Barrel Length (m) PDF
Preview Barrel Length (m)
EExxpplloorriinngg tthhee PPoossssiibbiilliittiieess ooff aa NNaavvaall EElleeccttrroommaaggnneettiicc RRaaiill GGuunn 38th Annual Gun & Ammunition Symposium March 24 – 27, 2003 POC: Roger Ellis [email protected] (540) 653 5876 OOuuttlliinnee How a Railgun Works w Why a Naval Railgun Now? w Parametric Model w Parametric Studies w Conclusions w HHooww iitt WWoorrkkss PPaaiirr ooff MMeettaall CCoonndduuccttiinngg RRaaiillss ((iinnssiiddee bbaarrrreell)) LLooww DDrraagg HHyyppeerrssoonniicc PPrroojjeeccttiillee SSlliiddiinngg AArrmmaattuurree ((ccoonndduuccttss eelleeccttrriiccaall ccuurrrreenntt bbeettwweeeenn rraaiillss)) SSaabboott ((ssuuppppoorrttss pprroojjeeccttiillee)) SSoouurrccee ooff SSttoorreedd EElleeccttrriiccaall EEnneerrggyy ((ee..gg..,, ccaappaacciittoorr bbaannkk)) HHooww iitt WWoorrkkss LLoorreennttzzffoorrccee aacccceelleerraatteess aarrmmaattuurree && pprroojjeeccttiillee MMaaggnneettiicc ffiieelldd iinntteerraaccttss wwiitthh ddoowwnn bbaarrrreell.. aarrmmaattuurree ccuurrrreenntt,, ggeenneerraattiinngg BBB aaxxiiaall pprrooppuullssiivvee ffoorrccee MMaaggnneettiicc ffiieelldd ggeenneerraatteedd aarroouunndd FFF JJJ rraaiillss aass ccuurrrreenntt fflloowwss tthhrroouugghh cciirrccuuiitt.. LLoorreennttzz FFoorrccee ((FF)) == CCuurrrreenntt ((JJ)) XX MMaaggnneettiicc FFiieelldd ((BB)) SSwwiittcchh cclloosseess,, ccuurrrreenntt fflloowwss tthhrroouugghh rraaiillss && aarrmmaattuurree.. WWhhyy NNooww ?? Integrated Power System (IPS) Guided Munitions Development Advances in Railgun Technology EEnnaabblliinngg TTeecchhnnoollooggiieess ffoorr TTrraannssffoorrmmaattiioonnaall NNaavvaall RRaaiillgguunn NNaavvyy EEMM WWoorrkksshhoopp A workshop was held in November 2001 at w the Institute for Advanced Technology (IAT) NNoottiioonnaall NNaavvyy EEMM GGuunn:: to access the feasibility of a long range Naval railgun. •• FFlliigghhtt MMaassss –– 1155 kkgg •• LLaauunncchh MMaassss –– 2200 kkgg •• LLaauunncchh VVeelloocciittyy –– 22..55 kkmm//ss Included most of the nations foremost w •• MMuuzzzzllee EEnneerrggyy –– 6633 MMJJ experts in EM launch. •• BBrreeeecchh EEnneerrggyy –– ~~115500 MMJJ •• BBaarrrreell LLeennggtthh –– 1100 mm Discussions were centered around a w •• PPeeaakk AAcccceell.. –– 4455 kkgg’’ss notional Navy EM Gun. •• FFiirriinngg RRaattee –– 66 ttoo 1122 RRPPMM •• PPeeaakk PPoowweerr –– 2200 ttoo 4400 MMWW Participants concluded that “…no current w •• PPeeaakk CCuurrrreenntt ~~ 66 MMAA scientific or technological obstacles would •• IInn--BBoorree TTiimmee ~~ 88 –– 1100 mmsseecc preclude the development of a naval railgun.” EEvvaalluuaatteedd NNoottiioonnaall NNaavvyy EEMM GGuunn FFeeaassiibbiilliittyy Why Trade Studies? Projectile Gun Mount Helps better quantify important parameters and w concerns/issues from the workshop Understand launcher design space and relationship w to/impact on projectile and PFN design space. Size proof of concept launcher demonstration to w Power Supply demonstrate feasibility of a tactical configuration. & Magazine Track energy flow from power supply to target. w AA ttoottaall sshhiipp//wweeaappoonn ssyysstteemmss ddeessiiggnn aapppprrooaacchh iiss eesssseennttiiaall.. PPaarraammeettrriicc SSttuuddiieess Effected Parameters Effected Parameters PFN Size w PFN Size w Variables Being Explored Variables Being Explored Maximum Current w Maximum Current w Barrel Length Linear Current Density w Barrel Length w Linear Current Density w w Energy Dissipated in Rails w BBoorree D Dimimeennssioionnss ww Energy Dissipated in Rails w Inductance Gradient w Inductance Gradient w Certain Projectile Characteristics ww Certain Projectile Characteristics w PPieiezzoommeetrtricic E Efffifcicieiennccyy w ww InInteteggrraatetedd L Laauunncchh P Paacckkaaggee ww CCoooolilningg F Floloww R Raatete Firing Rate Characteristics ww Firing Rate Characteristics Gun System Weight w Gun System Weight w Certain Electrical Current w Certain Electrical Current Estimates w Estimates CChhaarraaccteterrisistitcicss ww %% P Paarraassitiitcic M Maassss Maximum Projectile Gee’s w Maximum Projectile Gee’s Rail Cooling Characteristics w w Rail Cooling Characteristics w Projectile Range w Projectile Range w Distributed Cabling ww Distributed Cabling w TTeerrmmininaal lV Veeloloccitiyty w MMooddeell MMeetthhooddoollooggiieess MMooddeell CCoommppoonneennttss VVaarryy aann IInnppuutt ffoorr aa SSppeecciiffiieedd RRaannggee OObbsseerrvvee WWhhiillee KKeeeeppiinngg aallll CChhaannggeess iinn OOtthheerr IInnppuutt OOuuttppuutt VVaalluueess CCoonnssttaanntt PPrroojjeeccttiillee && RRaaiill CCoooolliinngg TTrraajjeeccttoorryy RRaaiill HHeeaattiinngg IInntteeggrraatteedd CCuurrrreenntt LLaauunncchh DDiissttrriibbuuttiioonn PPaacckkaaggee CCaallccuullaattiioonn CCuurrrreenntt PPrrooffiillee IInn--BBoorree EEvveenntt GGeenneerraattoorr LLaauunncchheerr TTrraaddeess BBaasseelliinnee w Barrel Configuration Barrel Cross Section – 10 m barrel – Cabled at Breech rail – Train and Elevate – Simple Cooling Channels w Bore – 150mm x 150mm * – 100 mm rail thickness * w Electrical Current Profile cooling – 6.5 MA/msec linear rise rate * 150 mm – 0 slope linear secondary rate * channels – 2 MA/msec linear decay rate * – 40% max current a muzzle exit * w Projectile Barrel trade initial inputs based on Center – 20 Kg Launch Mass for Naval Analysis’ notional gun which was – 2.5 Km/sec evaluated at the Navy Electro-Magnetic – Base Push Launch Workshop (7-9 November 2001, – “Barrage Like” Austin Texas «Implied Characteristics from Notional Baseline
Description:The list of books you might like
