DE102004007311A1

DE102004007311A1 - Geschoss mit vom Geschoss-Rumpf wegklappbaren Flügeln

Info

Publication number: DE102004007311A1
Application number: DE200410007311
Authority: DE
Inventors: Klaus Bär; Raimar Steuer
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2004-02-14
Filing date: 2004-02-14
Publication date: 2005-09-01
Also published as: DE502005000114D1; EP1564521B1; EP1564521A1

Abstract

Es wird ein Geschoss (10) mit Flügeln (14) beschrieben, die vom Geschoss-Rumpf (12) wegklappbar sind. Jeder Flügel (14) weist einen aerodynamisch profilierten Vorderholm (16), ein den Hinterholm (22) bildendes Spannseil (24) und zwischen dem Vorderholm (16) und dem Spannseil (24) eine Bespannung (40) auf. Das Spannseil (24) ist mit seinem ersten Endabschnitt (26) mit dem Außenende (28) des Vorderholms (16) in Richtung des Vorderholms (16) - mit diesem mindestens annähernd fluchtend - verbunden, so dass das gespannte Spannseil (24) in den Vorderholm (16) keine Biegekraft, sondern nur eine Druckkraft einleitet, so dass der Vorderholm (16) nicht auf Biegung beansprucht wird und folglich mit einer relativ kleinen Profiltiefe ausgebildet sein kann. Das Spannseil (24) ist mit seinem zweiten Endabschnitt (30) an eine im Geschoss-Rumpf (12) vorgesehene Spanneinrichtung (32) angeschlossen, so dass das Spannseil (24) und die Bespannung (40) im aufgeklappten Zustand des Flügels (14) zwischen dem aufgeklappt fixierten Vorderholm (16) und dem vom gespannten Spannseil (24) gebildeten Hinterholm (22) permanent gespannt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoss mit vom Geschoss-Rumpf wegklappbaren Flügeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Geschoss ist aus der DE 33 40 501 C2 bekannt. Bei diesem bekannten Geschoss weist der aerodynamisch profilierte Vorderholm des jeweiligen Flügels eine relativ große Breite d.h. Profiltiefe auf, so dass im Geschoss-Rumpf ein entsprechend großer Aufnahmeraum für den jeweiligen Flügel vorgesehen sein muss. Der Hinterholm kann bei diesem bekannten Geschoss als aerodynamisch profilierter starrer Körper ausgebildet oder von einem Spannseil gebildet sein. Das Spannseil ist mit seinem ersten Endabschnitt mit dem Außenende des Vorderholms derartig verbunden, dass auf den Vorderholm im vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Zustand des Flügels eine Biegebeanspruchung wirksam ist. Nicht nur unter aerodynamischen Gesichtspunkten sondern auch unter dem Gesichtspunkt, dass vom Vorderholm die besagte Biegebeanspruchung aufgenommen werden muss, ist der Vorderholm mit einer entsprechend großen Profiltiefe dimensioniert.

Aus der DE 34 03 573 A1 , bei der es sich um eine Zusatzpatentanmeldung zur oben genannten DE 33 40 501 C2 handelt, ist ein Geschoss mit vom Geschoss-Rumpf wegklappbaren Flügeln bekannt, wobei der jeweilige Flügel einen Vorderholm mit einer relativ großen Profiltiefe besitzt und der Hinterholm von einem starren Körper oder von einem Spannseil gebildet sein kann. Auch bei diesem bekannten Geschoss ist der erste Endabschnitt des Hinterholms mit dem Außenende des Vorderholms derartig verbunden, dass im vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Zustand des Flügels auf den Vorderholm eine Biegebeanspruchung wirksam wird, wenn der Hinterholm von einem Spannseil gebildet ist.

Die DE 35 23 769 A1 offenbart einen Submunitions-Flugkörper mit ausstellbaren Gleitflügeln, wobei der jeweilige Gleitflügel einen Vorderholm relativ großer Profiltiefe und einen Hinterholm aufweist, der von einem starren Körper oder von einem Spannseil gebildet sein kann. Auch bei diesem bekannten Flugkörper ist das den Hinterholm bildende Spannseil mit seinem ersten Endabschnitt mit dem Außenende des Vorderholms derartig verbunden, das im aufgeklappten Zustand des Flügels der Vorderholm auf Biegung beansprucht wird.

Aus der DE 32 34 269 C2 ist ein Flügelgehäuse für einen Flugkörper mit einer selbstaufrichtenden Flügelanordnung mit Elementen bekannt, die jeweils eine Kammer, die einen selbstaufrichtenden Flügel im eingefalteten Zustand aufnimmt, und eine Öffnung bilden, durch die der Flügel sich beim Aufrichten erstreckt, mit einem abwerfbaren Deckel, der loslösbar über der Öffnung angebracht ist. Das Flügelgehäuse weist eine Grundplatte auf, die als Lagerungselement für Streben des Flügels und zum Festklemmen einer Tuchbespannung des Flügels am Flügelgehäuse dient. Die Tuchbespannung des Flügels umgibt die Streben und weist eine Schürze auf, die zwischen der Grundplatte und einem umlaufenden Klemmstreifen des Flügelgehäuses festgeklemmt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoss der eingangs genannten Art mit kleinpackenden Flügeln zu schaffen, die hohe Auftriebbeiwerte besitzen.

Diese Aufgabe wird bei einem Geschoss der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Geschosses sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dadurch, dass erfindungsgemäß das Spannseil mit seinem ersten Endabschnitt mit dem Außenende des Vorderholms in Richtung des Vorderholms, mit diesem mindestens annähernd fluchtend, verbunden ist, und das Spannseil mit seinem zweiten Endabschnitt an eine im Geschoss-Rumpf vorgesehene Spanneinrichtung angeschlossen ist, so dass das Spannseil und die Bespannung im aufgeklappten Zustand des Flügels zwischen dem aufgeklappt fixierten Vorderholm und dem vom gespannten Spannseil gebildeten Hinterholm permanent gespannt sind, wird der Vorderholm im aufgeklappten Zustand nicht bzw. nur vernachlässigbar gering auf Biegung sondern nur auf Druck beansprucht, weshalb der Vorderholm mit einer relativ kleinen Profiltiefe ausgebildet sein kann, woraus der Vorteil resultiert, dass der jeweilige Flügel kleinpackend ist, d.h. im eingeklappten Zustand nur einen kleinen Aufnahme- bzw. Lagerraum benötigt. Dadurch, dass das Spannseil mit seinem zweiten Endabschnitt an eine im Geschoss-Rumpf vorgesehene Spanneinrichtung angeschlossen ist, so dass das Spannseil und die Bespannung im aufgeklappten Zustand des Flügels zwischen dem aufgeklappt fixierten Vorderholm und dem vom gespannte Spannseil gebildeten Hinterholm permanent gespannt sind, wird im aktiven Flugzustand mit dem vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Flügel ein hoher Auftriebbeiwert erzielt.

Die Spanneinrichtung für das Spannseil kann von einem Federelement gebildet sein. Desgleichen ist es möglich, dass die Spanneinrichtung für das Spannseil ein pyrotechnisches Element oder eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweist. Unabhängig von der speziellen Ausbildung ist von Wichtigkeit, dass das den Hinterholm des jeweiligen Flügels bildende, bogenförmig verlaufende Spannseil im vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Zustand des Flügels straft gespannt ist, so dass eine Flatterbewegung der Bespannung im Bereich des Hinterholms vermieden wird, was sich auf den Auftriebbeiwert entsprechend positiv auswirkt.

Bei dem erfindungsgemäßen Geschoss kann die Profiltiefe des Vorderholms von seinem Innenende zu seinem Außenende hin abnehmen. Diese Abnahme kann kontinuierlich sein, vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Profiltiefe des Vorderholms von seinem Innenende zu seinem Außenende hin abschnittweise abgestuft abnimmt, weil ein solchermaßen ausgebildeter Vorderholm einfach realisierbar ist.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Bespannung einen konkav gekrümmten Hinterrand aufweist, der im aufgeklappten Zustand des Flügels durch das permanent gespannte Spannseil gespannt ist, so dass eine Flatterbewegung der Bespannung verhindert wird. Der Hinterrand der Bespannung ist dabei derartig konkav gekrümmt, dass das gegen den konkav gekrümmten Hinterrand gezwängte gespannte Spannseil mit seinem ersten Endabschnitt mit dem Außenende des Vorderholms mindestens annähernd fluchtend verbunden ist, um eine Biegebeanspruchung des Vorderholmes des aufgeklappten Flügels zu vermeiden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bespannung zweilagig ausgebildet ist, wobei der Vorderholm und das Spannseil zwischen den beiden Lagen der Bespannung vorgesehen sind. Um Flügel mit hohem Auftriebbeiwert zu realisieren, ist es bevorzugt, wenn die Bespannung des jeweiligen Flügels mit ihrem Wurzelrand am Geschoss-Rumpf angebracht ist. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Wurzelrand der Bespannung geringfügig konkav ausgebildet ist, um im vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Flugzustand des Flügels die Bespannung allseitig derartig zu spannen, dass der gewünschte hohe Auftriebbeiwert erzielt wird.

Vorteilhaft ist es, wenn der Wurzelrand der zweilagigen Bespannung jeweils mit einem Umschlagrand ausgebildet ist, durch den zwei Wurzelrandkanäle für Wurzelstangen gebildet sind, die sich entlang des Geschossrumpfes erstrecken.

Das erfindungsgemäße Geschoss weist die Vorteile auf, dass der Volumenbedarf für den jeweiligen Flügel im eingeklappten Zustand gering ist, dass die Biegebeanspruchung des Vorderholms des jeweiligen, vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Flügels sehr klein bzw. vernachlässigbar klein ist, dass die Flügel-Bespannung über alle ihre Ränder, d.h. über den Vorderrand durch den Vorderholm, über den Hinterrand durch das den konkaven Hinterholm bildende Spannseil und entlang des Wurzelrandes durch den geringfügig konkav ausgebildeten Wurzelrand der Bespannung spannbar ist, dass die vom Geschoss-Rumpf weggeklappten Flügel einen hohen Auftrieb-Beiwert besitzen, und dass der jeweilige Flügel aus wenigen Einzelteilen besteht, so dass die Herstellungskosten entsprechend niedrig sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.
Es zeigen:
1 abschnittweise längsgeschnitten ein Ausführungsbeispiel des Geschosses mit vom Geschoss-Rumpf weggeklapptem Flügel,
2 die Bespannung des Flügels gemäß 1 im aufgespannten Zustand,
3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in 2,
4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in 2, und
5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie C-C in 2.
1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Abschnitt eines Geschosses 10 mit vom Geschoss-Rumpf 12 wegklappbaren Flügeln 14, von welchen in 1 nur einer im vom Geschoss-Rumpf 12 weggeklappten Zustand dargestellt ist. Der Flügel 14 weist einen Vorderholm 16 auf, dessen Innenende 18 um eine Achse 20 von einer platzsparend eingeklappten Position in die in 1 gezeichnete aufgeklappte Flugposition verstellbar ist. In der aufgeklappten Flugposition ist der Vorderholm 16 mittels einer geeigneten Einrichtung vom Geschoss-Rumpf 12 wegstehend fixiert.
Der Hinterholm 22 des Flügels 14 ist von einem Spannseil 24 gebildet, das mit seinem ersten Endabschnitt 26 mit dem Außenende 28 des Vorderholmes 16 und das mit seinem zweiten Endabschnitt 30 mit einer im Geschoss-Rumpf 12 vorgesehenen Spanneinrichtung 32 verbunden ist. Das Spannseil 24 ist mit seinem ersten Endabschnitt 26 mit dem Außenende 28 des Vorderholms 16 in Richtung des Vorderholms 16 – mit diesem mindestens annähernd fluchtend – verbunden, so dass das mit Hilfe der Spanneinrichtung 32 gespannte Spannseil 24 im aufgeklappten Zustand des Flügels 14 in den Vorderholm 16 keine bzw. nur eine vernachlässigbar kleine Biegelast sondern nur eine Drucklast einleitet. Deshalb ist es möglich, den aerodynamisch profilierten Vorderholm 16 relativ schmal, d.h. mit einer relativ kleinen Profiltiefe, auszubilden. Die Profiltiefe des Vorderholmes 16 nimmt vom Innenende 18 zum Außenende 28 hin abschnittweise abgestuft ab. Diese Abschnitte sind mit den Bezugsziffern 34, 36 und 38 bezeichnet.
Zwischen dem Vorderholm 16 und dem vom Spannseil 24 gebildeten Hinterholm 22 ist eine Bespannung 40 vorgesehen, die nachfolgend in Verbindung mit 2 und mit den 3, 4 und 5 beschrieben wird. Die Bespannung 40 ist zweilagig ausgebildet. Die beiden Lagen 42 und 44 sind entlang der Vorderkante 46 der Bespannung 40 miteinander materialeinstückig verbunden. Die beiden Lagen 42 und 44 der Bespannung 40 weisen einen konkav gekrümmten Hinterrand 48 auf. Parallel zum Hinterrand 48 verläuft in unmittelbarer Nachbarschaft desselben eine Saumnaht 50. An dieser Saumnaht 50 kommt das Spannseil 24 eng zur Anlage, wenn sich der Flügel 15 in der in 1 gezeichneten aufgeklappten Flugposition befindet.
Jede der beiden Lagen 42 und 44 der Bespannung 40 weist einen dem Geschoss-Rumpf 12 zugewandten Wurzelrand 52 auf. Wie aus 4 ersichtlich ist, weist der Wurzelrand 52 jeder Lage 42, 44 einen Umschlagrand 54 auf. Die Umschlagränder 54 der beiden Lagen 42, 44 der Bespannung 40 sind voneinander abgewandt. Jeder Umschlagrand 54 ist mit der zugehörigen Lage 42 bzw. 44 mittels einer Saumnaht 56 verbunden, so dass sich zwei Wurzelkanäle 58 für geschossfeste Wurzelstangen 60 (siehe auch 1) ergeben. Die Wurzelstangen 60 erstrecken sich entlang des Geschoss-Rumpfes 12 des Geschosses 10.
Durch die die beiden Lagen 42 und 44 der Bespannung 40 miteinander verbindende Saumnaht 50 ist der konkav gekrümmte Hinterholm 22 des Flügels 14 bestimmt. Der Wurzelrand 52 der Bespannung 40 ist geringfügig konkav gekrümmt, so dass die Bespannung 40 nicht nur durch das mit Hilfe der Spanneinrichtung 32 gespannte Spannseil 24 sondern außerdem auch durch die am Geschoss-Rumpf 12 vorgesehenen Wurzelstangen 60 entsprechend gespannt wird, wenn sich der Flügel 14 in der vom Geschoss-Rumpf 12 weggeklappten Flugposition befindet.
Wie aus den 2 und 5 ersichtlich ist, sind die Wurzelkanäle 58 rückseitig durch eine Abschlussnaht 62 abgeschlossen, die sich entlang den beiden Umschlagrändern 54 erstreckt und die die Saumnaht 50 kreuzt.

10: Geschoss
12: Geschoss-Rumpf (von 10)
14: Flügel (an 12)
16: Vorderholm (von 14)
18: Innenende (von 16)
20: Achse (an 18)
22: Hinterholm (von 14)
24: Spannseil (für 22)
26: erster Endabschnitt (von 24)
28: Außenende (von 16)
30: zweiter Endabschnitt (von 24)
32: Spanneinrichtung (für 24 an 30)
34: Abschnitt (von 16)
36: Abschnitt (von 16)
38: Abschnitt (von 16)
40: Bespannung (von 14)
42: Lage (von 40)
44: Lager (von 40)
46: Vorderkante (von 40)
48: Hinterrand (von 42, 44)
50: Saumnaht (bei 48 zwischen 42 und 44)
52: Wurzelrand (von 40 bzw. 42 und 44)
54: Umschlagrand (von 52)
56: Saumnaht (zwischen 42, 44 und 54)
58: Wurzelkanäle (bei 52 für 60)
60: Wurzelstangen (von 12)
62: Abschlussnaht (von 58)

Claims

Geschoss mit vom Geschoss-Rumpf (12) wegklappbaren Flügeln (14), die jeweils einen Vorderholm (16), ein den Hinterholm (22) bildendes Spannseil (24), und eine zwischen dem Vorder- und dem Hinterholm (16 und 22) vorgesehene Bespannung (40) aufweisen, wobei der Vorderholm (16) aerodynamisch profiliert und mit seinem Innenende (18) am Geschoss-Rumpf (12) angelenkt ist, und das den Hinterholm (22) bildende Spannseil (24) mit seinem ersten Endabschnitt (26) mit dem Außenende (28) des Vorderholms (16) und mit seinem zweiten Endabschnitt (30) mit dem Geschoss-Rumpf (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannseil (24) mit seinem ersten Endabschnitt (26) mit dem Außenende (28) des Vorderholms (16) in Richtung des Vorderholms (16), mit diesem mindestens annähernd fluchtend, verbunden ist, und dass das Spannseil (24) mit seinem zweiten Endabschnitt (30) an eine im Geschoss-Rumpf (12) vorgesehene Spanneinrichtung (32) angeschlossen ist, so dass das Spannseil (24) und die Bespannung (40) im aufgeklappten Zustand des Flügels (14) zwischen dem aufgeklappt fixierten Vorderholm (16) und dem vom gespannten Spannseil (24) gebildeten Hinterholm (22) permanent gespannt sind.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (32) für das Spannseil (24) von einem Federelement gebildet ist.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (32) für das Spannseil (24) ein pyrotechnisches Element aufweist.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (32) für das Spannseil (24) eine Kolben-Zylinder-Einheit aufweist.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profiltiefe des Vorderholms (16) von seinem Innenende (18) zu seinem Außenende (28) hin abnimmt.
Geschoss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Profiltiefe des Vorderholms (16) von seinem Innenende (18) zu seinem Außenende (28) hin abschnittweise (Abschnitte 34, 36, 38) abgestuft abnimmt.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (40) einen konkav gekrümmten Hinterrand (48) aufweist, gegen den im aufgeklappten Zustand des Flügels (14) das permanent gespannte Spannseil (24) gezwängt ist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (40) zwei Lagen (42, 44) aufweist, wobei der Vorderholm (16) und das Spannseil (24) zwischen den beiden Lagen (42, 44) der Bespannung (40) vorgesehen sind.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (40) mit ihrem Wurzelrand (52) am Geschoss-Rumpf (12) angebracht ist.
Geschoss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wurzelrand (52) der Bespannung (40) geringfügig konkav ausgebildet ist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wurzelrand (52) der zweilagigen Bespannung (40) jeweils mit einem Umschlagrand (54) ausgebildet ist, durch den zwei Wurzelrandkanäle (58) für Wurzelstangen (60) gebildet sind, die sich entlang des Geschoss-Rumpfes (12) erstrecken.