DE1950930A1 - Method of stabilizing the trajectory of a recoil-propelled missile - Google Patents
Method of stabilizing the trajectory of a recoil-propelled missileInfo
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Description
Verfahren zur Stabilisierung der Flugbahn eines rückstoßgetrie- 1QeTiGr1 Flugkörpers Method for stabilizing the trajectory of a recoil 1 QeTiGr 1 missile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung, der Flugbahn eines rllcksto.^getriebenen Flugkörpers durch am Flugkörperheck angreifende Zugkräfte,The invention relates to a method for stabilization, the flight path a recoil. ^ propelled missile through the rear of the missile attacking tensile forces,
Bei einer bekannten Ausführung werden die einen startenden Flugkörper in der gewünschten Flugrichtung stabilisierenden Zugkräfte durch eine mechanische Seilführung aufgebracht, bei der auf einer Trommel vier Seile aufgewickelt sind» Die Seile laufen Über vier Umlenkrollen, die an den Enden eines auf dem Erdboden verankerten Kreuzes montiert sind, zu vier am Hepk des senkrecht zu startenden Flugkörpers befestigten, ebenfalls kreuzweise angeordneten Armen. Beim Start dea Plugkörpers rollen die Seile sioh So von der Trommel ab, daß sie alle um gleiche Stücke länger we^tn, Duroh In a known embodiment, the a launching aircraft body are applied in the desired direction of flight stabilizing tensile forces by a mechanical cable guide, on a drum four ropes are wound in "The ropes run via four guide rollers which are mounted at the ends of an anchored on the ground Cross , to four arms attached to the Hepk of the missile to be launched vertically, also arranged crosswise. When starting dea plug body the ropes roll SiOH So from the drum from that they tn all to equal pieces longer we ^, Duroh
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BAÖBAÖ
die immer gespannt bleibenden Seile ist die Achslage des
Plugkörpers und somit auch die Schub- und Beschleunigungsrichtung bestimmt. Nach Erreichen einer Flugstrecke von ungefähr
50 Metern ist eine eine stabile Flugbahn gewährleistende
Geschwindigkeit erreicht und die Arme mit ihren Seilen werden vom Flugkörper abgesprengt; vgl, Jahrbuch 1959
der WGL, Seite 328 "Veronique".the ropes that remain taut is the axis position of the
Plug body and thus also the direction of thrust and acceleration is determined. After reaching a flight distance of about 50 meters, a speed ensuring a stable trajectory is reached and the arms with their ropes are blasted off the missile; see, 1959 yearbook
of the WGL, page 328 "Veronique".
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Stabilisierungsverfahren zu vereinfachen und gleichzeitig für waagerecht und senkrecht startende rückstoßgetriebene Flugkörper nutzbar zu machen.The invention is based on the object of this stabilization method to simplify and at the same time for horizontally and vertically launching recoil-propelled missiles to make usable.
Bei waagerecht startenden Flugkörpern sind, insbesondere
wenn sie aus sog. Abschußrohren starten, die einen Gasgenerator zur Erzeugung eines den Flugkörper beschleunigenden
Gasdruckes aufweisen, verhältnismäßig große Bewegungen des das Abschußrohr verlassenden Flugkörpers in Nick- und Gierebene um seinen Schwerpunkt zu beobachten» Dies führt zu ungewollten
BodenberUhrungen des Flugkörpers unmittelbar nach
Verlassen des Abschußrohres und - wenn es· sich um halbautomatisch
gelenkte Flugkörper handelt - zum Verlassen des Flug körpers aus dem Auffaßbereich seines Ortungsgerätes.For horizontally launching missiles are, in particular
when they start from so-called launch tubes, which use a gas generator to generate a missile that accelerates
Have gas pressure, relatively large movements of the missile leaving the launch tube in pitch and yaw planes to observe its center of gravity body from the Auffaßbereich his locating device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu
schaffen durch einfache weder den Flugkörper noch seine Abschußanlage in ungünstiger Weise beeinflussende Mittel.The invention is based on the object of remedying this
create by simple means that neither the missile nor its launching system in an unfavorable way.
Ausgehend von dem bekannten Stabilisierungsverfahren für
senkrecht startende Flugkörper ist diese Aufgabe bei waagerecht startenden Flugkörpern dadurch gelöst, daß die den
Flugkörper stabilisierenden Seilkräfte mit Hilfe eines einzi
gen Zugorgans aufgebracht werden, dessen Zugkraft bei von
Null verschiedenen Flugkörperanstellwinkeln Momente erzeugt, die den Flugkörper um seinen Schwerpunkt zurückdrehen.Based on the known stabilization process for
perpendicular launching missiles, this task is achieved in horizontally launching missiles in that the
Missile stabilizing rope forces are applied with the help of a single tension member, the tensile force of
Zero different missile angles of attack generates moments that rotate the missile back around its center of gravity.
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Die a u diese Weise erzeugten Zugkräfte wirken als rückfmi-cade Momente auf den Plugkörper, wenn dieser infolge Str-rtatörungen beim Verlassen des Abschußrohres Beschleuni-K Ingen Hin seinen Schwerpunkt in der iJick- und/oder Gierebene erfährt, drehen ihn .also in die gewünschte ursprüngliche Flugrichtung zurück und verkleinern dadurch die dabei auftretenden Anstellwinkelschwingungen in der Nick- oder Gierebene. Die rückführenden Momente sind dann vorzeichenunaba'iiigit,, wenn entweder der Flugkörper um seine Längsachse rouiopt oder das Zugorgan konzentrisch zur Längsachse des Flugkörpers aufgespult ist bzw. das Zugorgan am Heck des Flug-ΛΟ.. pers zentrisch angreift.The tensile forces generated au thus act as rückfmi-cade moments on the plug body when it finds its focus in the iJick- and / or yaw plane due Str-rtatörungen leaving the launch tube Accelerati-K Ingen Hin him turn .also in the desired original flight direction back and thereby reduce the angle of attack oscillations occurring in the pitch or yaw plane. The returning moments are then unsigned if either the missile rouiopt around its longitudinal axis or the traction element is coiled concentrically to the longitudinal axis of the missile or the traction element acts centrally on the tail of the aircraft.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgernäßen Verfahrens ist darin zu sehen, da3 auch die gerade während der ersten Flugphase unerwünschten Wirkungen von unterschiedlichen Schubvektoren bei gleicher Eintauchtiefe und/oder Dauer eines in Jt;ii Triebwerkstrahl eintauchenden Strahlspoilers infolge unterschiedlich großer Brennkammerdrücke mit Hilfe dieser Z-irkräfte kompensiert werden können. Hierzu sind die Zugkräfte so zu bemessen, da^ die unerwünscht großen Steuermomeute durch die durch die Zugkräfte erzeugten rückführenden Momente auf das gewünschte Maß reduziert werden. Handelt es sieh um einen um seine Längsachse rotierenden Flugkörper, so werden auch mitrotierende Störmomente infolge Bauungenauigkeiten in ihren unerwünschten Wirkungen gemindert.A further advantage of the method according to the invention is to be seen in the fact that it also occurs during the first flight phase undesirable effects of different thrust vectors with the same immersion depth and / or duration of an in Jt; ii engine jet immersing jet spoiler as a result of different large combustion chamber pressures can be compensated with the help of these Z-irkforces. For this are the tensile forces to be measured in such a way that the undesirably large tax rates can be reduced to the desired level by the returning moments generated by the tensile forces. Does it If you see a missile rotating around its longitudinal axis, there are also rotating disturbance torques due to structural inaccuracies reduced in their undesirable effects.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Zugkraft nach Dauer und Größe in Abhängigkeit der Frequenz und der Amplitude der ungedämpften Anstellwinke!schwingungen des Flugkörpers derart gewählt, da,'; die Erzeugung des gewünschten rückführenden konientes im Maximum eines Schwingungsbauches der .Anstellwinkelschwingung beendet ist, um diese Schwingungsenergie aas dem System zu entfernen.According to a further feature of the invention, the duration and size of the tensile force is dependent on the frequency and the amplitude the undamped angle of attack! vibrations of the missile chosen such that, '; the creation of the desired recirculating conientes at the maximum of an antinode of the angle of attack oscillation is finished to remove this vibration energy from the system.
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Mach einer bevorzugten Ausführungsformder Erfindung ist zur Erzeugung der Zugkräfte ein konzentrisch zur FlugkÖrperiängsachse aufgespultes Zugorgan vorgesehen, das nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das der Lenksignalübertragung dienende Kabel sein kann. Hierzu ist das der Lenksignalübertragüng dienende Kabel an seinem Anfang verstärkt und mit seinen ersteh Windungen fester als die darauffolgenden Windungen verklebt. Es kann aber auch eine Seilbremse für das vom Flugkörper■abspulende Kabel am Flugkörper vorgesehen sein, die in Abhängigkeit der seit dem Start vergangenen Zeit ausschaltbar ist. Zweckmäßigerweise ist dann mit dem Kabel ein weiteres Zugorgan zu·verbinden, das die aufzubringenden Kräfte zwischen Seilbremse und Flugkörper Überträgt,Mach a preferred embodiment of the invention To generate the tensile forces, a tensile element coiled concentrically to the longitudinal axis of the missile is provided, which after a advantageous embodiment of the invention that of the steering signal transmission serving cable can be. This is the steering signal transmission Serving cable reinforced at its beginning and with its first turns stronger than the following Coils glued. But it can also be a rope brake for the cable which unwinds from the missile ■ is provided on the missile that depends on the time elapsed since the start can be switched off. Appropriately is then with the cable to connect another traction element, which the forces to be applied transmits between rope brake and missile,
Um mit Hilfe eines einzigen Zugorganes sowohl die eingangs erwähnten Startstreuungen als auch die unerwünschten Schubvektoränderungen bei gleicher Eintauchdauer des Strahlruders zu kompensieren* ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Zugorgan in zwei gegenüber der Normalverklebung unterschiedlichen Stufen verklebt.To with the help of a single pulling element both the initially mentioned start spreads as well as the undesired thrust vector changes to compensate for the same immersion duration of the thruster * is according to a further feature of the invention the pulling element in two different ways compared to normal gluing Glued steps.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Zeichnung beschrieben. , The invention is described below with reference to a drawing. ,
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine sehematische Darstellung eines seine Starteinrichtung verlassenden Flugkörpers,Figure 1 is a schematic representation of its starting device leaving missile,
Figur 2 ein Diagramm in der Nickebene liegender durch Startstreuungen unterschiedlich beeinflußter Flugbahnen, ■": aufgetragen über der Zeit, ohne am Flugkörperheck angreifende Zugkräfte und entsprechende Flugbahnen eines Flugkörpers mit. einer am Heck angreifenden Zugkraft. v : V . .2 shows a diagram in the pitch plane lying differently influenced by start scattering trajectories, ■ "plotted over time, without acting on the missile tail tensile forces and corresponding trajectories of a missile with a force acting on the rear tractive force v.:. V..
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Ein rücketo"getriebener Plugkörper 1 ist über ein auf einer hier nicht/abgestellten Spule/im Flugkörper aufgewickeltes Kabel 2 mit einer auf dem Erdboden 2 stehenden Leitstelle 4 verbunden, die ein Abschußrohr 5 aufweist, aus dem der Plugkörper z.B. mit Hilfe eines ebenfalls nicht dargestellten, im Abschußrohr angeordneten Gasgenerators gestartet wird. Das Kabel dient der Übertragung von Lenksignalen auf den Plugkörper, die in der Leitstelle in Abhängigkeit der durch ein Ortungsgerät 6 selbsttätig wahrgenommenen Ablage des Flugkörpers von der Zieldeckungsgeraden erzeugt werden. Etwa die ersten dreißig Meter dieses Kabels sind auf der nur angedeuteten Spule 7 fester verklebt als die verbleibenden Windungen; auch ist dieser Teil des Kabels stärker als das übrige Kabel ausgebildet, um die erforderlichen Zugkräfte übertragen zu können.A back to "driven plug body 1 is over one on one here not / turned off coil / in the missile wound Cable 2 is connected to a control center 4 standing on the ground 2, which has a launch tube 5 from which the plug body e.g. is started with the help of a gas generator, also not shown, arranged in the launch tube. That Cable is used to transmit steering signals to the plug body, in the control center as a function of the position of the missile perceived automatically by a locating device 6 can be generated from the target coverage line. About the first thirty meters of this cable are only hinted at Coil 7 glued more firmly than the remaining turns; even if this part of the cable is thicker than the rest of the cable, in order to be able to transmit the necessary tensile forces.
Anstelle dieser festeren Verklebung kann aber auch eine z.B. über eine Verzögerungsschaltung ausschaltbare Seilbremse vorgesehen sein, um den erhöhten Anfangsaug zu erzeugen. Hierzu ist das Kabel 2 mit einem zusätzlichen Zugorgan zu versehen, um die Kräfte ohne Schädigung des Kabels aufbringen zu können»Instead of this more firm bonding, a rope brake can also be provided, which can be switched off via a delay circuit, for example to create the increased initial suction. For this purpose, the cable 2 is to be provided with an additional pulling element, in order to be able to apply the forces without damaging the cable »
Die beim Verlassen des Abschußrohres auftretenden Störungen verursachen sowohl in der in Fig« I dargestellten Nickebene als auch in der nicht dargestellten Gierebene einen positiven oder negativen Anstellwinkel 04 des Flugkörpers um seinen Schwerpunkt S infolge des Störmoßientes M1«, Proportional au dieaetfi Anstellwinkel v/erden Luftkräfte eraeugt^ die von der Sollflugbahn P abweichende Flugbahnen P1 hervorrufen0 Die maximal zulässigen Grenzen dieser abweichenden Flugbahnen F- sind durch die Bodenfreiheit und den Äuffaßbereioh A defs Ortungsgeräts gegeben.The disturbances occurring when leaving the launch tube cause a positive or negative angle of attack 04 of the missile around its center of gravity S as a result of the interference impact M 1 ', proportional to the angle of attack v / earth, both in the pitch plane shown in FIG. 1 and in the yaw plane (not shown) air forces eraeugt ^ which deviates from the nominal trajectory P trajectories P 1 0 cause the maximum permissible limits of these different trajectories F are given by the ground clearance and the Äuffaßbereioh A de f s locating device.
Der verstärkte Kabelzug auf den Flugkörper, der über den Hebelarm u auf den Schwerpunkt wirkt, erzeugt ein rückdrehendes Moment i/U um den Schwerpunkt, so daß die Plugbahn des Flugkörpern viol weniger ausschlägt, wie dies die Kurven Fp In der koaxial zur Längsachse des Flugkörpers angeordneten "5"The increased cable pull on the missile, which acts on the center of gravity via the lever arm u , generates a backward rotating moment i / U around the center of gravity, so that the plug path of the missile violates less than the curves Fp In the coaxial to the longitudinal axis of the missile arranged "5"
109817/0121 ■*"0R1GINAL 109817/0121 ■ * " 0R1GINAL
Figur 2 zeigen. Die durch das Zugorgan aufzubringende Zugkraft ist nach Dauer und Größe in Abhängigkeit der Frequenz und der Amplitude der ungedämpften Anstellwinkelschwingungen des Flugkörpers zu wählen, wobei darauf zu achten ist, daß die Erzeugung des gewünschten rückführenden Momentes im Maximum eines Schwingungsbauches der Anstellwinkelschwingung beendet ist. Bei Flugkörpern mit Dualtriebwerken, d.h. Triebwerken mit je einem Beschleunigungs-und einem Marschtriebwerk in einer Brennkammer wird bei Verwendung von Strahlrudern ein unerwünschter unterschiedlicher. Querschub bei gleicher Eintauchtiefe und Eintauchzeit auf Grund des unterschiedlichen Brennkammerdruckes in den beiden Abbrandphasen erzeugt. Bisher wird der notwendige Ausgleich- durch eine Korrektur der Lenkkommandos,, nämlich durch veränderte Eintauchzeiten? oder aber durch strömungsmechanische Mittel, wie z,B, veränderte Eintauchtiefen oder Korrekturstrahlruder, ersielt0 Durch Anpassung des verstärkten Kabelzuges an den seitlichen Verlauf des Brennkammerdruckes kann eine gleichbleibende Steuerwirksamkeit über der Zeit erreicht werden«,Figure 2 show. The tensile force to be applied by the traction element is to be selected according to duration and size depending on the frequency and the amplitude of the undamped angle of attack oscillations of the missile, whereby it must be ensured that the generation of the desired return torque is terminated in the maximum of an antinode of the angle of attack oscillation. In the case of missiles with dual engines, ie engines each with an acceleration engine and a cruise engine in a combustion chamber, the use of thrusters becomes undesirably different. Transverse thrust generated with the same immersion depth and immersion time due to the different combustion chamber pressure in the two combustion phases. So far, the necessary compensation has been made by correcting the steering commands, namely by changing the immersion times ? or by means of fluid mechanics, such as changed immersion depths or correction thrusters, 0 By adapting the reinforced cable pull to the lateral course of the combustion chamber pressure, a constant control effectiveness can be achieved over time «,
Um beide Aufgaben mit einem einzigen Zugorgan lösen zu ist das Saugorgan in zwei gegenüber der Normalverklebung un terschiedlichen Stufen verklebteTo solve both tasks with a single pulling element is the suction element in two opposite the normal gluing un different stages glued
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