Gaußgewehr

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Beschreibung

Das Gaußgewehr, auch bekannt unter Coilgun oder Gaussrifle (siehe Bild 1siehe Bild 1), ist ein elektromagnetischer Beschleuniger für Wuchtgeschosse. Anders als bei der ebenfalls magnetisch arbeitenden Railgun, werden Spulen zur Erzeugung der Magnetfelder verwendet. Das Gaußgewehr beschleunigt nur die Wuchtgeschosse. Im Ziel entsteht der Schaden lediglich durch das Auftreffen eines Projektils.

Es existieren zwei grundlegend verschiedene Verfahren, um ein Projektil mit einer Anordnung von Spulen zu beschleunigen:

  • Ferromagnetische Gaußkanone
  • Induktive Gaußkanone

Bei der Ferromagnetische Gaußkanone handelt es sich um eine Waffe, die ein ferromagnetisches Geschoss (siehe Bild 2siehe Bild 2) mit Hilfe von elektromagnetischer Kraft beschleunigt. Zum Beschleunigen wird durch die Spule (siehe Bild 3siehe Bild 3) vor dem Geschoss ein elektrischer Strom geleitet. Das dabei erzeugte Magnetfeld zieht das Geschoss an und beschleunigt es so ins Spulenzentrum. Wichtig jedoch ist, dass das Magnetfeld wieder rechtzeitig abgeschaltet wird, bevor das Geschoss das Zentrum erreicht, andernfalls übt das Magnetfeld eine bremsende Wirkung aus. Durch das sequentielle Aktivieren von mehreren hintereinander gestellten Spulen lassen sich immer höhere Geschwindigkeiten erreichen. Mit Hilfe von Kondensatoren (siehe Bild 4siehe Bild 4) wird der dazu benötigte kurze und sehr kräftige Stromimpuls erzeugt. Der Strom wird über die Spule kurzgeschlossen und somit wird der Kondensator schlagartig entladen. Das Problem ist hierbei das zeitlich exakte Abschalten der Spule und die Sättigungsmagnetisierung des Projektils. Das Abschalten des Spulenstroms, wenn das Geschoss einen bestimmten Punkt erreicht hat, wird über Sensoren gesteuert.

Bei Anlagen, bei denen der Strom solange durch die Spulen fließt, bis der Kondensator entladen ist, liegt keine Signalrückführung vor. Diese Gaußgewehre funktionieren nur wenn die Abstimmung der Projektil Masse auf die Stromkreise übereinstimmt. Auch das ferromagnetische Material vom Geschoss beeinflusst die Magnetfelder der Spulen. Dadurch werden die Berechnungen etwas schwierig.

Wenn die elektrische Leitfähigkeit des Materials, aus dem das Geschoss besteht, zu hoch ist, dann werden durch das sich verändernde Magnetfeld Wirbelströme im Geschoss erzeugt. Diese Wirbelströme haben eine bremsende Wirkung und erhitzen auch das Geschoss (induktive Erwärmung).

Beispiel:
Besteht das Geschoss aus Eisen, so hört es bei 768 °C auf, ferromagnetisch zu sein. Dadurch fällt die Vortriebskraft durch das Magnetfeld weg, während die Bremskraft durch die Wirbelströme weiterwirkt. Abhilfe besteht in der Verwendung von Ferriten mit geringer elektrischer Leitfähigkeit.

Fotos

Informationen

Autoren

Artikeldatum

  • Februar 2017 (Juli 2010)

(*) Datum des Artikels im alten TechnikWiki.

Konstrukteur

  • Anonym

Konstruktionsdatum

  • 2009

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