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© BU N DESRE PUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES PATENTAMT
© Patentschrift
© DE 35 28338 C I
© Aktenzeichen: P 35 28 338.6-15
© Anmeldetag: 7. 8.85
© Offenlegungstag: —
© Veroffentlichungstag
derPatenterteilung: 28. 1.93
© Int. CI.5:
F42 B 12/36
oo CO CO eo CM m CO Ul Q Erteilt nach § 54 PatG in der ab 1. 1. 81 geltenden Fassung
@ Patentinhaber: © Erfinder:
Messerschmitt-Bolkow-Blohm AG, 8012 Ottobrunn, Ni&l, Norbert, 8899 Aresing, DE; Grd&ler, Peter, 8031
DE Hochstadt, DE
© Fur die Beurteilung der Patentfahigkeit in Betracht gezogene Druckschriften:
NICHTS ERMiTTELT
©Vorrichtung mit schneller Magnetfeldkompression
© Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, deren Waffenwirksamkeit tiber ein hochkomprimiertes Magnetfeld mitbewirkt wird, wobei das Basis-Magnetfeld mit treibsatz- und/oder explosivstoffbetriebenen magnetohydrodynami- schen Generatorstufen unterhalten bzw. vorverstarkt wird.
Funktion und Aufbau sind an Ausfuhrungsbeispielen be- schrieben und erlautert.
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BUNDESDRUCKEREI 11.92 208 164/127 64
DE 35 : Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, deren Waf- fenwirksamkeit Qber ein hochkomprimiertes Magnet- f eld mitbe wirkt wird.
Flugkorper, die entweder eine elektromagnetisch be- schleunigte P-Ladung enthalten oder eine entsprechend arbeitende Vorrichtung zur Erzeugung eines Waffen- EMP-Effektes — das ist ein elektromagnetischer Puis zur Beschadigung von elektronischen Geraten — sind an sich bekannt. Das Problem bei diesen bekannten Sy- stemen ist die Erzeugung der notwendigen Primarener- gie zur Erzeugung des Basis-Magnetfeldes, welches vor der eigentlichen Magnetfeldkompression vorhanden sein muB.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die notwendi- ge elektrische Primarenergie zur Erzeugung des Basis- Magnetfeldes ohne groBen Aufwand aufzubringen.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch auf- gezeigten MaBnahmen gelbst In den Unteranspriichen sind vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben. In der Be- schreibung sind Ausfiihrungsbeispiele erlautert und in den Figuren der Zeichnung dargestellt Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung fur einen Anti-Tank- Flugkorper in einem Langsschnitt;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung fur einen Gefechtskopf zu einem Flugkdrper gemaB Fig. 1 in einem Langs- schnitt;
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Anti-Flugzeug- Flugkdrpers in einem Langsschnitt;
Fig. 4 einen Langsschnitt des Gefechtskopfes zu dem Flugkorper gemaB Fig. 3.
Der allgemeine Erfindungsgedanke sieht zur Losung des angesprochenen Problems vor, treibsatzbetriebene oder explosivstoffbetriebene magnetohydrodynamische Generatoren (MHD-Generatoren) innerhalb der Vor- richtung — die in den nachfolgend beschriebenen Aus- fuhrungsbeispielen als Flugkorper ausgebildet sind — einzusetzen. Es hat sich gezeigt, daB das hierzu notwen- dige Magnetfeld fur den Anfang urn mehr als eine Gro- Benordnung geringer sein kann, als dies fur den Eingang einer detonativen Kompressionsstrecke erforderlich ist Das Magnetfeld kann ohne groBe Probleme Ober eine spezielle Vorrichtung im Launcher Uber Stromkontakte vor der Ziindung des MHD-Boosters in diesem erzeugt werden. Die Stromkontakte konnen als sogenannte Ab- riBkontakte ausgebildet sein.
Fig. 1 zeigt ein AusfOhrungsbeispiel eines Prinzipauf- baus, und zwar fur einen sogenannten Anti-Tank-Flug- korper. Vor Ziindung des MHD-Boosters "b" wird uber Gleit- oder AbriBkontakte 13 ein Primarstrom Uber die Ringduse "aw in den koaxial aufgebauten MHD-Booster
"b" eingespeist. Dieser Strom flieBt Ober den Innenleiter der Ringduse "a", der treibsatzbetriebene MHD-Gene- ratorstufe "b" (MHD-Booster), des Zunders V, der de- tonativ betriebenen MHD-Generatorstufe Mdw, des Obergangsteils V und des Kompressions- und Be- schleunigungsteils mit Belegung T und wird dort auf den AuBenleiter zurQckgeieitet, der entweder von der AuBenhiille 11 selbst gebildet wird oder aus einer Kup- ferauskleidung 11 a der AuBenhUlle besteht oder nur von einem Kupfermantel lib dargestellt wird, so daB der Strom in umgekehrter Richtung bis zur Ringduse "a"
wieder zuriickflieBt.
Dieser Primarstrom erzeugt ein Magnetfeld, dessen Feldlinien ringformig urn den Innenleiter 12 laufen, bil- det also ein Magnetfeld im kurzgeschlossenen Koaxial-
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2 leiter.
Nach Aufbau dieses Magnetfeldes wird die erste MHD-Stufe "b" —. der MHD-Booster — gezundet, wo- durch das MHD-Prinzip zur Wirkung kommt, so daB 5 der in der Koaxial-Anordnung flieBende Primarstrom
entsprechend verstarkt wird.
Nachdem sich der Flugkdrper 10 vom Launcher ge- I6st und eine gewisse Strecke zuruckgelegt hat, wird der MHD-Booster stufenweise auf vollen Schub gefahren, io so daB der flieBende MHD-Strom, beispielsweise im ge- schilderten Fall schiieBlich auf 300 Kiloampere ansteigt und in dieser Hdhe zunachst beibehalten wird.
Nachdem durch Zielannaherung oder Zielaufschlag getriggert die Ziindung der detonativ betriebenen 15 MHD-Generatorstufe "d* erfolgt ist, wird in dieser Stufe eine Zwischenverstarkung des Stromes, in dem hier be- schriebenen Fall beispielsweise auf mehrere Megaam- pere vorgenommen.
Die vorbeschriebene MHD-Stufe nd" stellt ein Rybrid 20 zwischen einer MHD-Stufe und einer Magnetfeld- Kompressionsstufe dar. Etwas eingeschrankt kann man dies auch von der MHD-Stufe "b" sagen, bei der das primare Magnetfeld entweder durch Permanentmagne- te oder durch eine aktivierbare Batterie oder durch eine 25 Kondensatorladung erzeugt wird.
Eine Verdeutlichung der weiteren Beschreibung bringt die Fig. 2 der Zeichnung. Sobald die Detonations- front den Detonationsiibertragungsteil 14 der MHD- Stufe V erreicht, wird uber eine Anzahl symmetrisch 30 angeordneter Zundlocher die Detonation durch den als Obergangsteil 16 ausgebildeten AuBenleiterteil lib auf die abschlieBende MHD-Kompressions- bzw. Endstufe T ubertragen, in welcher der Strom schiieBlich auf bei- spielsweise -zig Megaampere verstarkt wird Das ent- 35 sprechend komprimierte starke Magnetfeld wird nun - je nach Flugkorpervariante — eine P-Belegung zur An- ti-Tank-Bekampfung beschleunigen oder im Falle des nachfolgend beschriebenen Ausfuhrungsbeispiels eines Anti-FIugzeug-Flugkdrpers einen Kurzschluflleiter auf- 40 reiBen oder zerstdren, so daB uber den als Breitbandan- tenne ausgebildeten Vorderteil (mit Radom 19) des Ko- axialsystems ein entsprechende elektromagnetischer Puis zur Flugzeugbekampfung abgestrahk wird.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daB das Beschleuni- 45 gungsund/oder Marschtriebwerk 17 zusatzlich als
MHD-Generator ausgebildet ist.
In den Fig. 3 und 4 ist — wie schon erwahnt — ein weiteres AusfOhrungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das sich auf einen Anti-Flugzeug-Flugkorper bezieht so Der Aufbau des Systems ist im wesentlichen dem vorbe- schriebenen Ausfiihrungsbeispiel gleich, lediglich die beiden vorderen Flugktfrperstufen T und ng" weichen voneinander ab. Im ersten Beispiel geht die Kompres- sionsstufe T in einen Beschleunigungsteil mit Belegung 55 uber und ist mit einem Aufschlagzunder 20 versehen und in dem zweiten Ausfiihrungsbeispiel geht die Kom- pressionsstufe T in einen Antennenteil 21 mit Radom 19 uber. Der elektromagnetische Puis zur Flugzeugbe- kampfung wird in einem kegelfdrmig nach vorne aufge- 6o facherten Bereich rotationssymmetrisch urn die Flug- korperachse abgestrahlt. Der Aufbau dieses Ausfuh- rungsbeispiels ist in der Fig. 4 dargestellt, so daB weitere Ausfuhrungen hierOber sich eriibrigen. Die detonative Kompressionsstufe "d" ist zur Unterstutzung der Waf- 65 fenwirkung zusatzlich als Splitterkopf ausgebildet, in- dem vorgeformte Splitter 25 eingelegt oder eingegos- sen sind. Auch die Kompressionsstufe T kann in dieser Weise ausgebildet sein. In den Figuren der Zeichnung
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sirid die Ziinderplatten mit 22 bezeichnet, der AnnShe- rungssensor, der nicht naher bezeichnet ist, tragt das Bezugszeichen 23 und der KurzschluBleiter am Kopfen- de der Kompressionsstufe Tdas Bezugszeichen 24.
Die detonativen MHD-Kompressionsstufen Md" und 5 T werden uber eine nicht gezeichnete Sensorik und/
oder Zeitglieder ausgelost, und zwar zu einem Zeit- punkt, zu dem der MHD-Booster "b" noch in voller Funktion ist. Die Schubduse der vorstehend beschriebe- nen Ausfiihrungsformen, durch welche die Gase des 10 MHD-Boosters "b" strdmen, wird vorzugsweise als Ringduse "a" ausgebildet sein. Weiterhin wird es vorteil- haft sein, daft innerhalb des koaxialen MHD-Boosters
"bM der Innenleiter 12 gegeniiber dem AuBenleiter 11 iiber elektrisch isolierende Teile — wie beispielsweise 15 Locherplatten etc. — abgestiitzt wird.
Patentanspriiche
1. Vorrichtung, deren Waffenwirksamkeit iiber ein 20 hochkomprimiertes Magnetfeld mitbewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daft mindestens eine treibsatz- oder explosivstoffbetriebene magneto- hydrodynamische Generatorstufe (MHD-Genera- torstufen) (b, d) vor oder bei der Magnetfeldkom- 25 pression zur Stromerzeugung und Stromverstar- kung mitverwendet wird und die die Waffenwir- kung erzeugende magnetfeldkomprimierende End- stufe(f)das durch die MHD-Vorstufe(n)(b) erzeug- te Magnetfeld als Basisfeld verwendet. 30 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daB die Vorrichtung (10) in Form eines Flugkorpers ausgebildet ist, in dem das primare Magnetfeld zum Betrieb der ersten MHD-Stufe (b) vor dem AbschuB durch eine im FK-Launcher be- 35 findliche Stromquelle erzeugt und eingespeist (h) wird.
3. Vorrichtung nach den Anspruchen 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, daO das primare Magnetfeld fur die erste MHD-Stufe (b) entweder durch Per- 40
manentmagnete durch eine Batterie oder durch ei- ne Kondensatorentladung erzeugt wird.
4. Vorrichtung nach den Anspruchen 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, daB das Beschleunigungs- (11) und/oder Marschtriebwerk zusatzlich als 45 M H D-Generator ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach den Anspruchen t bis 4. da- durch gekennzeichnet, daB die MHD-Generator- stufen (b, d) und/oder die kompressive Endstufe (f) nach dem ICoaxialprinzip aufgebaut und elektrisch 50 miteinander verbunden sind oder im Zeitablauf der Mission miteinander verbunden werden.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An- spruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daB die detonativen MHD-Generatorstufen (d) zum Zeit- 55 punkt der vollen Funktion der MHD-Booster (b) iiber eine Sensorik und/oder Zeitglieder ausgelost werden.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An- spriiche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daB die so tragende AuBenhulle (11) mindestens teilweise als Ruckleiter der verschiedenen Koaxialstrecken (a bis f) verwendet wird und die Innenleiter (12) aller Koaxialstrecken mechanisch und elektrisch mitein- ander zusammenhangen. 65
Hierzu 4 Seite(n) Zeichnungen
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ZEICHNUNGEN SEITE 1 Nummer: DE 35 28 338 CI Int. CI.5: F42B 12/38 Veroffentlichungstag: 28. Januar 1993
ZEICHNUNGEN SEITE 2
Nummer: DE 35 28 338 CI Int. CI.5: F42 B 12/38 Veroffentlichungstag: 28. Januar1993
208164/127
ZEICHNUNGEN SEITE 4 Nummer: DE 35 28 338 CI Int. CI.5: F42B 12/38 Veroffentlichungstag: 28. Januar 1993
208164/127
