DK178262B1 - Impuls og momentums overføringsanordning - Google Patents
Impuls og momentums overføringsanordning Download PDFInfo
- Publication number
- DK178262B1 DK178262B1 DK200900389A DKPA200900389A DK178262B1 DK 178262 B1 DK178262 B1 DK 178262B1 DK 200900389 A DK200900389 A DK 200900389A DK PA200900389 A DKPA200900389 A DK PA200900389A DK 178262 B1 DK178262 B1 DK 178262B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- momentum
- transmitter
- protective device
- receiver
- emitter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/007—Reactive armour; Dynamic armour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H7/00—Armoured or armed vehicles
- F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
- F41H7/04—Armour construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H7/00—Armoured or armed vehicles
- F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
- F41H7/04—Armour construction
- F41H7/042—Floors or base plates for increased land mine protection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Opfindelsen angår en anordning til overføring af impuls og momentum, eksempelvis fra chokbølgen i forbindelse med en eksplosion eller momentum fra objekter, der støder ind i anordningen, fra et område til at andet, og anvendes fortrinsvis til at beskytte køretøjer, skibe, fly og bygninger mod impuls og/eller momentum f.eks. i forbindelse med angreb på disse med granater, bomber, miner o. lign. Se figur 2. Teknikken baserer sig på de fysiske principper om bevarelse af momentum og energi samt Newtons 3. lov, der hævder at for enhver aktion er der en tilsvarende og modsat rettet reaktion. Når receiveren l accelereres af den indkommende chokbølge 9 kolliderer den med transmitteren 2, som er forbundet til emitteren 3. Herved overføres momentum til emitteren 3. Hvis overførslen i sig selv ikke er tilstrækkelig til at bringe receiverens l hastighed ned på et acceptabelt niveau, kan yderligere energi og momentum tilføres gennem transmitteren 2.
Description
Opfindelsen angår en anordning til overføring af impuls og momentum, fra chokbølgen i forbindelse med en eksplosion eller momentum fra objekter, der støder ind i anordningen, fra et område til at andet, og anvendes til at beskytte køretøjer, skibe, fly og bygninger mod impuls og/eller momentum f.eks. i forbindelse med angreb på disse med granater, bomber, minero. lign.
Nærmere angår opfindelsen en beskyttelsesanordning til overføring af impuls og/eller momentum fra chokbølger i forbindelse med eksplosioner og/eller fra objekter, der støder ind i anordningen, hvor anordningen navnlig kan anvendes til beskyttelse af køretøjer, skibe, fly eller bygninger, og omfattende en receiver til optagelse af impuls og/eller momentum.
Et eksempel på en sådan beskyttelsesanordning kendes fra WO 0239048(A2), som beskriver en reaktiv minebeskyttelse, som virker ved at udskyde en receiver eller deflektor, til at aflede en chokbølge.
Teknikkens standpunkt.
Beskyttelse af såvel militære som civile køretøjer, skibe, fly og bygninger er blevet stadigt mere aktuelt, i særdeleshed i kampen mod ikke-statslige kombattanter. Under den kolde krig, var truslen mod militære køretøjer, skibe, fly og installationer klart defineret i form af industrielt fremstillede våben. I kampen mod ikke-statslige kombattanter, eksempelvis terrorister og oprører, er dette ikke længere tilfældet. Asymmetriske modstandere indgår kun sjældent i konventionelle sammenstød. I stedet forsøger de at ramme og tilintetgøre et enkelt køretøj, skib, fly eller en bygning med et massivt angreb oftest under anvendelse af eksplosiver i form af ’’improvised explosive devises” (IED). Formålet er typisk at dræbe så mange som muligt for at sprede frygt, opnå presseomtale m.v.
Gennem tiderne har forskellige våben været anvendt lige fra bomber, hulladninger og til eksplosivt formede projektiler (EFP). Bomberne har virket ved at slå f.eks. køretøjs sider eller bund ind og derved skade passagererne. Hulladninger og EFP’er har gennemtrængt f.eks. køretøjs sider eller bund og forvoldt skade på passagererne direkte.
I nyere tid har der været en stor fokus på beskyttelse af nævnte gen- stande. Udviklingen af panserstål, keramik, kevlar og en række kompositma-terialer har kraftigt reduceret effekten af de nævnte angreb. I mod angreb med bomber har navnlig evnen til at holde sammen på køretøjets, skibets, flyets eller bygningens struktur været afgørende for beskyttelsen af det i disse værende personel. Endvidere har man forsøgt at distribuere resultatet (energi og momentum) af angrebet ud i hele strukturen. Reaktionen fra den asymmetriske modstanders side er derfor at øge eksplosivmængden. Dette resulterer i en voldsom acceleration typisk af såvel køretøjets, skibets, flyets eller bygningens flader der vender mod eksplosionen (lokal acceleration) - i indadgående retning - og i visse tilfælde også i en global acceleration af hele køretøjet, skibet, flyet eller bygningen - væk fra eksplosionen. Personer inde i de nævnte objekter vil derfor kunne skades som følge af, at de rammes af indersiden eller som følge af den globale acceleration, der ofte kan være på flere hundrede g (tyngdeaccelerationen, 9,81 m/s2). For at beskytte personer mod disse påvirkninger, har man skabt plads til at fladerne kan bøje ind, uden at ramme personer i objektet. Endvidere har man anvendt forskellige materialer til at minimere indbøjningen. Dette kan også i nogen grad opnås med fjederdæmper anordninger og/eller knusningselementer, som knuses og derved optager energi ved en given kraftpåvirkning. For så vidt angår global acceleration anvendes sæder og gulve med chokabsorberende materialer. Objektet kan også udføres i en form som afleder, eksempelvis en chokbølge. Et eksempel herpå er køretøjer med en V-formet bund. Et andet vigtigt modmiddel mod global acceleration er objektets vægt. Ifølge Newtons 2. lov vil accelerationen være omvendt proportional med objektets masse. Imidlertid er en høj egenvægt ofte problematisk i en række andre sammenhænge, som f.eks. kørsel i terræn, hastighed og køreegenskaber generelt. Nedenfor er anført et antal eksempler på skrifter, som repræsenterer teknikkens standpunkt:
Publikationsnummer: Beskrivelse: WO 0239048(A2) Reaktiv minebeskyttelse, som virker ved at udskyde en deflektor, til at aflede chokbølgen.
RU 2003127462 (A) Passiv blast og fragmentbeskyttelse.
WO 2004106840 (A1) Minebeskyttelse ved passiv afledning af chokbølger.
EP 1382932 (A1) Vertikal multitrins fjeder-dæmper-masse system mellem bund og loft til dissipering af energi og momentum, fra f.eks. en mineeksplosion.
DE 19832662 (A1) Minebeskyttelse, med hængslede plader under bunden på et køretøj, som bringes i bevægelse/svingning af en eksplosion, hvorved energi og momentum dissiperes.
W02005113330 (A1) Skibsbeskyttelse.
US2004/0200347 (A1) Køretøjs minebeskyttelse, hvor hjul eller andre dele af køretøjet skæres eller sprænges af, for at forhindre at disse overfører impuls/momentum til selve køretøjet.
Det er formålet med opfindelsen at forhindre eller minimere momen-tumoptagelse - og dermed lokal(e) og global acceleration(er) - i f.eks. den eller de beskyttede dele af køretøjet, skibet, flyet eller bygningen.
Dette opnås ved en beskyttelsesanordning, som anført indledningsvis, som er særegen ved yderligere at omfatte en transmitter indrettet til at overfører impuls og/eller momentum til en emitter omfattende en udskydelig masse.
Foretrukne udførelsesformer er anført i de uselvstændige krav 2 til 17.
Ved at overføre impuls fra eksempelvis chokbølger eller momentum fra kolliderende objekt(er) til et udskydningselement(er), typisk placeret på ydersiden af den modstående flade, relativ til den flade som chokbølge og/eller objekter rammer. Udskydningselementerne kan i visse tilfælde være placeret på andre steder, hvor udskydning vurderes uskadelig. Opfindelsen adskiller sig i øvrigt fra stort set alle andre beslægtede opfindelser ved at kunne anvendes såvel aktivt, reaktivt og i en passiv udformning. Anvendes anordningen aktivt, forbindes den med en eller flere sensorer, eksempelvis i form af en radar, tryktransducer, thermocouple eller lign. med henblik på at udløse anordningen umiddelbart før impulsen og/eller momentum bærende objekter rammer køretøjet, skibet, flyet eller bygningen. Herved opnås den højeste effekt. Anvendes anordningen reaktivt, er det selve impulsen eller de(t) momentumbærende objekt(er), der udløser anordningen. Endeligt kan anordningen anvendes fuldstændigt passivt, som beskrevet nedenfor under overskriften ’’Impuls og momentums overføringsanordningens virkemåde”.
Teknikken baserer sig på de fysiske principper om bevarelse af momentum og energi samt Newtons 3. lov, der hævder at for enhver aktion er der en tilsvarende og modsat rettet reaktion.
Når receiveren accelereres af den indkommende chokbølge eller det momentumbærende objekt overfører receiveren momentum gennem transmitteren til emitteren. Herved udskydes emitteren væk fra køretøjet, skibet, flyet eller bygningen. I det passive tilfælde, hvor der ikke indgår nogen energi og momentum tilførelse i transmitteren, vil receiveren tabe momentum til både transmitteren og emitteren. I det efterfølgende, antages transmitterens og emitterens begyndelseshastighed at være 0, og at hastigheden af transmitteren fortsat er 0 efter momentumoverførsel:
(1) (2)
Hvor: mr er massen af receiveren, vri er hastigheden af receiveren, umiddelbart før overførsel af momentum via transmitteren, (genereret af ekstern impuls og/eller momentum), vr2 er hastigheden af receiveren efter momentumoverførsel, mt er massen af transmitteren, me er massen af emitteren, og ve er hastigheden af emitteren efter momentumoverførsel,
For energien gælder:
(3)
Indsættes ligning (2) i ligning (3) fås:
(4)
Energi og momentum kan eksempelvis tilføres gennem pyrotekniske og eksplosive materialer eller ved hjælp af elektromagnetiske felter. Tilføres momentum H, tilsvarende energien E, indsættes disse på venstresiden af lighedstegnet i henholdsvis ligning (1) og ligning (3). Derved omskrives ligning (4) til:
(5)
Ved at optimere på størrelserne, massen af receiveren, mr, og massen af emitteren, me, samt det tilførte momentum, H, og den tilførte energi, E, er det muligt at få receiverens hastighed efter impuls og momentumoverførsel, vr2, ned i nærheden af 0, eller under en ønsket værdi.
Samlet set, vil receiveren blive standset, oftest inden den kolliderer med selve de beskyttede dele af køretøjet, skibet, flyet eller bygningen. Herved hindres eller minimeres lokal(e) og/eller global acceleration(er) af køretø- jet, skibet, flyet eller bygningen.
Anvender man hastighedsmålere til at måle hastigheden af receiveren før sammenstød, vri, vil det med et hurtigt reguleringssystem til at regulere tilførslen af momentum og energi være muligt at afpasse disse så systemet har et afstemt respons indenfor et givent arbejdsområde. Dette vil i særlig grad være muligt med et elektrisk system.
Receiveren kan f.eks. være V-formet, hvor ’’bunden” af V’et vender mod den indkommende impuls eller momentumbærende objekter. Herved opnås en delvis afledning af disse, således at momentumoptagelsen i receiveren reduceres. Receiveren kan i visse tilfælde være integreret direkte i den flade (side, bund, tag, loft, mur), den skal beskytte.
Receiveren kan være udført i et eller flere materialer med høj akustisk hastighed. Sådanne materialer har i forsøg udvist bedre egenskaber, når det gælder afledning af chokbølger. Et typisk materiale kunne være højstyrke stål.
I andre tilfælde kan receiveren være helt eller delvist udført i materialer med lav akustisk hastighed og stor elasticitet for at reducere det dynamiske tryk, også benævnt det reflekterede tryk. Herved reduceres chokvirkningen og det maksimale tryk betydeligt. Den samlede impuls fra chokbølgen reduceres i princippet ikke, idet varigheden af trykkets virkning til gengæld forlænges. Herved vindes tillige tid til initiering og virke af energi og momen-tumtilførende elementer. Af egnede materialer kan f.eks. nævnes visse former for "High Density Polymer” (HDP).
Receiveren kan være udført i et eller flere materialer med høj ballistisk modstandskraft (ballistic limit). Dette er afgørende for at undgå at momentumbærende objekter gennemtrænger receiveren og derved rammer de dele af køretøjet, skibet, flyet eller bygningen som ønskes beskyttet. Af materialeeksempler kan nævnes panserstål, keramik og kevlar.
Transmitteren kan være i en passiv udførelse, eksempelvis som gennemgående stænger eller væskefyldte rør som kan overføre momentum fra receiveren til emitteren. I særdeleshed i den passive udførelse - men dog også i den reaktive eller aktive udførelse - er det afgørende, at vægt og stiv hed som følge af materialeegenskaberne og konstruktionen afstemmes til både receiveren og emitteren, for derved at opnå maksimal momentumover-førelse indenfor et givent arbejdsområde.
Emitteren er den del som skal føre momentum væk fra det beskyttede køretøj, skib, fly eller bygning. Afhængig af situationen og platformen den er monteret på, kan det enten være en fordel, at opnå meget høj hastighed eller en lavere hastighed. Uanset hvilken retning eller område den udskydes i, er det dog vigtigt, at den hurtigst muligt bringes til standsning, for at undgå eller minimere risiko for tredjemand. Den i opfindelsen foreslåede emitter vil derfor oftest have karakter af beholdere i et disintegrerende materiale indeholdende væske eller pulver/granulat. Sidstnævnte kan tillige være bundet i f.eks. resin for at øge energi og momentumoptagelsen, når det disintegrerer i forbindelse med acceleration. Når emitteren accelereres under tilførelse af momentum fra transmitteren tilstræbes det eventuelt at tilføje den et mekanisk chok, som disintegrer beholderne og kun væske eller pulver/granulat udskydes i den ønskede retning eller område. Såvel væske som pulver/granulat vil hurtigt tabe momentum som følge af luftmodstanden og/eller tyngdekraften. Såfremt det skønnes nødvendigt, kan den til emitteren anvendte beholder monteres med en faldskærmsordning. I særlige tilfælde kan emitteren udgøres af den modstående receiver.
Emitteren kan i princippet placeres vilkårligt, hvorfra udskydning findes hensigtsmæssigt. I særlige tilfælde kan emitteren være gas, hvilket typisk udskydes som supersonisk flow.
Transmitteren kan være i en energi og momentum tilførende udførelse, eksempelvis som gennemgående aflange cylindre, indeholdende et ener-giholdigt materiale, med et indvendigt stempel. Det energiholdige materiale, af pyroteknisk eller eksplosiv karakter, antændes eller initieres og tilfører både emitteren og dermed også receiveren momentum - i hver sin retning -fuldstændig efter samme princip som i en kanon, hvor emitteren er projektilet, der udskydes, mens receiveren svarer til kanonen, som rekylerer.
Transmitteren kan være snævert integreret med emitteren, således at i hvert fald dele af energi og momentumtilførelsen finder sted i emitteren.
Endvidere kan transmitteren helt eller delvist indeholde eller være omgivet af emitteren, eksempelvis ved at emitteren udskydes ud gennem transmitteren -som et projektil ud af en kanon - eller alternativt ved supersonisk flow - efter samme princip som en raket. Tilsvarende kan transmitteren være integreret med receiveren, således at i hvert fald dele af energi og momentumtilførelsen finder sted i receiveren. Endvidere vil det være muligt at udføre impuls og momentums overføringsanordningen som et multistage receiver - transmitter - emitter system. Herved vil det være muligt at reducere lokale effekter af initieringen og virket af energi og momentumtilførende elementer ved at disse distribueres.
Transmitteren kan være i en energi og momentum tilførende udførelse, eksempelvis som gennemgående stænger med spoler eller armaturer, som er i stand til at udføre et mekanisk arbejde, når en elektrisk strøm sendes igennem. Principperne er kendt under betegnelserne ”coil-” og ’’railgun”. Navnlig railgun-princippet vil være mest optimalt, da reaktionen fra receiverens aktion kommunikeres gennem det momentumbærende felt, direkte ned til bagenden af armaturerne, hvor den kan afsættes stort set i selve emitteren. Transmitteren kommer ved begge metoder til at fungere som en kanon på samme måde som ovenfor nævnt.
Transmitteren kan være integreret med receiveren, således at i hvert fald dele af energi og momentumtilførelsen finder sted i eller fra receiveren. Endvidere vil det være muligt at udføre impuls og momentums overføringsanordningen som et multiloop system, hvilket giver mulighed for at placere energikilderne i periferien af systemet og have et strømloop i begge retninger - både mod receiveren og emitteren. Herved vil det være muligt at reducere lokale effekter af initieringen og virket af energi og momentumtilførende elementer ved at disse distribueres.
Transmitteren, i en energi og momentum tilførende udførelse, kan initieres reaktivt af receiverens bevægelse relativt til transmitteren og emitteren med f.eks. fænghætter eller en elektrisk bevægelseskontakt som slutter strømmen, når den af receiveren tilbagelagte strækning eller opnåede hastighed overskrider en forudbestemt størrelse. Herved undgår man behovet for sensorer, som kan være hæmmet af f.eks. mudder, vand eller direkte jamming.
Transmitteren, i en energi og momentum tilførende udførelse, kan initieres aktivt af et signal fra en sensor. Sådanne sensorer, eksempelvis radar, tryktransducer eller thermocouple, kan anvendes til at pre-aktivere transmitteren, således at receiveren opnår momentum i en retning væk fra køretøjet, skibet, flyet eller bygningen inden impuls eller momentumbærende objekter rammer receiveren. Herved kan den nødvendige effekt (energi pr. tidsenhed) nedsættes og udskydningen af emitteren gøres mindre voldsom, hvorfor risikoen for tredjemand minimeres.
I den efterfølgende eksempelvise beskrivelse af opfindelsen, beskrives opfindelsen, som den kunne tænkes anvendt på et køretøj, under henvisning til en skematisk tegning.
Figurfortegnelse.
Figur 1: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen anvendt til sidebeskyttelse af et køretøj.
Figur 2: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen anvendt til bundbeskyttelse af et køretøj.
Figur 3: Eksempler på transmitteren i energi og momentum tilførende udførelser.
Figur 4: Eksempel på emitterens udførelse med væske eller pul-ver/granulat.
Figur 5: Principskitse over ’’railgun”.
Figur 6: Principskitse over ’’coilgun”.
Figur 7: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen.
Figur 8: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen.
Figur 9: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen.
Figur 1 og 2, generelt: Figurerne tager udgangspunkt i at impuls og momentums overføringsanordningen er anvendt som blast og/eller fragmentbeskyttelse af et køretøj af henholdsvis side og bund. På figurerne vises, hvorledes eksplosionen 10 sender en chokbølge 9 mod receiveren 1. I venstre side af fig. 1 er vist kollision med et momentumbærende objekt 11, og i højre side af fig. 1 er illustreret chokbølgen 9 fra en eksplosion 10. Opfindelsens virkemåde er i fig. 1 kun angivet for impulsen fra chokbølgen 9. I fig. 2 er chokbølgen 9 fra en eksplosion 10 under køretøjet illustreret. Opfindelsens virkemåde er i fig. 2 kun angivet for chokbølgen 9 i venstre side af figuren. Receiveren 1 tildeles momentum 4 fra chokbølgen 9, som videreføres som kræfter 5 i transmitteren 2. Reaktionen på disse kræfter 6 genereres som følge af accelerationen af emitteren 3, som derved tilføres momentum, og eventuelt også ved yderligere tilførsel af energi og momentum i transmitteren 2 -se figur 3a og 3b. Reaktionskræfterne 6 genererer derfor et momentum 7 i receiveren 1. Er systemet afstemt hensigtsmæssigt, går momentum 7 og momentum 4 ud med hinanden.
Figur 1: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen anvendt til sidebeskyttelse af et køretøj. I venstre side er kollisionen med et momentumbærende objekt vist (11) og i højre side er chokbølgen (9) fra en eksplosion (10) illustreret. Opfindelsens virkemåde er kun angivet for impulsen fra chokbølgen i højre side af figuren.
Figur 2: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen anvendt til bundbeskyttelse af et køretøj. Chokbølgen (9) fra en eksplosion (10) under køretøjet er illustreret. Opfindelsens virkemåde er kun angivet for impulsen fra chokbølgen (9) i venstre side af figuren.
Figur 3a: Eksempel på transmitteren 2 i energi og momentum tilførende udførsel. Transmitteren 2 består af en cylinder 2b og to stempler 2a, som presses fra hinanden, når energien 2c imellem dem udløses. Energi 2c og momentum genereres i det her viste eksempel ved forbrænding af et pyroteknisk materiale eller ved forbrænding eller detonation af et eksplosivstof. Momentum 7, 8 tilføres herved til receiveren 1 og emitteren 3.
Figur 3b: Eksempel på transmitteren 2 i energi og momentum tilførende udførsel. Transmitteren 2 består af et føringslegeme 2d og to armaturer 2e, hvor den elektriske strøm 2f løber samt et føringsstempel 2g og et drivende stempel 2h. Føringsstempel 2g og det drivende stempel 2h er elektrisk isoleret fra hinanden. Når strømmen sluttes, eksempelvis ved at det drivende stempel 2h presses ind mellem armaturerne 2e, påvirker lorentzkraften strømmen 2f gennem det drivende stempel 2h, hvilket genererer en kraft på dette, som ledes gennem føringsstemplet 2g, og ned mod receiveren 1. Reaktionen til denne kraft kommunikeres gennem feltet ned til bagenden af armaturerne 2e.
Figur 4: Eksempel på emitteren 3's udførelse med væske eller pul-ver/granulat. Den i fig. 4 viste emitter 3 er beregnet til vertikal udskydning, eksempelvis fra taget af et køretøj. Momentum 8 overføres gennem transmitteren 2 og videre gennem accelerationspladen 3a op i selve emitterens udskydelige masse, oplagt i beholdere 3b. Skærmen 3c, i det viste eksempel, er monteret for at undgå udskydning i en uønsket retning. Det forventede flow-field 3d, efter disintegration af beholderne 3b er angivet på figuren til højre. Det skal bemærkes, at såvel indhold af, såvel som beholdernes styrke, kan være forskellig, og der kan derfor være f.eks. væske i nogle, mens der kan være pulver/granulat i andre (i den samme emitter 3). I simple udformninger kan disse være f.eks. vanddunke og sandsække.
Figur 5: Denne figur er kun medtaget for at illustrere teoretisk grundlag, og beskrives derfor ikke yderligere.
Figur 6: Principskitse over ’’coilgun”. Strømmen ledes gennem de enkelte spoler afpasset til projektilets position, således at projektilet hele tiden accelereres.
Figur 7: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen, hvor transmitteren 2 er integreret med emitteren 3. Emitteren 3 udskydes gennem transmitteren 2.
Figur 8: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen i en multistage udførsel.
Figur 9: Eksempel på impuls og momentums overføringsanordningen, hvor receiveren 1 indeholder et energi og momentumtilførende element og er integreret med transmittere 2, i multistage konfiguration med et antal emittere 3. Transmitterne 2 kan eventuelt have faldende effekt for at distribuere effekterne af energi og momentums udladninger. Anordningen kan også konfigureres som et multistage kaskadesystem. På tilsvarende vis kan anordningen udføres med energi og momentumtilførende elementer i emitteren 3.
Claims (17)
1. Beskyttelsesanordning til overføring af impuls og/eller momentum fra chokbølger i forbindelse med eksplosioner og/eller fra objekter, der støder ind i anordningen, hvor anordningen navnlig kan anvendes til beskyttelse af køretøjer, skibe, fly eller bygninger, og omfattende en receiver til optagelse af impuls og/eller momentum, kendetegnet ved, yderligere at omfatte en transmitter (2) indrettet til at overfører impuls og/eller momentum til en emitter (3) omfattende en udskydelig masse.
2. Beskyttelsesanordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at receiveren omfatter en plade udført så den dækker det ønskede område.
3. Beskyttelsesanordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at receiveren er integreret i en flade, som skal beskyttes.
4. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at receiveren er V-formet for at aflede impuls og eller momen-tumbærende objekter.
5. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at receiveren omfatter et materiale med en akustisk hastighed på 6000 m/s eller højere.
6. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at receiveren omfatter panserstål, keramik eller Kevlar.
7. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at transmitteren omfatter gennemgående stænger eller væskefyldte rør.
8. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 7, kendetegnet ved, at transmitteren omfatter et antændeligt, energiholdigt materiale, såsom et pyroteknisk eller eksplosivt materiale, for at tilføre energi og momentum til emitteren (3), og dermed også receiveren (1), ved at antænde eller detonere det energiholdige materiale, som er placeret inde i eller i tilknytning til, en eller begge ender af transmitteren (2).
9. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 8, kendetegnet ved, at transmitteren (2) er indrettet til at tilføre energi og momentum til emitteren (3), og dermed også receiveren (1), ved en elektrisk udlad ning, gennem armaturer, skinner eller spoler, inde i eller i tilknytning til, en eller begge ender af transmitteren (2).
10. Beskyttelsesanordning ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at være således indrettet, at transmitterens tilførsel af energi og momentum initieres reaktivt, af receiverens (1) bevægelse, når den tilføres momentum gennem impuls eller et momentumbærende objekt, ved anslåning af fænghætte(r) eller slutning af elektrisk(e) kredsløb.
11. Beskyttelsesanordning ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at omfatte en sensor til detektering af indkommende objekter eller eksplosioner, og at være således indrettet, at transmitterens tilførsel af energi og momentum initieres aktivt, af et signal genereret af sensoren.
12. Beskyttelsesanordning ifølge krav 11,kendetegnet ved, at sensoren omfatter en radar, tryktransducer eller thermocouple.
13. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 12, kendetegnet ved, at emitterens udskydelige masse omfatter væske, granulat eller pulver.
14. Beskyttelsesanordning ifølge krav 13, kendetegnet ved, at emitterens masse omfatter granulat eller pulver bundet i en resin.
15. Beskyttelsesanordning ifølge krav 13 eller 14, kendetegnet ved, at emitterens udskydelige masse er placeret i en beholder af disintegrerende materiale.
16. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 6, 8 til 15, kendetegnet ved, at emitteren (3) udskydes gennem transmitteren (2).
17. Beskyttelsesanordning ifølge ethvert af kravene 1 til 6, 8, 10 til 12, kendetegnet ved, at emitteren (3) er gas, der udskydes af transmitteren (2) som supersonisk flow.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK200900389A DK178262B1 (da) | 2009-02-06 | 2009-03-21 | Impuls og momentums overføringsanordning |
| US12/460,921 US9410771B2 (en) | 2009-02-06 | 2010-01-25 | Impulse and momentum transfer devise |
| DE102010008612.6A DE102010008612A1 (de) | 2009-02-06 | 2010-02-03 | Stoss- und Impulsuebertragungsvorrichtung |
| FR1000465A FR3022619B1 (fr) | 2009-02-06 | 2010-02-05 | Dispositif de transfert d'impulsion et de quantite de mouvement |
| US15/202,041 US9677857B2 (en) | 2009-02-06 | 2016-07-05 | Impulse and momentum transfer devise |
| US15/496,303 US9891025B2 (en) | 2009-02-06 | 2017-04-25 | Impulse and momentum transfer devise |
| US15/868,028 US10533827B2 (en) | 2009-02-06 | 2018-01-11 | Impulse and momentum transfer devise |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK200900176A DK200900176A1 (da) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Impuls og momentums overføringsanordning |
| DK200900176 | 2009-02-06 | ||
| DK200900389A DK178262B1 (da) | 2009-02-06 | 2009-03-21 | Impuls og momentums overføringsanordning |
| DK200900389 | 2009-03-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK200900389A1 DK200900389A1 (da) | 2015-02-02 |
| DK178262B1 true DK178262B1 (da) | 2015-10-19 |
Family
ID=52430731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK200900389A DK178262B1 (da) | 2009-02-06 | 2009-03-21 | Impuls og momentums overføringsanordning |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US9410771B2 (da) |
| DE (1) | DE102010008612A1 (da) |
| DK (1) | DK178262B1 (da) |
| FR (1) | FR3022619B1 (da) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0822444D0 (en) | 2008-12-10 | 2009-01-14 | Sloman Roger M | Vehicle stabilization |
| DK178262B1 (da) | 2009-02-06 | 2015-10-19 | Ten Cate Active Prot Aps | Impuls og momentums overføringsanordning |
| GB201911943D0 (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-02 | Advanced Blast & Ballistic Systems Ltd | Responding to an explosion local to an armoured vehicle |
| CN112113698B (zh) * | 2020-09-21 | 2022-10-14 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于电-磁式等效载荷测量法的水下爆炸测量系统 |
| US11313652B1 (en) | 2021-02-25 | 2022-04-26 | Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Army | Underbody kit |
| CN114179741B (zh) * | 2021-12-15 | 2024-02-13 | 南京理工大学 | 一种车辆底部爆炸防护组件主动解耦系统 |
| DE102022103396A1 (de) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | Rheinmetall Landsysteme Gmbh | Anordnung und geschütztes Fahrzeug |
Family Cites Families (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3580354A (en) | 1967-09-01 | 1971-05-25 | Harlan Douglas Hewitt | Vehicle tilt compensator |
| DE2031658C3 (de) | 1970-06-26 | 1979-07-12 | Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen | Panzerungswand mit schottähnlichen Kammern |
| US3793498A (en) * | 1971-04-27 | 1974-02-19 | Nissan Motor | Automotive inertia switch with dashpot type actuator |
| US3995656A (en) | 1972-02-15 | 1976-12-07 | Lif-O-Gen, Inc. | High pressure gas regulator |
| DE2822106C1 (de) | 1978-05-20 | 1996-08-22 | Daimler Benz Aerospace Ag | Hochenergetische Sprengladungsschicht für aktive Schutzanordnungen gegen Hohlladungen und Wuchtgeschosse hoher Durchschlagsleistung |
| GB2076148B (en) | 1980-05-17 | 1984-08-30 | Graviner Ltd | Improvements in and relating to fire or explosion detection |
| SE452503B (sv) | 1986-03-27 | 1987-11-30 | Ffv Affersverket | Pansarvegg av s k aktivt pansar for skydd mot rsv-stralen |
| DE4210415A1 (de) | 1992-03-30 | 2009-02-26 | Deutsch-Französisches Forschungsinstitut Saint-Louis, Saint-Louis | Aktive Panzerung |
| US5401055A (en) | 1992-05-28 | 1995-03-28 | Pham; Roger | Space efficient center tracking vehicle |
| US5765783A (en) | 1994-03-04 | 1998-06-16 | The Boeing Company | Vertically launchable and recoverable winged aircraft |
| DE19505629B4 (de) * | 1995-02-18 | 2004-04-29 | Diehl Stiftung & Co.Kg | Schutzeinrichtung gegen ein anfliegendes Projektil |
| DE19631715C2 (de) | 1996-08-06 | 2000-01-20 | Bundesrep Deutschland | Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen |
| US5947543A (en) * | 1997-04-03 | 1999-09-07 | Hubbard; Leo James | Vehicle safety system |
| US6056078A (en) | 1997-06-10 | 2000-05-02 | Pham; Roger N. C. | High performance fully-enclosed center-tracking vehicle |
| US6095459A (en) | 1997-06-16 | 2000-08-01 | Codina; George | Method and apparatus for countering asymmetrical aerodynamic process subjected onto multi engine aircraft |
| US6065558A (en) | 1997-07-01 | 2000-05-23 | Dynamotive, L.L.C. | Anti-rollover brake system |
| US5931499A (en) | 1998-04-14 | 1999-08-03 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Vehicle stabilizing apparatus |
| DE19832662C2 (de) | 1998-07-21 | 2000-07-20 | Manfred Held | Schutzvorrichtung gegen Bodenminen |
| DE19909905B4 (de) | 1998-08-19 | 2009-07-09 | Viktor Rossmann | Radpanzer bzw. Spähwagenpanzer mit eingebauten seitlichen Sicherheitsstützarmen, die eine Umsturtzgefahr ausschaltet |
| DE19913845C2 (de) | 1999-03-26 | 2002-06-13 | Henschel Wehrtechnik Gmbh | Einrichtung zur Sicherung der Verfügbarkeit von militärischen Fahrzeugen |
| US6394738B1 (en) | 2000-02-01 | 2002-05-28 | Rite-Hite Holding Corporation | Automatic outrigger for a vehicle |
| AU2449102A (en) | 2000-11-09 | 2002-05-21 | Vickers Omc Proprietary Ltd | Reactive mine protection |
| US6588799B1 (en) | 2001-01-09 | 2003-07-08 | Angelo Sanchez | Vehicle anti-rollover device |
| US6556908B1 (en) | 2002-03-04 | 2003-04-29 | Ford Global Technologies, Inc. | Attitude sensing system for an automotive vehicle relative to the road |
| US6938924B2 (en) | 2002-05-20 | 2005-09-06 | Alla Groberman | Vehicle anti-rollover system |
| DE20210749U1 (de) | 2002-07-17 | 2003-11-27 | Drehtainer Technologie Transfer Gmbh | Geschütztes Personenfahrzeug oder -aufenthaltsraum |
| DE10259918B4 (de) | 2002-12-20 | 2005-06-23 | Rheinmetall Landsysteme Gmbh | Minenschutzeinrichtung, insbesondere für Radfahrzeuge |
| US7017705B2 (en) | 2003-01-23 | 2006-03-28 | Vladimir Ponomarev | Blast compression wave absorbing device |
| WO2004090459A1 (en) | 2003-04-08 | 2004-10-21 | Serhiy Oleksandrovych Shumov | Active protection system |
| CA2526740C (en) | 2003-05-27 | 2012-01-03 | Csir | Protection against landmine explosion |
| RU2255225C2 (ru) | 2003-09-10 | 2005-06-27 | ФГУП "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Способ защиты окружающей среды от продуктов взрыва |
| US7494153B2 (en) | 2004-04-14 | 2009-02-24 | General Motors Corporation | Anti-roll thrust system for vehicles |
| WO2005113330A1 (en) | 2004-05-05 | 2005-12-01 | Adler, Richard, S. | Systems and methods for protecting ship from attack on the surface or under water |
| WO2006034528A1 (en) | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Crossfire Australia Pty Ltd | Liquid shock-wall |
| KR100636827B1 (ko) | 2004-10-18 | 2006-10-20 | 국방과학연구소 | 운동량 전달형 반응 장갑 |
| DE202005006655U1 (de) | 2005-04-12 | 2005-08-25 | Drehtainer Gmbh Spezial Container- Und Fahrzeugbau | Geschütztes Fahrzeug oder Schiff |
| US7421936B2 (en) * | 2005-04-22 | 2008-09-09 | Bbn Technologies Corp. | Systems and methods for explosive blast wave mitigation |
| EP1754949A1 (de) | 2005-08-18 | 2007-02-21 | Mowag GmbH | Gepanzertes Fahrzeug |
| US20070144337A1 (en) | 2005-09-29 | 2007-06-28 | Board Of Regents Of University Of Nebraska | Method and apparatus for shock wave mitigation |
| US7866250B2 (en) | 2006-02-09 | 2011-01-11 | Foster-Miller, Inc. | Vehicle protection system |
| ITMI20071200A1 (it) | 2007-06-14 | 2008-12-15 | Oto Melara Spa | Pannello di rinforzo e blindatura per un veicolo |
| US8514808B2 (en) | 2008-03-12 | 2013-08-20 | Toshiba America Research, Inc. | Method and function for maintaining mapping between media independent handover functions and transport addresses |
| CA2719035A1 (en) | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Telcordia Technologies, Inc. | A distributed method for minimum delay multi-hop data delivery in vehicular networks |
| GB0822444D0 (en) | 2008-12-10 | 2009-01-14 | Sloman Roger M | Vehicle stabilization |
| DK178262B1 (da) * | 2009-02-06 | 2015-10-19 | Ten Cate Active Prot Aps | Impuls og momentums overføringsanordning |
| DK200900176A1 (da) | 2009-02-06 | 2015-02-02 | Ten Cate Active Prot Aps | Impuls og momentums overføringsanordning |
| US8677876B2 (en) * | 2011-07-16 | 2014-03-25 | Kevin Mark Diaz | 4D simultaneous robotic containment with recoil |
-
2009
- 2009-03-21 DK DK200900389A patent/DK178262B1/da active
-
2010
- 2010-01-25 US US12/460,921 patent/US9410771B2/en active Active
- 2010-02-03 DE DE102010008612.6A patent/DE102010008612A1/de not_active Ceased
- 2010-02-05 FR FR1000465A patent/FR3022619B1/fr active Active
-
2016
- 2016-07-05 US US15/202,041 patent/US9677857B2/en active Active
-
2017
- 2017-04-25 US US15/496,303 patent/US9891025B2/en active Active
-
2018
- 2018-01-11 US US15/868,028 patent/US10533827B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10533827B2 (en) | 2020-01-14 |
| US9410771B2 (en) | 2016-08-09 |
| DK200900389A1 (da) | 2015-02-02 |
| US9677857B2 (en) | 2017-06-13 |
| US9891025B2 (en) | 2018-02-13 |
| US20180292180A1 (en) | 2018-10-11 |
| US20170227332A1 (en) | 2017-08-10 |
| FR3022619A1 (fr) | 2015-12-25 |
| US20150345912A1 (en) | 2015-12-03 |
| DE102010008612A1 (de) | 2016-12-01 |
| US20160377386A1 (en) | 2016-12-29 |
| FR3022619B1 (fr) | 2017-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2205929B1 (en) | System for protection against missiles | |
| DK178262B1 (da) | Impuls og momentums overføringsanordning | |
| US8020491B2 (en) | Method and apparatus for defending against airborne ammunition | |
| US6672218B2 (en) | Self-propelling projectile having a penetrator core | |
| US9366508B2 (en) | System for protection against missiles | |
| KR101566160B1 (ko) | 탄자트랩을 이용한 총류탄 | |
| EP2923170B1 (en) | Multi-row panel active blast system | |
| US9291434B2 (en) | Method and system for electronically shaping detonated charges | |
| US20180017358A1 (en) | Reactive armor | |
| RU2079100C1 (ru) | Осколочная мина | |
| JP6806712B2 (ja) | 反応装甲 | |
| US11512930B2 (en) | Reactive armor | |
| JP2018506697A5 (da) | ||
| NO327288B1 (no) | Splintprosjektil | |
| Sloman | Active blast mitigation systems using linear rocket motors | |
| BG113234A (bg) | Универсална безшумна система за изстрелване на мини и гранати | |
| BG4944U1 (bg) | Универсална система за изстрелване на мини и гранати | |
| DK200900176A1 (da) | Impuls og momentums overføringsanordning | |
| BG112404A (bg) | Кумулативно-осколочна граната | |
| BG964U1 (bg) | Артилерийски изстрел с бронебоен запалителен трасиращ снаряд |



