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Zentriervorrichtung an selbstrotierenden Lufttorpedos mit allmählich verbrennendem
Triebsatz.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an durch ihre Treibgase in Drehung zu vorsetzende Lufttorpedos, durch welche dieselben beim Abfeuern ans der Richtröhre, dem sogenannten Torpedowerfer, schon im Inneren des Laufes und ohne von seiner Wandung gehindert zu werden, um ihre natürliche Drehungsachse (Schwerpunktlinie) sich drehen können. Die letztere fällt wegen der Mängel bei der Herstellung und wegen der Ladung der Torpedos niemals ganz mit der geometrischen Achse derselben zusammen. Durch die neue Vorrichtung kann der Torpedo schon im Inneren des Laufes des Torpedowerfers diejenige Drehungsachse wählen, die er sonst erst nach dem Verlassen der Laufmündung er- halten würde, wodurch der Torpedo grössere Treffsicherheit erhält.
Wenn durch den Lauf des Torpedowerfers die Drehungsachse bestimmt werden sollte, die dann offenbar auch die geometrische Achse der Torpedos sein würde, so würden, sobald der Torpedo den Lauf verlassen hat, Kräfte auftreten, die ihn aus seiner Bahn zu drängen suchen. Wenn aber die Zentrierung des Torpedos selbsttätig schon im Inneren des Laufes erfolgt, so können jene Kräfte offenbar nicht auftreten.
Die Erfindung besteht darin, den Torpedo mit einem denselben umschliessenden und stützenden Ringe, im folgenden Halancierring"gbtHtdnt, zu versehen, der am Schwerpunkt des Torpedos oder in dessen Nähe angebracht wird. Er hat einen so grossen äusseren
Durchmesser, dass bei der Drehung des Torpedos im Laufinnern die Spitze und das Hinter- ende desselben bei den infolge des Nichtzusammenfallens der beiden erwähnten Achsen entstehenden Schwankungen die Wandungen des Laufinnern nicht berühren und somit den Torpedo an der freien Drehung um die natürliche Drehungsachse nicht verhindern können.
Wegen der jeder Torpodofabrikation anhaftenden Mängel kann man annehmen, dass der Mittelpunkt des äusseren Umfanges des Balancierringes nicht mit der Schwerpunktlinie des Torpedos zusammenfällt. Der Balancierring ist deshalb am besten aus einem so weichen Material (Metall) zu verfertigen oder hat eine solche Form zu erhalten, dass seine mit der Laufwanduug in Berührung kommende Fläche wegen des von dem Torpedo aus- geübten Druckes und infolge der Rotation abgenutzt wird, so dass sich der Mittelpunkt nach einigen Umdrehungen des Torpedos in die Rotationsachse hinein verlegt.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Der Torpedo A (Fig. 1 und 2) wird beim Entzünden seines Triebsatzes vorgetrieben und gleichzeitig durch eine an seinem hinteren Ende angebrachte Gasturbine B in Drehung versetzt. Bei C ist der Torpedo mit einem Balancierring versehen. Der letztere ist genau oder ungefähr um den Schwerpunkt des Torpedos herum angebracht und liegt bei E an der inneren Wand des Torpedowerfers D an. F, F ist die geometrische Achse des Torpedos und G, G die angenommene natürliche Drehungsachse. Letztere bildet mit der Achse F, F einen Winkel cc. H und I bezeichnen die beiden Punkte, in denen die geometrische Achse und die Drehungsachse die Hinterfliclle des Torpedos schneiden.
Aus Fig. 1 geht hervor, dass, wenn der Torpedo frei um die Achse G, G rotieren soll, die Entfernung zwischen dem äusseren Umfang des Balancierringes und der zylindrischen
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Oberfläche des Torpedos mindestens ebensogross sein muss, wie die Entfernung zwischen den Punkten H und I, d. h. die Höhe des Balancierringes wird durch die Grösse des Winkels ot bedingt.
Fig. 3 zeigt einen Torpedo, an dem der Balancierring C etwas vor dem Schwerpunkt des Torpedos angebracht ist, so dass der Torpedo mit dem Rande der Hinterfläche auf dem Boden des Laufes ruht (in Punkt JE). Wenn der Torpedo zu rotieren beginnt, so nimmt der dem Punkt K diametral gegenüberliegende Punkt L der Hinterfläche nach einer halben Umdrehung den Platz des Punktos K und die natürliche Drehungsachse G, G die Lage Gl, Gl ein ; während aber der Torpedo bestrebt ist, sich um die natürliche Drehungsachse xu drehen, wird nach einer ferneren halben Umdrehung der Punkt L die Lage M einnehmen, wobei der ganze Torpedo um den Balancierpunkt E schwingt und die mit punktierten Linien angedeutete Stellung erhält.
Die Spitze und die Hinterfläche des Torpedos schwingen also bei der Drehung des Torpedos im Lanfinnern zwischen den durch volle und durch punktierte Linien angedeuteten Lagen des Torpedos, ohne dass hiebei der Torpedo von der Wandung des Laufes gehindert wird. Wegen der Trägheit und der grossen Drehungsgeschwindigkeit des Torpedos entsteht nur ein geringer Druck zwischen dem Hinterrand desselben und der Wandung des Torpedowerfers, da dieser Rand nur in seiner tiefsten Lage den Boden des Torpedowerfers im Punkte K trifft. Auch wenn der Balancierring um den Schwerpunkt des Torpedos angebracht ist, wie in Fig. 1, und seine Grösse zweckmässig bemessen ist, trifft der Rand der Hinterfläche die Wandung des Torpedo- werfers nur sehr sanft.
Aus dem Obigen geht hervor, dass der Torpedo beim Verlassen des Laufes des
Torpedowerfers sich um seine natürliche Drehungsachse dreht und diejenige Richtung vorwärts erhält, in der die Wand des Torpedowerfers den Balancierpunkt E sich zu laye- wegen zwingt. Wenn der Balancierring hinter dem Schwerpunkt gelegen ist, liegen die Verhältnisse ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Bisher ist angenommen worden, dass die natürliche Drehungsachse des Torpedos konstant ist. In der Tat ist dies jedoch nicht der Fall, denn wegen der allmählichen und zuweilen ungleichmässigen Ver- hrennung des Triebsatzes ist die Lage des Schwerpunktes steten kleinen Schwankungen unterworfen. Infolge der beschriebenen Einrichtung ist der Torpedo aber imstande, die
Lage seiner Drehungsachse auch hiernach einzurichten.
In Fig. 4 bezeichnet A die äussere (vergrössert gezeichnete) zylindrische Fläche des Torpedos, C den äusseren Rand des Balancierringes, F die Lage der geometrischen Achse des Torpedos und C die Lage des Schwerpunktes oder der Schwerpunktachse des Torpedos. Während der Drehung des Torpedos um die Achse G liegt der Balancierring wegen seiner /um Punkte G exzentrischen Lage mit wechselndem Druck gegen die Wandung des Torpedowerfers an und dieser Druck ist am stärksten, wenn der Schwerpunkt G am weitesten von dem Balancierpunkt entfernt und am geringsten, wenn der Schwerpunkt dem Balancierpunkt am nächsten liegt.
Wenn man den Balancierring aus einem zweckmässigen weichen Material verfertigt oder dem Ring eine geeignete Form gibt, so wird die Berührungsfläche des Ringes während der Drehung des Torpedos im Lanfinnern wegen des obengenannten schwankenden Druckes so abgenutzt werden, dass der Schwerpunkt des Ringumfanges allmählich näher an die Schwerpunktlinie des Torpedos rückt und der Ring schliesslich den in Fig. 4 durch punktierte Linien angedeuteten Umriss erhält. Um diese Umformung des Ringes während der Drehung des Torpedos im Laufinnern zu beschleunigen, macht man die Berührungsfläche des Ringes so klein wie möglich, z.
B. wie in Fig. 5 gezeigt ist, wo der Ring C einen Kegelstutz bildet, dessen hinterer, weiterer Rand sich bei der Drehung leicht abnutzt oder zusammenpresst, so dass sein Mittelpunkt der natürlichen Drehungsachse des Torpedos näher rückt oder damit zusammenfällt.
Um dem Torpedo vor der Entzündung desselben schon von Anfang an eine zentrale Lage in dem Torpedowerfer zu geben, kann man denselben mit zwei Balancierringen versehen, und zwar vor und hinter dem Schwerpunkt je einen. Fig. 6 zeigt eine solche An- ordnung. G ist der Schwerpunkt des Torpedos und C sind die beiden Balancierringe. Bei den Schwingungen des Torpedos während der Drehung (Fig. 3) ruht derselbe abwechselnd hatd auf dem vorderen, bald auf dem hinteren Balancierringe. Da nun die beiden Balancierringe nahe am Schwerpunkte liegen (etwa um einen halben Torpedodurchmesser von dem- selben) entfernt sich der Ring, der gerade den Torpedo nicht trägt, nur unbedeutend von der Wand des Laufes.
Infolgedessen, sowie auch infolge des Umstandes, dass die Balancier- ringe am Laufe mit einer scharfen Kante aus verhältnismässig weichem Material, zum Beispiel
Kupfer oder Messing, anliegen, werden beide Ringe durch die Drehung bald so abgenutzt, dass die Mittelpunkte der Ringperipherien mit der natürlichen Drehungsachse des Torpedos zusammenfallen und der Torpedo den Lauf mit gleichzeitiger Stützung der beiden Balancier-
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Bei Geschossen hat man auch den Führungsring an, oder nahe an den Schwerpunkt derselben verlegt. Dieser Führungsring, dient aber nicht demselben Zwecke, wie der oben angegebene Balancierring, da der erstere nur dazu bestimmt ist, durch Eingriff in die Züge des Laufes dem Geschosse die Drehung zu geben und die Dichtung gegon die dahinter befindlichen Treibgase zu bewirken.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Selbsttätig sich drehender Lufttorpedo mit allmählich verbrennendem Triebsatz, dadurch gekennzeichnet, dass dpr Torpedo genau oder ungefähr um seinen Schwerpunkt herum mit einem äusseren als üalancierkante wirkenden Ring versehen ist, wobei die Entfernung des Umfanges des Balancierringes von der Torpedoumfläche grösser ist als die Entfernung zwischen den Punkten (I und H) der hinteren Fläche des Torpedos, in denen die geometrische und die am meisten von ersterer abweichende natürliche Drehungsachse diese Fläche schneiden, zum Zwecke, dem Torpedo zu ermöglichen, dass er bereits im Innern des Laufrohres sich um seine natürliche Drehungsachse drehen kann.