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Raketengeschoss mit Spreizleitwerk
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Ein gemäss der Erfindung verbessertes Raketengeschoss kennzeichnet sich dadurch, dass die Treibgasleitung mindestens zu einem Teil an einer durch den Kolben in seiner Stellung beim Abschuss abgedeckten Mantelstelle des Zylinderraumes mündet, so dass bei der völligen Freigabe der Verbindungsleitung durch den Kolben, unmittelbar nachdem das Raketengeschoss das Startrohr verlassen hat, die Kraftwirkung der das Spreizen der Flügel einleitenden Kraftquelle verstärkt wird. Dadurch entsteht der grosse Vorteil, dass die Flügel beim Abschuss nur mit einer geringen Kraft gegen das Startrohr gepresst werden, da sich die grosse Spreizkraft erst entwickeln kann, nachdem sich die Flügel etwas geöffnet haben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung mit drei Varianten dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 den hinteren Teil eines Raketengeschosses mit geschlossenem Leitwerk, mit Ausnahme des Zylindergehäuses als Längsschnitt gezeichnet nach Linie-1 in Fig. 3 ; Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 in vergrösserter Darstellung ; Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 in
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netem Leitwerk ; Fig. 5-7 der Fig. 2 entsprechende Darstellungen von verschiedenen Ausführungen von Kolben und Zylinder.
Gemäss Fig. 1 ist in das hintere Ende des die Brennkammer bildenden Rohres 2, welches die aus festem Treibstoff gebildete Treibladung 3 enthält, das Bodenstück 4 eingesetzt. Dieses Bodenstück 4 bildet einerseits den hinteren Abschluss der Brennkammer und anderseits den stromoberseitigen Teil 5a von vier in-gleichen Winkelabständen voneinander angeordneten Schubdüsen 5 des Raketenmotor, die um den zentralen Hohlzylinder 6 gruppiert sind. Hinter dem Bodenstück 4 ist am Ende des Rohres 2 der die hinteren Teile 5b der Düse 5 umfassende Träger 7 mittels der Hülse 8 befestigt, welcher eine zentrale, zur Bohrung des Zylinders 6 konzentrische Bohrung 9 (Fig. 5) aufweist.
Wie die Fig. 3 zeigt, sind im Träger 7 die zur Raketenachse senkrecht gerichteten Bolzen 10 befestigt, auf welchen die Leitwerksflügel 11 drehbar gelagert sind, die mit ihren vorderen Enden in die zwischen den Düsen 5 in den Träger 7 eingeschnittenen Schlitze 12 greifen.
In den beiden Bohrungen 6a und 9 ist der Kolben 13 verschiebbar gelagert, der durch eine sich am vorderen Ende des Hohlzylinders 6 abstützende. Feder 14 belastet ist (Fig. 2). Der in die Brennkammer 1 ragende, vordere Teil des Zylinders 6 ist mit der die Treibgasleitung bildenden Bohrung 15 versehen, welche somit die Brennkammer mit dem Raum des Zylinders 6 verbindet. Die Bohrung 15 mündet an einer durch den Kolben 13 in seiner Stellung beim Abschuss abgedeckten Mantelstelle des Zylinderraumes in diesen. Am hinteren, aus dem Träger 7 ragenden Ende des Kolbens 13 sind die Arme 16 befestigt, auf denen, wie auch die Fig. 3 zeigt, je zwei Führungsscheiben 17 aufgesetzt sind, zwischen welche die vorderen Kanten lia der Flügel 11 greifen. In der Ruhestellung des Leitwerkes bilden die hinteren Kanten
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stand von der Raketenachse aufweisen als die Drehachsen der Flügel 11.
Die von den Armen 16 übertragene Kraft der Feder 14 wirkt im öffnenden Sinne auf das Leitwerk, dessen Flügel in der Ruhestellung durch den ihre hinteren Enden umfassenden Ring 18 geschlossen gehalten werden.
Die Wirkungsweise ergibt sich aus dem Aufbau : Beim Abschuss der Rakete befindet sich der Kolben 13 und die mit ihm gekuppelten Flügel 11 in der in Fig. l gezeichneten Lage. Nach der Zündung der Treibladung 3 wird der Ring 18 durch die aus den Düsen 5 strömenden Gase weggeschleudert, so dass die Flügel 11 unter dem Druck der durch den Kolben 13 übertragenen kleinen Kraft der Feder 14 an der Wand eines Abschussrohres 22 für die Rakete anliegen. Der Kolben 13 hält beim Abschuss und während des Durchganges der Rakete durch das Rohr die Gasbohrung 15 geschlossen. Nachdem die Rakete das Rohr verlassen hat, wird die Bewegung des Kolbens 13 und damit das Öffnen der Flügel 11 unter dem Druck der als Kraftquelle dienenden Feder 14 eingeleitet, welche den Kolben nach rückwärts bewegt, vorerst so weit, bis dieser die Bohrung 15 völlig frei gibt.
Unter dem Druck der nun von der Brennkamm er 1 her in den Zylinderraum einströmenden Gase wird nun der Kolben 13 unter verstärkter Kraftwirkung nach hinten bewegt. Dadurch werden die Flügel 11 sehr rasch nach aussen in die wirksame Stellung geschwenkt (Fig. 4). Die Bewegung der Flügel 11 wird vor Erreichen der Endstellung durch die an denselben angreifenden, durch die Beschleunigung der Rakete hervorgerufenen Massenkräfte verzögert, so dass der mit den Kanten 11c an der Hülse 8a erfolgende Aufprall gemildert wird.
Der Kolben 13 liegt in der hinteren Endstellung mit seiner Schulter 13a an einer entsprechend geformten Schulter 9a der Bohrung 9 an und ferner stützen sich die Arme 16 mit den Flächen 16a an den in dieser Stellung parallel zur Längsachse der Rakete gerichteten Kanten 11b der Flügel 11 ab, wodurch dieselben in ihrer Wirkstellung fixiert werden.
In den Fig. 5-7 sind als Varianten des Ausführungsbeispieles weitere Ausführungen von Kolben und Zylinder dargestellt. So zeigt die Fig. 5 eine zweite, die Brennkammer mit dem Zylinderraum verbindende Treibgasleitung, welche durch eine in der vorderen Zylinderwand eingearbeitete Bohrung 19 ge-
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bildet wird. Diese weist einen kleineren Durchmesser auf als die Bohrung 15 und ist durch den Kolben nicht abdeckbar. Die beim Abschuss durch diese zweite Treibgasleitung von der Kraftquelle in den Zylinder vor den Kolben 13 strömenden Gase werden so stark gedrosselt, dass sie eine Kraft ausüben, die gegenüber der beim vollen Spreizen der Flügel erzeugten Kolbenkraft erheblich kleiner ist.
Dem gleichen Zwecke wie diese Drosselbohrung 19 kann auch eine Nute 20 oder 21 dienen, die entweder gemäss Fig. 6 in der Wand des Zylinders 6, parallel zur Zylinderachse verläuft, und den Zylinderraum mit der Bohrung 15 verbindet, oder gemäss Fig. 7 in der Oberfläche des Kolbens 13 eingeschnitten ist. Da diese Nute 20 oder 21 dank ihrem kleinen Querschnitt die Verbindung zwischen der Brennkammer und'dem Zylinderraum nur zu einem geringen Teil frei gibt, ist auch die vorerst auf den Kolben wirkende Kraft kleiner als nach der völligen Freigabe dieser Verbindung.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 wird der Kolben nach Brennschluss und Abklingen des Gasdruckes durch die Feder 14 in der Endlage gehalten und gesichert. Bei den Ausführungen gemäss den Fig. 5-7 kann beispielsweise die konische Schulter 13a des Kolbens mit einem solchen Öffnungswinkel ausgeführt werden, dass sie infolge Selbsthemmung in ihrem Lager 9a festgehalten wird.