[28.09.2023]
Elektromagnetische Artillerie läuft auf Hochtouren
Die Abschlusssitzung des im April 2021 gestarteten PILUM Projekts fand heute am Sitz der Europäischen Verteidigungsagentur (EDA) in Brüssel statt. Die Mitglieder des Konsortiums unter Koordination des ISL gaben einen Überblick über die untersuchten Forschungsthemen und zogen Bilanz der erzielten Ergebnisse in jedem der drei EMRG-Teilbereiche: Schienenkanone, Hyperschallgeschoss und elektrische Speicher- und Schalttechnik.
Alle sieben Partner aus vier europäischen Ländern waren an dieser Machbarkeitsstudie beteiligt. Sie stellten eindeutig fest, dass beachtliche Fortschritte bei jeder der drei EMRG-Komponenten erzielt wurden und der Weg für die nächste Entwicklungsstufe hin zu einer elektromagnetischen Artillerie der Zukunft geebnet ist.
Die im Rahmen des PILUM-Projekts erzielten Ergebnisse bilden eine solide Ausgangsbasis für die nächste Entwicklungsstufe: das THEMA (TecHnology for ElectroMAgnetic Artillery) genannte Forschungsprojekt, welches den Aufbau einer elektromagnetischen Schienenkanone als Demonstrator auf einem Schießplatz vorbereiten soll.
Railgun
ISL-Demonstrator einer elektromagnetischen Schienenkanone
Die Hauptbestandteile eines Schienenbeschleunigers auch Railgun genannt, sind extrem hohen Temperaturen und Reibungswiderständen ausgesetzt. Sie wurden mit speziellen erosionsfesten Materialien beschichtet, wodurch die Lebensdauer der Führungsstruktur(Kanone) drastisch erhöht werden konnte.
Hyperschallgeschoss
ISL-Hyperschallgeschoss
Voruntersuchungen zu Hyperschallprojektilen wurden für den Geschwindigkeitsbereich bis MACH 6 ausgearbeitet. Hierzu wurden Versuche im Windkanal, Simulationen mit dynamischen Strömungsmodellen und insbesondere Freiflugversuche im Freifeld zur Leistungsbewertung bei MACH 5 durchgeführt.
Energiespeicher und Schalttechnik
Induktive Energiequelle XRAM
Im Rahmen des PILUM-Projekts wurde auch die Einsatzfähigkeit verschiedener Energiespeicherkonzepte wie kapazitive und induktive Energiespeicher im Detail untersucht.
Kapazitive Energiespeicher wurden auf ihre Lebensdauer und Haltbarkeit untersucht. Es erwies sich, dass unter speziellen in den Szenarien vorgegebenen Einsatzbedingungen die Energiedichte von Hochleistungsimpulssystemen ca. 25% über dem von den Herstellern in ihren Lastenheften angegeben Kennwerten liegt.
Eine vielversprechende Lösung für den Einsatz bei Schienenkanonen ist das vom ISL entwickelte induktive Energiekonzept XRAM, das auf relativ geringem Raum hohe magnetische Ströme speichern kann. Die Schalttechnik stellt die Forschung noch vor eine technologische Herausforderung, der sich das Konsortium in der Ausreifungsphase des Projekts (THEMA) stellen wird.
PILUM und PADR
Das "PILUM“-Projekt ist Teil der Vorbereitenden Aktion im Bereich Verteidigungsforschung (Preparatory Action on Defence Research, PADR), das unter Führung der Europäischen Verteidigungsagentur von der Europäischen Kommission finanziert wird.
Die Angebotsaufforderung wurde im Jahr 2019 unter der Forschungsmaßnahme "PADR-FDDT-EMERGING-03-2019: Emerging Game-changers“ veröffentlicht. Ziel war es „Langstreckenwirkungen“ zu erforschen durch Suche nach radikalen Lösungen für kosteneffektive Langstreckeneffektoren von hoher Treffgenauigkeit. PILUM schlug die elektromagnetische Schienenkanone (Railgun) vor, da diese erheblich höhere Mündungsgeschwindigkeiten erzielen kann als Pulverkanonen. Mit dieser Technologie können Geschosse auf weit höhere Reichweiten beschleunigt werden als mit konventioneller Artillerie.
Schienenkanonen können Projektile auf Mündungsgeschwindigkeiten von mehr als 2000m/s beschleunigen, und je nach Auslegung Reichweiten von 200 km und mehr erreichen. Bei der PILUM-Studie wurde auch die Integration von EMRG-Systemen auf mobilen schwimmenden Plattformen und mobilen Landfahrzeugen untersucht.
Die Europäische Kommission finanzierte das Projekt PILUM im Rahmen der „Preparatory Action on Defence Research“(PADR) in Höhe von 1,5 Mio.€. Die Projektleitung hatte das Deutsch-französische Forschungsinstitut ISL, das über langjährige Erfahrung im Bereich elektromagnetische Beschleunigung verfügt.
PADR PILUM konnte den Weg für das Folgeprojekt THEMA ebnen. Dieses soll den technologischen Reifegrad der drei kritischen Komponenten der EMRG-Technologie zwischen 2024 und 2027 voranbringen. Das Projekt THEMA (TecHnology for ElectroMagnetic Artillery) erhielt im Juni 2023 den Zuschlag der Europäischen Kommission für eine Finanzierung aus dem Europäischen Verteidigungsfond (EDF).
LINKS
Mehr Informationen zum Projekt PILUM finden Sie hier: https://eda.europa.eu/publications-and-data/factsheets/factsheet-projectiles-for-increased-long-range-effects-using-electromagnetic-railgun-pilum
Für weitere Informationen wie EMRG Technologie gegen angreifende Flugkörper eingesetzt werden kann, hier ein Video mit einem möglichen Szenario in maritimer Umgebung:
https://www.youtube.com/watch?v=5DfWXOT1FSQ&t=45s
Deutsch-Französisches Forschungsinstitut Saint-Louis (ISL) - Koordinator des Konsortiums
Foto der Konsortiumsmitglieder beim Abschlusstreffen des PILUM-Projekts am 28. September 2023 bei der EDA in Brüssel
Sieben Partner aus vier europäischen Ländern sind in diesem Konsortium zusammengeschlossen. Jeder Partner trug mit der ihm eigenen industriellen, technologischen und wissenschaftlichen Expertise zu diesem Projekt bei:
• Das Deutsch-Französische Forschungsinstitut Saint-Louis (ISL), europaweit führend im Bereich der elektromagnetischen Beschleunigung, koordinierte das Projekt.
• Das Von Karman Institut für Strömungsmechanik (Belgien), ist spezialisiert auf Forschung in den Bereichen Fluiddynamik und Strömungsmechanik.
• Naval Group und Nexter (Frankreich), sind als große Industrieunternehmen zwei Hauptakteure bei der Integration von Waffensystemen.
• Diehl Defence (Deutschland), lieferte die Munition
• Explomet (Polen), ein KMU, hat sich auf den Bereich des Sprengplattierens von Metallen spezialisiert.
