body arrangement (11) of a projectile (10) for a rail gun (80), having the following features:
a) the propulsion body arrangement (11) comprises at least a first, in the firing direction behind the propulsion element (20) and a second, in the firing direction subsequent propellant element (40),
b) each drive element (20, 40) has at least one current bridge (21, 41),
c) the first propulsion element (20) is arranged on the second propulsion element (40) via a first interface (30),
d) the current bridge (21) or current bridges (21a, 21b, 21c, 21d) of the first propulsion element (20) are designed as solid-state current bridges,
characterized in that
e) the first interface (30) is such that the first driving body element (20) is still releasable during firing in the rail gun (80),
f) at least the first interface (30) is designed as a mechanical interface, such that it is based on the projectile axis on pressure, but hardly on train loadable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Treibkörperanordnung eines Geschosses für eine Schienenkanone.The The invention relates to a propulsion system arrangement a bullet for a rail cannon.

Der Antrieb einer Treibkörperanordnung erfolgt gemäß des Funktionsprinzips der Schienenkanone durch mindestens eine Strombrücke. Der Technologie der Strombrücken kommt deshalb bei der Entwicklung von Treibkörperanordnungen entscheidende Bedeutung zu. Prinzipiell sind zwei Arten von Strombrücken voneinander zu unterscheiden: Festkörper-Strombrücken und Plasma-Strombrücken. Festkörper-Strombrücken besitzen zunächst den Vorteil, dass eine Treibkörperanordnung aus der Ruhelage heraus beschleunigt werden kann, was mit Plasma-Strombrücken aufgrund zu starken Wärmeintrags in die Schienen nicht möglich ist. Allerdings zeigt sich empirisch, dass Festkörper-Strombrücken bei zu hohen Belastungen versagen. Die höchste Belastung, sowohl durch ohmsche Verluste als auch durch Reibverschleiß, tritt in der Grenzschicht Schiene-Strombrücke auf. Hier kann es zur Ausbildung von Lichtbögen (Plasmen) zwischen Strombrücken und Schienen kommen. Nach derzeitigem Kenntnisstand setzt dieser Effekt der Verwendung von Festkörperstrombrücken eine obere Grenzgeschwindigkeit, die im Bereich von 1–2 km/s liegt.Of the Drive a propulsion system arrangement is done according to the principle of operation the rail gun by at least one current bridge. The technology of power bridges comes therefore crucial in the development of propellant assemblies Meaning too. In principle, two types of current bridges are different from each other to differentiate: solid state current bridges and Plasma current bridges. Own solid-state current bridges first the advantage that a propulsion system arrangement can be accelerated from the rest position, resulting in plasma current bridges too much heat input not possible in the rails is. However, empirical evidence shows that solid-state current bridges at fail to high loads. The highest load, both by ohmic losses as well as by fretting, occurs in the boundary layer Rail current bridge on. Here it can lead to the formation of arcs (plasmas) between current bridges and Rails come. According to current knowledge, this effect sets the use of solid-state current bridges one upper limit speed, which is in the range of 1-2 km / s.

Betrachtet man weiterhin die Treibkörperanordnung als Komponente einer reproduzierbar funktionierenden Schienenkanone, so ist eine funktionierende Festkörperstrombrücke einer Plasma-Strombrücke vorzuziehen. Letztere benötigt einen Vorbeschleuniger, bereitet auch bei höheren Geschwindigkeiten vergleichsweise größere Erosionsprobleme und vermindert aufgrund ihrer nichtlinearen Impedanz die Reproduzierbarkeit von Experimenten.considered one continues the Treibkörperanordnung as a component of a reproducibly functioning rail gun, so a functioning solid-state current bridge is preferable to a plasma current bridge. The latter needed a pre-accelerator, prepares comparatively even at higher speeds major erosion problems and reduces reproducibility due to its nonlinear impedance of experiments.

Treibkörperanordnungen eines Geschosses für eine Schienenkanone sind in vielfältigen Ausführungen bekannt.Blowing body arrangements a bullet for a rail gun are known in many designs.

Die DE 38 16 299 A1 zeigt eine Treibkörperanordnung eines Geschosses für eine Schienenkanone, die aus einem einzigen Treibkörperelement besteht. Das Treibkörperelement weist eine Strombrücke auf, die als Festkörper-Strombrücke ausgebildet ist.The DE 38 16 299 A1 shows a driving body arrangement of a projectile for a rail gun, which consists of a single propellant element. The propellant element has a current bridge, which is designed as a solid-state current bridge.

Aus der DE 39 19 629 C2 ist eine weitere Treibkörperanordnung eines Geschosses für eine Schienenkanone bekannt. Diese Treibkörperanordnung umfasst wiederum ein einziges Treibkörperelement. Dieses Treibkörperelement weist eine Strombrücke auf, die jedoch als Plasma-Strombrücke ausgebildet ist.From the DE 39 19 629 C2 For example, another propeller assembly of a projectile for a rail gun is known. This propulsion arrangement again comprises a single propulsion element. This propellant element has a current bridge, which is, however, designed as a plasma current bridge.

Etwas komplexer ist eine Treibkörperanordnung eines Geschosses für eine Schienenkanone nach der DE 37 08 910 C2 . Hierbei weist die Treibkörperanordnung mehrere Treibkörperelemente auf, die starr miteinander verbunden sind. Jedem Treibkörperelement ist eine Plasma-Strombrücke zugeordnet. Zum Verschießen derartiger Geschosse werden besonders angepasste Schienenbeschleuniger verwendet, bei denen jeder Plasma-Strombrücke des Geschosses ein Schienenpaar zugeordnet ist.Somewhat more complex is a propeller assembly of a bullet for a rail gun after the DE 37 08 910 C2 , In this case, the propulsion unit arrangement has a plurality of propulsion body elements which are rigidly connected to one another. Each propellant element is assigned a plasma current bridge. To shoot such projectiles specially adapted rail accelerators are used in which each plasma current bridge of the projectile is associated with a pair of rails.

Eine gattungsgemäße Treibkörperanordnung wird sowohl in der US 1 985 254 A als auch in der US 5 237 904 A beschrieben.A generic drive body assembly is used both in the US 1 985 254 A as well as in the US 5 237 904 A described.

Die US 5 005 484 A zeigt eine Treibkörperanordnung eines Geschosses für eine elektromagnetische Kanone. Die Treibkörperanordnung umfasst mehrere Treibkörperelemente mit Plasma-Strombrücken.The US 5 005 484 A shows a propulsion assembly of a bullet for an electromagnetic cannon. The propulsion device arrangement comprises a plurality of propulsion element elements with plasma current bridges.

In der DE 40 03 320 A1 wird ein Geschoß für eine elektrothermische Beschleunigungsvorrichtung behandelt.In the DE 40 03 320 A1 a bullet for an electrothermal accelerator is treated.

Bei der DE 38 30 284 C2 steht die Ausbildung einer Reihenfeuer-Schienenkanone im Vordergrund, ohne auf Einzelheiten der verwendeten Geschosse einzugehen.In the DE 38 30 284 C2 is the formation of a row fire rail gun in the foreground, without going into details of the floors used.

Die EP 0 331 150 A1 betrifft ein Geschoss mit mehreren Treibladungen, die elektrothermisch gezündet werden.The EP 0 331 150 A1 relates to a projectile with several propellant charges, which are ignited electrothermally.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Treibkörperanordnung eines Geschosses für eine Schienenkanone so auszubilden, dass der Wirkkörper des Geschosses mit einer hohen Effizienz verschießbar ist.Of the Invention is based on the object, a generic drive body assembly a bullet for a rail gun in such a way that the active body of the Projectile with a high efficiency is shootable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Hierbei umfasst die Treibkörperanordnung mindestens ein erstes, in Schussrichtung hinteres Treibkörperelement und ein zweites, sich in Schussrichtung anschließendes Treibkörperelement. Jedes Treibkörperelement weist mindestens eine Strombrücke auf. Ferner ist das erste Treibkörperelement über eine erste Schnittstelle am zweiten Treibkörperelement angeordnet. Die Strombrücke oder Strombrücken des ersten Treibkörperelements sind als Festkörper-Strombrücken ausgebildet. Die erste Schnittstelle ist derart, dass das erste Treibkörperelement beim Abschuss noch in der Schienenkanone freigebbar ist. Der Treibkörperanordnung liegt die Idee zu Grunde, nicht mehr benötigte Treibkörperelemente freizugeben. Mit der Freigabe der Treibkörperelemente beim Abschuss noch in der Schienenkanone erreicht man, dass die zu beschleunigende Gesamtmasse verringert wird. Hierdurch ist eine höhere Beschleunigung des Wirkkörpers möglich. Die neue Treibkörperanordnung basiert auf Experimenten. Bei einer Treibkörperanordnung mit mehreren Festkörper-Strombrücken zeigte sich, dass die in Schussrichtung hinteren Strombrücken im Verlaufe des Schusses nach und nach den Kontakt zu den Schienen verlieren und damit nicht mehr zu der Beschleunigung beitragen. Zumindest die erste Schnittstelle ist als mechanische Schnittstelle ausgebildet, derart, dass sie bezogen auf die Geschossachse auf Druck, aber kaum auf Zug belastbar ist.In this case, the propellant body arrangement comprises at least a first, in the firing direction behind the propulsion element and a second, in the firing direction subsequent propellant element. Each propulsion element has at least one current bridge. Furthermore, the first drive element is arranged on the second drive element via a first interface. The current bridge or current bridges of the first drive element are designed as solid-state current bridges. The first interface is such that the first propellant element can still be released during launch in the rail cannon. The propulsion system arrangement is based on the idea of releasing propellant elements which are no longer required. With the release of the propellant elements when shooting still in the rail gun, it can be achieved that the overall mass to be accelerated is reduced. As a result, a higher acceleration of the active body is possible. The new Propellant assembly based on experiments. In a propulsion system arrangement with a plurality of solid-state current bridges, it was found that the back current bridges in the firing direction gradually lose contact with the rails during the course of the shot and thus no longer contribute to the acceleration. At least the first interface is designed as a mechanical interface, such that it is based on the projectile axis on pressure, but hardly on train loadable.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Treibkörperanordnung mindestens zusätzlich ein drittes Treibkörperelement auf, welches sich in Schussrichtung am zweiten Treibkörperelement anschließt und über eine zweite Schnittstelle am zweiten Treibkörperelement angeordnet ist. Die Strombrücken des zweiten Treibkörperelements sind als Festkörper-Strombrücken ausgebildet und die zweite Schnittstelle ist derart, dass das zweite Treibkörperelement ebenfalls noch in der Schienenkanone freigebbar ist. Diese Treibkörperanordnung gibt vor, dass mindestens noch ein zweites Treibkörperelement in der Schienenkanone freigebbar ist, um die zu beschleunigende Gesamtmasse weiter zu reduzieren.According to one Embodiment of the invention, the propulsion arrangement at least in addition third propellant element which connects in the weft direction on the second drive element element and via a second interface is arranged on the second drive element element. The power bridges the second propelling member are designed as solid-state current bridges and the second interface is such that the second driving body element also still in the rail cannon is releasable. This propulsion arrangement specifies that at least one second blowing element element is releasable in the rail gun to accelerate the Further reduce total mass.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die zuvor dargelegte mechanische Schnittstelle eine in Richtung der Geschossachse wirkende Steckverbindung. Eine Steckverbindung ermöglicht es, die mechanische Schnittstelle im Hinblick auf die Belastbarkeit auf Druck und Zug zuverlässig auszubilden.According to one Another embodiment of the invention comprises the above mechanical interface acting in the direction of the projectile axis Plug connection. A plug connection allows the mechanical Interface in terms of load capacity on pressure and train reliable train.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist ein in Schussrichtung hinteres, freigebbares Treibkörperelement gegenüber dem sich in Schussrichtung anschließenden Treibkörperelement bezogen auf das Profil einen Vorsprung auf. Dieser Vorsprung korrespondiert mit in der Schienenkanone angeordneten Abbremselementen, derart, dass auf das hintere Treibkörperelement eine in Schussrichtung bremsend wirkende Kraft ausübbar ist. Die Abbremselemente erleichtern die Freigabe eines hinteren Treibkörperelements.According to one Another embodiment of the invention has a in the weft direction rear, releasable propellant element across from related to the weft in the subsequent direction of the driving element on the profile a head start. This projection corresponds with deceleration elements arranged in the rail gun, that on the rear propellant element a braking force acting in the firing direction is exercisable. The Abbremselemente facilitate the release of a rear propellant element.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst zumindest das in Schussrichtung vorderste Treibkörperelement eine Plasma-Strombrücke. Dadurch erhält man eine Kombination aus Festkörper- und Plasma-Strombrücken mit dem Vorteil einer effizienten Vorbeschleunigung und einer hohen Endgeschwindigkeit.According to one Another embodiment of the invention comprises at least the foremost in the weft direction Blowing body member a plasma current bridge. This preserves a combination of solid state and plasma power bridges with the advantage of efficient pre-acceleration and a high Top speed.

Die Treibkörperanordnung kann einzeln als Zulieferbauteil gefertigt werden und erst beim Munitionshersteller zu einem fertigen Geschoss montiert werden.The Blowing body assembly can be manufactured individually as an ancillary component and only when Ammunition manufacturers are assembled to a finished bullet.

Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below in several embodiments with reference to the Drawings closer described. Show it:

1 eine Schienenkanone mit einem darin eingezeichneten Geschoss, in perspektivischer Darstellung, 1 a rail gun with a projectile marked therein, in perspective,

2 ein Versuchs-Treibkörperelement in perspektivischer Darstellung, 2 an experimental propellant element in perspective view,

3 das in 2 dargestellte Versuchs-Treibkörperelement in einer Schienenkanone während der Beschleunigungsphase, in der Vorderansicht im Schnitt und abgeleitet aus einer Röntgenblitzaufnahme, 3 this in 2 shown experimental propellant element in a rail gun during the acceleration phase, in the front view in section and derived from an X-ray flash shot,

4 eine Treibkörperanordnung eines Geschosses mit einem ersten Treibkörperelement und einem zweiten Treibkörperelement, in perspektivischer Darstellung, 4 a propulsion body arrangement of a projectile with a first propulsion element and a second propulsion element, in perspective view,

5 eine alternative Treibkörperanordnung mit ebenfalls einem ersten Treibkörperelement und einem zweiten Treibkörperelement, wobei zusätzlich noch eine der beiden Schienen der Schienenkanone sowie Abbremselemente dargestellt sind, in perspektivischer Darstellung. 5 an alternative propulsion system arrangement with also a first propulsion element and a second propellant element, wherein additionally one of the two rails of the rail gun and Abbremselemente are shown, in perspective view.

Die 1 zeigt zunächst eine Schienenkanone 80 mit zwei Schienen 81 und 82. Zwischen den Schienen ist ein Geschoss 10 angeordnet, welches sich aus einer Treibkörperanordnung 11 und einer Treibspiegelanordnung 15 zusammensetzt. Die Treibspiegelanordnung umfasst einen Wirkkörper 16 und einen Treibspiegel 17. Die Treibkörperanordnung 11 besteht aus einem ersten Treibkörperelement 20, einem zweiten Treibkörperelement 40 und einem dritten Treibkörperelement 60. Jedes Treibkörperelement 20, 40 und 60 weist eine Strombrücke 21, 41 bzw. 61 auf. Das erste Treibkörperelement 20 ist über eine erste Schnittstelle 30 am zweiten Treibkörperelement 40 angeordnet. Das zweite Treibkörperelement 40 ist über eine zweite Schnittstelle 50 am dritten Treibkörperelement 60 angeordnet. Die Strombrücke 21 des ersten Treibkörperelements 20 und die Strombrücke 41 des zweiten Treibkörperelements 40 sind als Festkörper-Strombrücken ausgebildet. Die erste Schnittstelle 30 ist derart, dass das erste Treibkörperelement 20 beim Abschuss noch in der Schienenkanone 80 freigebbar ist. Die zweite Schnittstelle 50 ist derart, dass das zweite Treibkörperelement 40 ebenfalls beim Abschuss noch in der Schienenkanone 80 freigebbar ist. Mit der Freigabe des ersten Treibkörperelements 20 und des zweiten Treibkörperelements 40 erreicht man, dass die zu beschleunigende Masse reduziert ist, um eine höhere Anfangsgeschwindigkeit des Wirkkörpers 16 zu erzielen.The 1 shows first a rail gun 80 with two rails 81 and 82 , Between the rails is a bullet 10 arranged, which is composed of a propulsion system arrangement 11 and a sabot arrangement 15 composed. The sabot arrangement comprises an active body 16 and a sabot 17 , The propulsion system arrangement 11 consists of a first propellant element 20 , a second propellant element 40 and a third propelling member 60 , Each propellant element 20 . 40 and 60 has a current bridge 21 . 41 respectively. 61 on. The first propellant element 20 is via a first interface 30 on the second blowing element 40 arranged. The second propellant element 40 is via a second interface 50 on the third propellant element 60 arranged. The electricity bridge 21 the first propellant element 20 and the current bridge 41 the second propelling member 40 are designed as solid-state current bridges. The first interface 30 is such that the first propellant element 20 when shooting still in the rail gun 80 is releasable. The second interface 50 is such that the second propellant element 40 also at the launch still in the rail gun 80 is releasable. With the release of the first propellant element 20 and the second driving body element 40 it is achieved that the mass to be accelerated is reduced to a higher initial velocity of the active body 16 to achieve.

Die 2 und 3 illustrieren, warum hintere Treibkörperelemente, wie in 1 dargestellt, noch in der Schienenkanone freigegeben werden können. Die 2 zeigt ein Versuchs-Treibkörperelement 90 mit vier Strombrücken 91, 92, 93 und 94. Die 3 zeigt eine Röntgenblitzaufnahme des in 2 dargestellten Versuchs-Treibkörperelements 90 während des Beschleunigungsvorgangs im Schienenbeschleuniger. Die schraffiert gezeichneten Bereiche entsprechen den vier Strombrücken 91, 92, 93 und 94. Die 3 zeigt, dass die einzelnen Strombrücken 91, 92, 93 und 94 nach und nach in Schussrichtung den Kontakt zu den Schienen 81 und 82 verlieren und somit nicht mehr zur Beschleunigung beitragen. Der Grund, warum die in Schussrichtung hinteren Strombrücken den Kontakt zu den Schienen 81 und 82 verlieren, hängt damit zusammen, dass zur Aufrechterhaltung des Gleitkontakts eine Normalkraft in der Kontaktgrenzschicht notwendig ist. Diese wird durch das Produkt aus Stromdichte j und magnetischer Induktion B bestimmt. Allerdings reduziert der Materialverlust einer Strombrücke die Normalkraft, was zu dem Kontaktverlust führt.The 2 and 3 illustrate why rear propellant elements, as in 1 shown, can still be released in the rail gun. The 2 shows an experimental propellant element 90 with four power bridges 91 . 92 . 93 and 94 , The 3 shows an X-ray flash photograph of the in 2 shown experimental propellant element 90 during the acceleration process in the rail accelerator. The hatched areas correspond to the four current bridges 91 . 92 . 93 and 94 , The 3 shows that the individual power bridges 91 . 92 . 93 and 94 gradually in the weft contact with the rails 81 and 82 lose and thus no longer contribute to the acceleration. The reason why the rear current bridges in contact with the rails 81 and 82 Losing, is related to the fact that to maintain the sliding contact a normal force in the contact boundary layer is necessary. This is determined by the product of current density j and magnetic induction B. However, the material loss of a current bridge reduces the normal force, resulting in contact loss.

Zurückkommend auf die in 1 dargestellte Treibkörperanordnung, werden nicht mehr zur Beschleunigung beitragende Treibkörperelemente beim Abschuss noch in der Schienenkanone freigegeben, um die zu beschleunigende Masse zu reduzieren.Coming back to the in 1 shown propellant body assembly are no longer contributing to the acceleration propellant elements when shooting still released in the rail gun to reduce the mass to be accelerated.

Um zu erreichen, dass das erste Treibkörperelement 20 und das zweite Treibkörperelement 40 beim Abschuss noch in der Schienenkanone 80 freigegeben werden können, sind die erste und zweite Schnittstelle 30 und 50 als mechanische Schnittstellen ausgebildet. Diese Schnittstellen sind bezogen auf die Geschossachse zwar auf Druck, aber kaum auf Zug belastbar. Die erste und die zweite Schnittstelle 30 und 50 kann aus einem Material bestehen, welches eine geringe Zugfestigkeit aufweist.To achieve that the first propellant element 20 and the second blowing member 40 when shooting still in the rail gun 80 can be released are the first and second interface 30 and 50 designed as mechanical interfaces. These interfaces are based on the projectile axis, although on pressure, but hardly on train loadable. The first and the second interface 30 and 50 may consist of a material which has a low tensile strength.

Nach dem Abschuss haben zunächst alle Strombrücken 21, 41 und 61 Kontakt mit den Schienen 81 und 82 der Schienenkanone 80, so dass alle Treibkörperelemente 20, 40 und 60 zur Beschleunigung des Geschosses 10 beitragen. Der Materialverlust der in Schussrichtung hinteren Strombrücke 21 ist am höchsten, so dass hier zuerst ein Kontaktverlust auftritt. Damit tragen nur noch die beiden in Schussrichtung vorderen Treibkörperelemente 40 und 60 zur Beschleunigung bei. Dies bedeutet, dass das in Schussrichtung hintere Treibkörperelement 20 mit beschleunigt werden muss und dass eine Zugbelastung zwischen dem mittleren Treibkörperelement 40 und dem in Schussrichtung hinteren Treibkörperelement 20 auftritt. Da die dazwischen liegende Schnittstelle 30 bezogen auf die Geschossachse zwar auf Druck, aber kaum auf Zug belastbar ist, wird das in Schussrichtung hintere Treibkörperelement 20 freigegeben mit der Folge, dass die zu beschleunigende Masse reduziert ist.After firing, all the power bridges will have first 21 . 41 and 61 Contact with the rails 81 and 82 the rail cannon 80 so that all the propellant elements 20 . 40 and 60 to accelerate the projectile 10 contribute. The loss of material in the weft direction rear current bridge 21 is highest, so there is first loss of contact here. Thus, only the two wear in the direction of firing front propulsion elements 40 and 60 for acceleration. This means that the rear in the weft drive element 20 must be accelerated with and that a tensile load between the middle propellant element 40 and the rear blowing member in the weft direction 20 occurs. Because the intermediate interface 30 Although based on the projectile axis on pressure, but hardly on train is resilient, the rear in the firing direction driving element 20 released with the result that the mass to be accelerated is reduced.

Nun ist der Materialverlust der jetzt in Schussrichtung hinteren Strombrücke 41 am höchsten, so dass auch hier, wie zuvor bei der Strombrücke 21, ein Kontaktverlust auftritt. Damit trägt nur noch das in Schussrichtung vordere Treibkörperelemente 60 zur Beschleunigung bei. Dies bedeutet, dass das nunmehr in Schussrichtung hintere Treibkörperelement 40 mit beschleunigt werden muss und dass jetzt eine Zugbelastung zwischen dem in Schussrichtung vorderen Treibkörperelement 60 und dem nunmehr in Schussrichtung hinteren Treibkörperelement 40 auftritt. Da die dazwischen angeordnete Schnittstelle 50 bezogen auf die Geschossachse zwar auf Druck, aber kaum auf Zug belastbar ist, wird das nunmehr in Schussrichtung hintere Treibkörperelement 40 freigegeben mit der Folge, dass die zu beschleunigende Masse nochmals reduziert ist.Now, the loss of material is the backward in the firing direction current bridge 41 highest, so here too, as before at the current bridge 21 , a loss of contact occurs. Thus carries only the front in the weft propulsion elements 60 for acceleration. This means that the now in the firing direction rear propellant element 40 must be accelerated and that now a tensile load between the front in the firing direction of the driving element 60 and the now in the weft direction rear propellant element 40 occurs. Because the interposed interface 50 Although based on the bullet axis on pressure, but hardly on train loadable, which is now in the firing direction rear propellant element 40 released with the result that the mass to be accelerated is reduced again.

Die 4 zeigt eine weitere Variante einer mechanischen Schnittstelle. Dargestellt ist zunächst ein erstes Treibkörperelement 20 mit einer darin angeordneten Strombrücke 21 und ein zweites Treibkörperelement 40 und eine darin angeordnete Strombrücke 41. Die zugehörige Treibspiegelanordnung ist nicht mit dargestellt. Abweichend zu der Treibkörperanordnung in 1 ist nur das erste Treibkörperelement 20 beim Abschuss in der Schienenkanone freigebbar. Die Schnittstelle 30 ist eine mechanische Schnittstelle und umfasst eine in Richtung der Geschossachse wirkende Steckverbindung 31. Die Steckverbindung 31 erlaubt es, die Zugkraft, die notwendig ist, um das Treibkörperelement 20 von dem Treibkörperelement 40 abzulösen, in vorbestimmter Weise festzulegen. Beispielsweise kann die Steckverbindung auf einer Pressverbindung mit Reibschluss oder auf einer formschlüssigen Schnappverbindung mit Formschluss oder auf einer Kombination von beiden basieren.The 4 shows a further variant of a mechanical interface. Shown is first a first propellant element 20 with a current bridge arranged therein 21 and a second blowing member 40 and a current bridge disposed therein 41 , The associated sabot arrangement is not shown. Deviating from the propulsion arrangement in FIG 1 is only the first propellant element 20 releasable when shooting in the rail gun. the interface 30 is a mechanical interface and includes a plug connection acting in the direction of the projectile axis 31 , The plug connection 31 allows the traction force that is necessary to the propellant element 20 from the propellant element 40 replace, set in a predetermined manner. For example, the connector can be based on a press connection with frictional engagement or on a positive snap connection with positive engagement or on a combination of both.

Die 5 zeigt eine weitere Variante, wie die mechanische Schnittstelle ausgebildet sein kann, auch wiederum ohne Darstellung der zugehörigen Treibspiegelanordnung. Illustriert ist zunächst eine der beiden Schienen 81 der Schienenkanone. Ferner wird ein erstes Treibkörperelement 20 mit vier Strombrücken 21a, 21b, 21c, 21d gezeigt. In Schussrichtung schließt sich ein zweites Treibkörperelement 40 an, welches zwei Strombrücken 41a und 41baufweist. Für die Freigabe eines hinteren Treibkörperelements noch in der Schienenkanone zur Reduzierung der zu beschleunigenden Masse ist der Sachverhalt, ob ein Treibkörperelement eine einzige oder mehrere Strombrücken aufweist, nicht relevant. Entsprechend der Illustration ist das in Schussrichtung hintere Treibkörperelement 20 gegenüber dem in Schussrichtung vorderen Treibkörperelement 40 bezogen auf das Profil mit einem Vorsprung 22 versehen. Dieser Vorsprung 22 korrespondiert mit zwei in der Schienenkanone angeordneten Abbremselementen 83a und 83b, derart, dass auf das hintere Treibkörperelement 20 eine in Schussrichtung bremsend wirkende Kraft ausübbar ist. Die Abbremselemente 83a und 83b pressen sich mit einer Normalkraft F_N auf gegenüberliegende Flächen des ersten Treibkörperelements 20 und erzeugen die erwünschte Reibungskraft. Die mechanische Schnittstelle 30 ist aus einem nicht zugfesten Material gefertigt und zusätzlich noch mit Kerben 35 versehen. Die Abbremselemente 83a und 83b unterstützen die Freigabe des ersten Treibkörperelements 20 und verlangsamen seine Austrittsgeschwindigkeit beim Verlassen der Schienenkanone.The 5 shows a further variant of how the mechanical interface can be formed, in turn, without representation of the associated sabot assembly. First, one of the two tracks is illustrated 81 the rail cannon. Further, a first driving body element 20 with four power bridges 21a . 21b . 21c . 21d shown. In the weft direction, a second drive element element closes 40 on which two power bridges 41a and 41b having. For the release of a rear propellant element still in the rail gun to reduce the mass to be accelerated, the issue of whether a propellant element has a single or multiple current bridges is not relevant. According to the illustration, the driving element is the rear one in the firing direction 20 opposite the front in the firing direction of the propellant element 40 based on the profile with a lead 22 Mistake. This lead 22 corresponds to two in the rail gun arranged Abbremselementen 83a and 83b in such a way that on the rear propellant element 20 a braking force acting in the firing direction is exercisable. The braking elements 83a and 83b press with a normal force F _N on opposite surfaces of the first propellant element 20 and generate the desired frictional force. The mechanical interface 30 is made of a non-tensile material and additionally with notches 35 Mistake. The braking elements 83a and 83b support the release of the first propelling member 20 and slow down its exit speed when leaving the rail gun.

Bei den zuvor dargelegten Ausführungsbeispielen gemäß den 1, 4 und 5 umfasst das zumindest in Schussrichtung vorderste Treibkörperelement eine Plasma-Strombrücke, um eine erhöhte Endgeschwindigkeit zu erreichen. Der Einfachheit halber sind die Festkörper- und Plasma-Strombrücken in der gleichen Weise dargestellt.In the embodiments set forth above according to the 1 . 4 and 5 For example, the foremost propellant element at least in the weft direction comprises a plasma current bridge in order to achieve an increased end velocity. For the sake of simplicity, the solid state and plasma current bridges are shown in the same way.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Geschossbullet
1111: TreibkörperanordnungBlowing body assembly
1515: TreibspiegelanordnungSabot arrangement
1616: Wirkkörpersubmunitions
1717: Treibspiegelsabot
2020: erstes Treibkörperelementfirst Blowing body member
2121: Strombrückecurrent bridge
21a21a: Strombrückecurrent bridge
21b21b: Strombrückecurrent bridge
21c21c: Strombrückecurrent bridge
21d21d: Strombrückecurrent bridge
2222: Vorsprunghead Start
3030: Schnittstelleinterface
3131: Steckverbindungconnector
3535: Kerbennotch
4040: zweites Treibkörperelementsecond Blowing body member
4141: Strombrückecurrent bridge
41a41a: Strombrückecurrent bridge
41b41b: Strombrückecurrent bridge
5050: zweite Schnittstellesecond interface
6060: drittes Treibkörperelementthird Blowing body member
6161: Strombrückecurrent bridge
8080: Schienenkanonerailgun
8181: Schienerail
8282: Schienerail
83a83a: AbbremselementAbbremselement
83b83b: AbbremselementAbbremselement
9090: Versuchs-TreibkörperelementTest-drive body member
9191: Strombrückecurrent bridge
9292: Strombrückecurrent bridge
9393: Strombrückecurrent bridge
9494: Strombrückecurrent bridge

Claims

Driving body arrangement ( 11 ) of a projectile ( 10 ) for a rail gun ( 80 ), having the following features: a) the propulsion system arrangement ( 11 ) comprises at least a first, in the weft direction behind the propellant element ( 20 ) and a second, in the weft direction subsequent propellant element ( 40 ), b) each propellant element ( 20 . 40 ) has at least one current bridge ( 21 . 41 ), c) the first drive element ( 20 ) is via a first interface ( 30 ) on the second drive element ( 40 ), d) the current bridge ( 21 ) or power bridges ( 21a . 21b . 21c . 21d ) of the first propelling element ( 20 ) are designed as solid-state current bridges, characterized in that e) the first interface ( 30 ) is such that the first drive element ( 20 ) when shooting still in the rail gun ( 80 ), f) at least the first interface ( 30 ) is designed as a mechanical interface, such that it is based on the projectile axis on pressure, but hardly on train loadable.

Driving body arrangement ( 11 ) according to claim 1, which at least additionally comprises a third propellant element ( 60 ) which extends in the weft direction on the second drive element element ( 40 ) and via a second interface ( 50 ) on the second drive element ( 40 ), wherein the current bridge ( 41 ) or current bridges of the second propulsion element ( 40 ) are designed as solid-state current bridges and the second interface ( 50 ) is such that the second drive element ( 40 ) also still in the rail cannon ( 80 ) is releasable.

Driving body arrangement ( 11 ) according to claim 1 or 2, wherein at least the first interface ( 30 ) acting in the direction of the projectile axis connector ( 31 ).

Driving body arrangement ( 11 ) according to one of claims 1 to 3, wherein at least one in the weft direction behind, releasable propellant element ( 20 ) with respect to the driving body element adjoining in the weft direction ( 40 ) in relation to the profile a lead ( 22 ), which in the rail cannon ( 80 ) arranged Abbremselementen ( 83a . 83b ) such that the rear propulsion element ( 20 ) a braking force acting in the firing direction is exercisable.

Driving body arrangement ( 11 ) according to one of claims 1 to 4, in which at least the foremost driving element in the weft direction comprises a plasma current bridge.

Bullet ( 10 ) with a Treibkörperanord tion ( 11 ) according to one of claims 1 to 5.