DE4244546C2 - Elektromagnetisches Sandwich - Google Patents
Elektromagnetisches SandwichInfo
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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,
- - 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.
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DE (1) | DE4244546C2 (de) |
FR (1) | FR2903770A1 (de) |
Cited By (2)
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)
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 |
EA200601154A1 (ru) * | 2006-06-14 | 2007-04-27 | Василий Николаевич Тикменов | Активная броня |
EP2209709B1 (de) | 2007-10-11 | 2013-03-13 | Bell Helicopter Textron Inc. | Abwerfbarer panzer |
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)
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 |
DE3729592C1 (de) * | 1987-09-04 | 1998-10-29 | Deutsch Franz Forsch Inst | Aktive Schutzeinrichtung zur Abwehr von Geschossen |
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 |
-
1992
- 1992-12-30 DE DE19924244546 patent/DE4244546C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-30 FR FR9315918A patent/FR2903770A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
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)
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 |
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