Die Railgun Bruckmayer Mario, 26.05.2014
Was ist eine Railgun? 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Theoretische Grundlagen 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Theoretische Grundlagen Aus dem Biot-Sarvat‘schen Gesetz : 𝐵 𝑟 = 𝜇 0 𝐼 2𝜋𝑟 Für 2 Leiter ergibt sich: 𝐵 𝑟 = 𝜇 0 𝐼 2𝜋 ( 1 𝑟 + 1 𝑑−𝑟 ) Integration über den Abstand ergibt: 𝐵 𝑟 = 𝜇 0 𝐼 𝜋𝑑 𝑙𝑛( 𝑑−𝑟 𝑟 ) r…Radius der Leiter d…Abstand der Leiter I… Strom B…Magnetfeld µ0…Permeabilitätskonstante 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Theoretische Grundlagen Daraus ergibt sich die Lorentzkraft: 𝐹= 𝜇 0 𝐼 2 2𝜋 𝑙𝑛( 𝑑 𝑟 ) Voraussetzung: Länge der Schienen 𝑙>3𝑑 Für die Gesamkraft ergibt sich: 𝑚 𝑎=𝐹+ 𝐹 𝑅 r…Radius der Leiter d…Abstand der Leiter I… Strom µ0…Permeabilitätskonstante m…Masse des Projektils/Schlitten a…Beschleunigung FR…Reibungskräfte 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Entwicklung Erste Patentanmeldung 1918 2. Weltkrieg: Versuche von Deutschen und Japanern 1985 Entwicklung einer Railgun in Jugoslawien Deutschland: seit den 90er Jahren Forschung von Rheinmetall Vor ca. 10 Jahren: ältestes Erfolgreiches System in England 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Entwicklung: US-Streitkräfte US-Army Bis 2015 Entwicklung einer 60 mm Panzerkanone US-Navy Anfang 2008: Versuchsaufbau 32 MJ Anlage, Aluminiumgeschoß mit 10,68 MJ kin. Energie, vergleich Wuchtgeschoß von Leopard 2 Ende 2010: 33 MJ kin. Energie bei 7786 m/s Mündunggeschwindigkeit Bis Heute Mündungsgeschwindigkeiten von 35 km/s Video 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Motivation Mündungsgeschwindigkeit unterliegt nur aerodynamischen Gesetzen Höhere Geschwindigkeit = vielfaches an Zerstörungskraft Wenige bewegliche Teile Hohe Feuerraten möglich 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Problematik Hohe Abnutzung der Schienen Durch den Hohen Strom (Größenordnung 1 MA) Hitze Konstruktion des Energiespeichers Kurzzeitige Leistung von bis zu 1 Gigawatt 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Einsatzmöglichkeiten Ersatz für für Marschflugkörper 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Einsatzmöglichkeiten Panzerkanonen Geschütze zur Abwehr von Raketen Zündung Kontrollierter Fusionsreaktion Raumschiffantrieb Startrampe für Spaceshuttels 26.05.2014 Bruckmayer Mario
Vielen Danke für Ihre Aufmerksamkeit 26.05.2014 Bruckmayer Mario