DE10015514B4 - Flügelstabilisiertes Geschoß - Google Patents
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- F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
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Abstract
Flügelstabilisiertes
Geschoß (1)
mit im Heckteil (2) des Geschosses (1) gelagerten und um quer zu
der Geschoßlängsachse
(3) angeordneten Drehachsen (4) schwenkbaren Flügeln (5), dadurch gekennzeichnet, dass
– die Flügel (5) über ihre Drehachsen (4) in einer axial verschiebbaren Aufnahme (6) gelagert sind,
– die Aufnahme (6) derart ausgeführt ist, dass, nach dem das Geschoß das Waffenrohr (20) verlassen hat, die Aufnahme (6) aus dem Heckteil (2) des Geschosses nach hinten heraus bewegbar ist und die Wirkposition (7) des Flügels (5) erst in der heraus bewegter Stellung der Aufnahme (6) einnehmbar ist, und
– jeder Flügel (5) aus einem mit der Drehachse (4) verbundenen ersten schwenkbaren Flügelteil (14) und einem durch eine Feder (13) in Flügelachsrichtung verschiebbaren zweiten Flügelteil (15) besteht.
– die Flügel (5) über ihre Drehachsen (4) in einer axial verschiebbaren Aufnahme (6) gelagert sind,
– die Aufnahme (6) derart ausgeführt ist, dass, nach dem das Geschoß das Waffenrohr (20) verlassen hat, die Aufnahme (6) aus dem Heckteil (2) des Geschosses nach hinten heraus bewegbar ist und die Wirkposition (7) des Flügels (5) erst in der heraus bewegter Stellung der Aufnahme (6) einnehmbar ist, und
– jeder Flügel (5) aus einem mit der Drehachse (4) verbundenen ersten schwenkbaren Flügelteil (14) und einem durch eine Feder (13) in Flügelachsrichtung verschiebbaren zweiten Flügelteil (15) besteht.
Description
- Die Erfindung betrifft ein flügelstabilisiertes Geschoß mit im Heckteil des Geschosses gelagerten und um quer zu der Geschoßlängsachse angeordneten Drehachsen schwenkbaren Flügeln.
- Bei einem derartigen aus der
DE 34 08 585 A1 bekannten Geschoß können sich am Geschoßheck schwenkbeweglich gelagerte Klappflügel ausschließlich nur in Folge der durch Drall des Geschosses auftretenden Zentrifugalkräfte in Wirkposition zur Stabilisierung des Geschosses entfalten. Diese Entfaltungsmöglichkeit ist jedoch bei einem Geschoß ohne Drall, beispielsweise bei einem Artilleriegeschoß, bei dem beispielsweise die Übertragung des Dralls auf das Geschoß durch ein durchrutschendes Führungsband verhindert wird, nicht anwendbar. - Bei dem bekannten Geschoß ragen in weiter nachteiliger Weise die Flügel in eingeklappter Stellung heckseitig über das hintere Geschoßende hinaus. Dieses Geschoß ist deshalb für einen Einsatz im Bereich der Artilleriesysteme, bei dem einerseits für das Geschoß und andererseits beispielsweise für die Treibladung festgelegte Waffenrohrlängen bzw. Volumina und somit festgelegte Schnittstellen eingehalten werden müssen, nicht geeignet. Dadurch, daß bei diesem Geschoß der Luftangriffspunkt (Druckpunkt) gegenüber dem Schwerpunkt des Geschosses nicht mehr verändert werden kann, ist hier auch keine ausreichende Verbesserung der Flugstabilität mehr möglich. Ein weiterer Nachteil ist, daß diese bekannte Flügelanordnung keinen Platz für die Aufnahme einer Nutzlast vorsieht.
- Aus der
US 4 944 226 A ist ein flügelstabilisiertes Geschoß bekannt, bei dem die Leitwerksflügel in einer axial nach hinten verschiebbaren Aufnahme angeordnet sind, so daß eine wesentliche Verbesserung der Flugstabilität durch Verlagern des Luftangriffspunktes am Leitwerk nach hinten gegenüber dem annähernd konstant gebliebenen Geschoßschwerpunkt erzielt wird. Dabei erfolgt die Verschiebung der Aufnahme mit Hilfe einer in dem Geschoß angeordneten Druckquelle, die mit einem elektromechanischen Druckventil verbunden ist, wobei das Druckventil durch eine programmierbare Steuereinrichtung angesteuert wird. - Nachteilig ist bei diesem bekannten Geschoß unter anderem die Verwendung der relativ platz- und kostenaufwendigen Druckquelle.
- Aus der
DE 86 27 818 U1 ist ebenfalls ein flügelstabilisiertes Geschoß bekannt, bei dem die Leitwerksflügel in einer axial nach hinten verschiebbaren Aufnahme angeordnet sind, wobei die Verschiebung der Aufnahme mit Hilfe eines in dem Geschoß angeordneten separaten Gasgenerators und/oder durch die das Geschoß vorderseitig anströmende Luft erfolgt. - Nachteilig bei diesem Geschoß ist unter anderem, daß entweder wiederum ein separater Gasgenerator vorhanden sein muß und/oder daß die Eintrittsöffnungen für die Luft relativ groß sein müssen, um einen ausreichend hohen Druck in dem Gasstauraum des Geschosses zu erzeugen, der dann eine Verschiebung der Aufnahme bewirkt, sobald das Geschoß das Waffenrohr verlassen hat.
- Aus der
US 5 040 746 A ist schließlich ein flügelstabilisiertes Geschoß mit an dem Geschoßkörper befestigten Hauptflügel bekannt. An jedem der Hauptflügel ist ein axialverschiebbarer und in seiner verschobenen Lage fixierbarer Hilfsflügel angeordnet, so daß die Flügelfläche beim Flug des Geschosses vergrößerbar ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flügelstabilisiertes Geschoß anzugeben, bei dem die Leitwerksflügel in einer heckseitig axial nach hinten verschiebbaren Aufnahme angeordnet sind, wobei die Verschiebung der Aufnahme durch eine kostengünstig und platzsparende Druckquelle erfolgt, welche keine zusätzliche Steuereinrichtung und Druckventile erfordert.
- Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die axiale Verschiebung der Aufnahme dadurch zu bewirken, daß über in der Aufnahme befindliche Durchlässe Treibladungsgase in einen sich innerhalb des Geschosses befindlichen Hohlraum vor die Aufnahme geleitet werden, so daß während des Rohrdurchganges ständig der annähernd gleiche Druck innerhalb des Hohlraumes wie hinter dem Geschoß ansteht. Erst nach Verlassen des Rohres und dem damit verbundenen Druckabfall außerhalb des Geschosses entsteht ein Überdruck im Inneren des Hohlraumes. Eine an jedem der zweigeteilten Flügel vorhandene Druckfeder ermöglicht dann einen selbsttätigen Aufklappvorgang der Flügel aus einer raumsparenden eingeklappten Ausgangsposition innerhalb des Geschosses in eine teleskopartig um die doppelte Einbaulänge der Flügel ausfahrbare Wirkposition während des Fluges. Dieser Aufklappvorgang wird weiter vorteilhaft in einer ersten Phase durch Entlanggleiten von schräg ausgebildeten Flügelkanten an entsprechenden schrägen Gleitflächen der Aufnahme und in einer zweiten Phase durch die dann auf die Flügel einwirkenden Luftkräfte erzielt.
- Neben der vorgenannten wesentlichen Verbesserung der Flugstabilität ermöglicht die Erfindung des weiteren durch die platzsparende Anordnung der Flügel eine Aufnahme einer hohen Nutzlast, beispielsweise eine Aufnahme eines Base-bleed-Satzes.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel.
- Es zeigen:
-
1 ) ein Geschoßheck mit eingeklappter Flügelstellung in Ausgangsposition; -
2 ) das Geschoßheck mit einer axial nach hinten aus dem Geschoßheck ausgefahrenen Aufnahme und die an der Aufnahme in Wirkposition ausgeklappten Flügel; -
3 ) einen Längsquerschnitt durch das Geschoßheck mit Darstellung der in der Aufnahme befindlichen Nutzlast entlang dem in der4 mit III-III gekennzeichneten Schnittverlauf; -
4 ) einen Querschnitt der Aufnahme entlang dem in der1 mit IV-IV gekennzeichneten Schnittverlauf; -
5 ) einen Teillängsschnitt eines Waffenrohres mit Angaben der Schnittstellen, beispielsweise zwischen Geschoß und Ladungsraum. -
1 zeigt ein mit einem durchrutschenden Führungsband22 ausgerüstetes Artilleriegeschoß1 , das während des Rohrdurchganges keinen Drall aufnimmt und deshalb flügelstabilisiert ausgeführt sein muß. Dazu enthält das Heckteil2 des Geschosses1 eine axial verschiebbare Aufnahme6 , mit der mindestens 2 aufklappbare Flügel5 aufschwenkbar verbunden sind. Die Flügel5 sind an quer zur Geschoßlängsachse3 am heckseitigen Ende mit der Aufnahme6 verbundenen Drehachsen4 ausschwenkbar gelagert. Die Aufnahme6 ist derart ausgestaltet, daß die Flügel5 nur in ausgefahrener Stellung der Aufnahme6 (2 ) – nach dem das Geschoß das Waffenrohr20 verlassen hat – ausschwenken und ihre Wirkposition7 einnehmen können. - In der
1 befinden sich die Flügel5 in eingeklappter Ausgangsposition, beispielsweise vor der Zündung einer in der5 dargestellten Treibladung28 . Die Aufnahme6 enthält in ihrer vorderen Stirnseite8 Durchlässe9 für eine Verbindung eines zwischen der Aufnahme6 und dem Geschoß1 befindlichen Hohlraumes10 mit dem Ladungsraum26 des Waffenrohres20 . Nach der Zündung der Treibladung28 gelangen dadurch hochgespannte Treibladungsgase in den durch eine nicht dargestellte Dichtung abgedichteten Hohlraum10 und bewirken – nach dem das Geschoß1 das Waffenrohr20 verlassen hat – aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem im Hohlraum10 und in der Atmosphäre herrschenden Druck die axiale Verschiebung der Aufnahme6 aus dem Heckteil2 nach hinten heraus. - Für diesen Vorgang ist die Aufnahme
6 innerhalb des Geschosses1 in einem Heckteilinnenraum21 angeordnet, der an seinem heckseitigen Ende23 einen Anschlag24 aufweist, der in eine axial verlaufende Nute29 der Aufnahme6 für eine Längsführung, Verdrehsicherung und Hubbegrenzung eingreift. Dieser Anschlag kann auch derart ausgebildet sein, daß er eine Dichtfunktion der Aufnahme6 gegenüber dem Ladungsraum26 übernehmen kann. - Die Aufnahme
6 ist in der in der1 dargestellten Ausgangsposition durch nicht dargestellte Sicherungsmittel mit dem Geschoßheckteil2 verbunden, welche die Aufnahme6 solange sicher in der Ausgangsposition halten, bis die im Hohlraum10 wirkenden Gasdruckkräfte die Sicherheitsmittel überwinden und beispielsweise abscheren, sowie anschließend den Ausstoßvorgang der Aufnahme6 einleiten. - Zur Einnahme der eingeklappten Stellung der Flügel
5 enthält die Aufnahme6 senkrecht zur Geschoßlängsachse3 verlaufende schlitzartige Ausnehmungen12 , die der jeweiligen Kontur der Flügel5 entsprechen und dabei hinten und außen offen, vorn von der Stirnseite8 sowie innen von der Wandung11 eines in den3 und4 näher dargestellten Base-bleed-Satzes25 begrenzt werden. - Jeder Flügel
5 besteht aus einem mit der Drehachse4 verbundenen ersten schwenkbaren Flügelteil14 und einem durch die Feder13 in Flügelachsrichtung verschiebbarem zweiten Flügelteil15 . Das zweite Flügelteil15 wird in einer Führung des ersten Flügelteils14 geführt, wobei die axiale Verschiebbarkeit des zweiten Flügelteiles15 durch einen in die Führung16 eingreifenden Anschlag17 des zweiten Flügelteiles15 begrenzt ist. - Eine als Druckfeder ausgebildete Feder
13 greift in Ausnehmungen des jeweiligen hinteren Endes des ersten und zweiten Flügelteiles14 und15 ein und befindet sich in der1 in vorgespannter Position. Damit die Flügel5 in der heckseitig aus dem Geschoß1 heraus bewegten Stellung der Aufnahme6 (1 ) ausschwenken können, enthält die jeweilige Ausnehmung12 der Aufnahme6 eine im Bereich der vorderen Stirnfläche8 angeordnete und schräg von innen nach außen und nach vorn verlaufende Gleitfläche18 . Des weiteren weist der jeweilige erste und zweite Flügelteil in eingeklappter Stellung jeweilige parallel zur Gleitfläche18 der Aufnahme6 verlaufende schräge Flügelkanten19 ,19' auf. Dadurch können in heckseitig aus dem Geschoß heraus bewegter Stellung der Aufnahme6 die jeweiligen Flügelkanten19 unter dem Druck der Feder13 über die schrägen Gleitflächen18 gleiten und über die Außenkontur des Geschosses1 hinausragen, so daß die Flügelteile14 und15 anschließend unter der Lufteinwirkung eine ausgeschwenkte und teleskopartig ausgefahrene Endposition einnehmen können. In dieser Endposition (1 ) weisen die Flügel5 eine annähernd doppelt so große Wirklänge zur Stabilisierung des Geschosses gegenüber ihrer eingeklappten Ausgangslänge auf. Des weiteren verdeutlicht die1 , daß die Aufnahme6 mit ihrer vorderen Stirnseite8 an dem Anschlag24 am hinteren Ende23 des Heckteilinnenraumes21 anliegt. Dieser Anschlag24 ist axial beabstandet zu einem äußeren Führungsband22 des Geschosses1 angeordnet, so daß eine Beeinträchtigung des Führungsbandes22 durch den Aufklappvorgang der Flügel5 vermieden wird. - Die
3 und4 lassen eine platzsparende Anordnung von vorzugsweise 4 sich auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Flügeln5 innerhalb der Aufnahme erkennen, wobei dennoch zwischen den Flügeln5 die Anordnung einer großvolumigen Nutzlast, vornehmlich eines Base-bleed-Satzes25 möglich ist. Die Durchlässe9 an der Stirnseite8 liegen dabei außerhalb der Wandung11 des Zündkanales27 und des Anzündsatzes30 des Base-bleed-Satzes25 . -
- 1
- Geschoß
- 2
- Heckteil
- 3
- Geschoßlängsachse
- 4
- Drehachse
- 5
- Flügel
- 6
- Aufnahme
- 7
- Wirkposition
- 8
- Stirnseite
- 9
- Durchlässe
- 10
- Hohlraum
- 11
- Wandung
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Feder
- 14
- Erstes Flügelteil
- 15
- Zweites Flügelteil
- 16
- Führung
- 17
- Anschlag
- 18
- Gleitfläche
- 19
- Flügelkante
- 19'
- Flügelkante
- 20
- Waffenrohr
- 21
- Raum
- 22
- Führungsband
- 23
- Ende
- 24
- Anschlag
- 25
- Treibsatz
- 26
- Ladungsraum
- 27
- Zündkanal
- 28
- Treibladung
- 29
- Längsnute
- 30
- Anzündsatz
Claims (10)
- Flügelstabilisiertes Geschoß (
1 ) mit im Heckteil (2 ) des Geschosses (1 ) gelagerten und um quer zu der Geschoßlängsachse (3 ) angeordneten Drehachsen (4 ) schwenkbaren Flügeln (5 ), dadurch gekennzeichnet, dass – die Flügel (5 ) über ihre Drehachsen (4 ) in einer axial verschiebbaren Aufnahme (6 ) gelagert sind, – die Aufnahme (6 ) derart ausgeführt ist, dass, nach dem das Geschoß das Waffenrohr (20 ) verlassen hat, die Aufnahme (6 ) aus dem Heckteil (2 ) des Geschosses nach hinten heraus bewegbar ist und die Wirkposition (7 ) des Flügels (5 ) erst in der heraus bewegter Stellung der Aufnahme (6 ) einnehmbar ist, und – jeder Flügel (5 ) aus einem mit der Drehachse (4 ) verbundenen ersten schwenkbaren Flügelteil (14 ) und einem durch eine Feder (13 ) in Flügelachsrichtung verschiebbaren zweiten Flügelteil (15 ) besteht. - Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (
6 ) in ihrer vorderen Stirnseite (8 ) Durchlässe (9 ) für eine Verbindung eines zwischen der Aufnahme (6 ) und dem Geschoß (1 ) befindlichen Hohlraumes (10 ) mit dem Ladungsraum (26 ) des Waffenrohres (20 ) enthält, durch die nach Zündung der Treibladung Treibladungsgase in den Hohlraum (10 ) gelangen, und dass, nach dem das Geschoß das Waffenrohr (20 ) verlassen hat, die im Hohlraum (10 ) befindlichen Treibladungsgase die axiale Verschiebung der Aufnahme (6 ) aus dem Heckteil (2 ) heraus nach hinten bewirken. - Geschoß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 2 Flügel (
5 ) am heckseitigen Ende der Aufnahme (6 ) in den Drehachsen (4 ) gelagert sind. - Geschoß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am heckseitigen Ende der Aufnahme (
2 ) vier Flügel in jeweiligen Drehachsen (4 ) gelagert sind. - Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (
6 ) zur Einnahme einer eingeklappten Stellung der Flügel (5 ) entsprechende und senkrecht zur Geschoßlängsachse (3 ) verlaufende Ausnehmungen (12 ) enthält. - Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Flügelteil (
15 ) in einer Führung (16 ) des ersten Führungsteiles (14 ) geführt ist und die axiale Verschiebbarkeit durch einen in die Führung (16 ) eingreifenden Anschlag (17 ) des zweiten Führungsteiles (15 ) begrenzt ist. - Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die jeweilige Ausnehmung (
12 ) der Aufnahme (6 ) weist eine im Bereich der vorderen Stirnflächen (8 ) angeordnete und schräg von innen nach außen und nach vorn verlaufende Gleitfläche (18 ) auf; b) der jeweilige erste und zweite Flügelteil (15 ,16 ) enthält in eingeklappter Stellung jeweilige parallel zur Gleitfläche (18 ) der Aufnahme (6 ) verlaufende schräge Flügelkanten (19 ,19' ); c) in heckseitig aus dem Geschoß (1 ) heraus bewegte Stellung der Aufnahme (6 ) gleitet die jeweilige Flügelkante (19 ) unter dem Druck der Feder (13 ) über die schräge Gleitfläche (18 ), so dass sie über die Außenkontur des Geschosses (1 ) hinausragt und die Flügelteile (14 ,15 ) unter der Lufteinwirkung eine ausgeschwenkte und teleskopartig ausgefahrene Endposition einnehmen. - Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgesehener Heckteilinnenraum (
21 ) des Geschosses (1 ) an seinem hinteren Ende (23 ) und heckseitig zu einem äußeren Führungsband (22 ) in axialer Richtung beabstandet einen den Axialhub der Aufnahme (6 ) begrenzenden Anschlag (24 ) aufweist. - Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (
6 ) zwischen den Ausnehmungen (12 ) der Flügel (5 ) eine Nutzlast oder ein weiterer Treibsatz (25 ) angeordnet und mit der Aufnahme (6 ) axial verschiebbar ist. - Geschoß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibsatz (
25 ) ein Base-bleed-Satz ist.
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