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Die
Erfindung betrifft ein drallstabilisiertes Geschoss mit Leitflügeln.
Die Leitflügel können am Bug, in der Mitte oder
am Heck des Geschosses angeordnet sein. Die Erfindung erfasst gleichermaßen die
beiden Alternativen, bei denen zum einen die Leitflügel
an einem drallentkoppelten Geschossteil oder an einem nicht drallentkoppelten
Geschossteil angeordnet sind. Im Falle eines drallentkoppelten Geschossteiles
kann ein Generator zur Stromerzeugung zwischengeschaltet sein. Je
nach Anwendungsfall können die Leitflügel verschränkt
oder verdreht oder genau in Längsrichtung des Geschosses verlaufen.
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Zum
Aufklappen der Leitflügel sind verschiedene Konzepte bekannt.
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Die
DE 37 21 512 C1 zeigt
das Geschoss, das drallstabilisiert ist und durch Fliehkräfte
ausklappbare Leitflügel aufweist. Jeder Leitflügel
weist ein Ausklappgelenk auf, über das es am Geschoss angelenkt
ist. Die Leitflügel sind ist in einer eingeklappten Stellung
mit einem zentralen Stempel formschlüssig verriegelt. Der
Stempel ist mit einer Feder vorgespannt und in der vorgespannten
Stellung mit einem Abscherstift gesichert. Die hohen Beschleunigungskräfte,
die auf den Stempel einwirken, scheren den Abscherstift ab. Solange
die Beschleunigungskräfte wirken, verriegelt der Stempel
die Leitflügel. Wenn die Beschleunigungskräfte
nicht mehr wirken, drückt die Kraft der Feder den Stempel
aus seinem Formschluss mit den Leitflügeln heraus, so dass
die Leitflügel ausklappen können.
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Die
DE 10 2005 035 829
B4 zeigt ein weiteres Geschoss, das drallstabilisiert ist
und durch Fliehkräfte ausklappbare Leitflügel
aufweist. Auch hier weist jeder Leitflügel ein Ausklappgelenk
auf, über das es am Geschoss angelenkt ist. Die Leitflügel
sind am Heck angeordnet, das drallentkoppelt ist. Alle Leitflügel
sind in einer eingeklappten Stellung mit einem Topf formschlüssig
verriegelt, der heckseitig den Abschluss des Geschosses bildet.
Der Topf dient dazu, die Leitflügel in der eingeklappten
Stellung zu sichern und zeitpunktgenau nach dem Verlassen des Abschussrohres
freizugeben. Man nutzt die Kräfte der Treibgase aus, damit
der Topf die formschlüssige Verriegelung beibehält,
während das Geschoss das Rohr durchläuft. Ferner
dient ein freier Raum im Heck dazu, unter hohem Druck stehende Treibladungsgase
zu speichern, um damit den Topf zu verschieben. Dadurch können
die Leitflügel aufklappen, wenn das Geschoss das Rohr verlässt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Geschoss, das drallstabilisiert
ist und durch Fliehkräfte ausklappbare Leitflügel
aufweist, so auszubilden, dass auf eine einfache und zuverlässige
Art und Weise und als Alternative zu den vorgenannten Lösungen
erreicht wird, dass die Leitflügel ebenfalls zeitpunktgenau
nach dem Verlassen des Geschossrohres aufklappen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruches 1 gelöst.
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Die
Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass die Verriegelung der
Leitflügel mit einfachen und kostengünstigen Mitteln
erfolgt. Jeder Leitflügel weist ein Ausklappgelenk auf, über
das es am Geschoss angelenkt ist. Jeder Leitflügel weist
ferner eine Führungshalterung auf, in der ein Masseelement
geführt ist. Das Masseelement greift in der Transportstellung
unter Bildung eines Formschlusses heckseitig in eine Haltebohrung
ein, die in der Geschosshülle angeordnet ist. Das Masseelement
ist mit einer Feder vorgespannt und in der vorgespannten Stellung
mit einem Anschlagelement arretiert, das einen bugseitigen Anschlag
für das Masseelement bildet. Fasst man zusammen, sind zur
Verriegelung lediglich eine Führungshalterung, die Teil
des Leitflügels ist, ein Masseelement mit einer Feder,
und ein lösbares Anschlagelement als Bauelemente erforderlich,
die alle einfach im Aufbau und in der Herstellung sind. Beim Abschuss
drückt die Geschoss-Beschleunigung das Masseelement entgegen
der Federkraft tiefer in die Haltebohrung der Geschosshülle
hinein. Die Beschleunigungskraft, also Masse des Masseelements mal
der Geschossbeschleunigung, ist also höher als die Federvorspannungskraft.
Dadurch, dass sich das Masseelement tiefer in die Haltebohrung hineinbewegt,
verstärkt sich der Formschluss noch. Die Leitflügel
können also nicht aufklappen. Das sich in die Haltebohrung hinein
bewegende Masseelement entlastet das bugseitige Anschlagelement.
Dadurch löst es sich und kann beispielsweise durch die
Fliehkräfte weggeschleudert werden. Nachdem das Geschoss
das Waffenrohr verlässt, kann die Kraft der Feder wieder zur
Geltung kommen, die dann höher ist als die Beschleunigungskraft.
Denn bei Nachlassen der Geschoss-Beschleunigung bewegt die Federkraft
der Feder das Masseelement aus der Haltebohrung heraus. Dadurch
wird der Leitflügel entriegelt und klappt durch die Fliehkräfte
auf.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung schließt die Führungshalterung
in der eingeklappten Stellung bündig mit dem Geschossmantel
ab. Durch das bündige Abschließen stehen keine
scharfen, störenden Kanten vor.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Anschlagelement ein
Stift, der in der eingeklappten Stellung in einer Bohrung der Führungshalterung
gehaltert ist und durch Fliehkräfte nach einer Entlastung
nach außen heraustretbar ist. Ein Stift ist ein kostengünstiges
Bauteil. Die Ausnutzung der Fliehkräfte bedeutet, dass
keine zusätzliche Energie zum Heraustreten des Stiftes
benötigt wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet jeder Leitflügel
einen Kreisabschnitt. Ein Leitflügel in Form eines Kreisabschnittes
lässt sich gut innerhalb des Geschosses unterbringen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Ausklappgelenk in der
Mitte des Kreises angeordnet, aus dem der Kreisabschnitt gebildet ist.
Ferner beträgt der Verschwenkbereich des Leitflügels
180°. Hierdurch erzielt man, dass die aerodynamisch wirksame
Fläche hoch ist und die Unterbringung des eingeklappten
Leitflügels nur wenig Platz benötigt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Geschosses näher beschrieben. Dabei zeigen in Form von
Prinzipskizzen:
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1 ein
Geschoss in der Flugstellung mit ausklappbaren Leitflügeln,
in perspektivischer Darstellung im Schnitt;
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2 einen
einzelnen Leitflügel des in 1 dargestellten
Geschosses in der Transportstellung, in der Vorderansicht im Schnitt
entlang des Leitflügels;
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2a eine
Illustration der Transportstellung;
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3 den
Leitflügel in der Im-Rohr-Beschleunigungsstellung;
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3a eine
Illustration der Im-Rohr-Beschleunigungs-Stellung;
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4 den
Leitflügel in der Kurz-nach-Austrittsstellung;
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4a eine
Illustration der Kurz-nach-Austrittsstellung;
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5 den
Leitflügel in der Flugstellung;
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5a eine
Illustration der Flugstellung.
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Die 1 illustriert
ein drallstabilisiertes Geschoss 1 mit ausklappbaren Leitflügeln 10,
die durch Fliehkräfte aufklappbar sind. Die Leitflügel 10 sind gemäß dem
dargestellten Ausführungsbeispiel an einem drallentkoppelten
Geschossheckteil 8 angeordnet. Ein Generator 5 ist
zur Stromerzeugung ist zwischengeschaltet. Die Leitflügel 10 sind
verschränkt oder verdreht angeordnet. Hierdurch soll sich
eine geringe Drehzahldifferenz zwischen dem Geschossheckteil und
dem schnell rotierenden, übrigen Geschoss einstellen, um
mit Hilfe des Generators Strom erzeugen zu können. In Abweichung
zum dargestellten Ausführungsbeispiel können die
Leitflügel 10 auch bei allen anderen drallstabilisierten
Geschosstypen eingebaut werden.
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Die
Art und Weise der Verriegelung der Leitflügel wird an Hand
des dargestellten Ablaufes beginnend mit der Transportstellung bis
hin zur Flugstellung erläutert.
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Die 2 zeigt
einen Leitflügel 10 in der Transportstellung des
Geschosses 1. Die 2a illustriert
die Transportstellung und zeigt eine Kiste mit verpackten Geschossen 1,
deren Leitflügel eingeklappt sind.
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Jeder
Leitflügel 10 weist zunächst ein Ausklappgelenk 13 auf, über
das es am Geschoss 1 angelenkt ist. Jeder Leitflügel 10 weist
ferner eine Führungshalterung 11 auf, in der ein
Masseelement 20 geführt ist. Das Masseelement 20 greift,
wie dargestellt, unter Bildung eines Formschlusses heckseitig in
eine Haltebohrung 3 ein, die in der Geschosshülle des
Geschosses 1 angeordnet ist. Das Masseelement 20 ist
mit einer Feder 25 vorgespannt. Diese vorgespannte Stellung
ist mit einem Anschlagelement 27 arretiert, das einen bugseitigen
Anschlag für das Masseelement 20 bildet. Das Anschlagelement 27 ist
ein einfacher Stift, der in einer Bohrung 12 der Führungshalterung 11 gehaltert
ist. Folglich dienen der Verriegelung:
- • eine
Führungshalterung 11, die Teil des Leitflügels 10 ist,
- • ein Masseelement 20 mit einer Feder 25,
und
- • ein lösbares Anschlagelement 27.
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Wie
dargestellt, schließt die Führungshalterung 11 bündig
mit dem Geschossmantel des Geschosses 1 ab. Durch das bündige
Abschließen stehen keine scharfen, störenden Kanten
vor.
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Den
weiteren Ablauf zeigt die 3. Dargestellt
ist die Im-Rohr-Beschleunigungs-Stellung. Die 3a illustriert
dies und zeigt das Geschoss während der Beschleunigung
noch innerhalb des Waffenrohres 30.
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Beim
Abschuss drückt die Geschoss-Beschleunigung das Masseelement 20 entgegen
der Federkraft tiefer in die Haltebohrung 3 der Geschosshülle
des Geschosses 1 hinein. Die Beschleunigungskraft, also
Masse des Masseelements 20 mal der Geschossbeschleunigung,
ist also höher als die Federvorspannungskraft. Dadurch,
dass sich das Masseelement 20 tiefer in die Haltebohrung 3 hineinbewegt,
verstärkt sich der Formschluss noch. Die Leitflügel 10 können
also nicht aufklappen. Das sich in die Haltebohrung 3 hinein
bewegende Masseelement 20 entlastet das bugseitige Anschlagelement 27.
Dadurch löst es sich. Das Anschlagelement 27 ist ein
Stift, der sich jetzt lose der Bohrung 12 der Führungshalterung
befindet.
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Den
folgenden Schritt zeigt die 4. Dargestellt
ist die Kurz-nach-Austrittsstellung. Die 4a illustriert
dies und zeigt das Geschoss, unmittelbar nachdem es das Waffenrohr 30 verlässt.
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Nach
dem Verlassen des Waffenrohres wird das Anschlagelement 27 in
Form des Stiftes durch Fliehkräfte aus der Bohrung 12 nach
außen ins Freie geschleudert. Ferner kann nach dem Verlassen
des Waffenrohres die Kraft der Feder 25 wieder zur Geltung
kommen, die dann höher ist als die Beschleunigungskraft.
Denn bei Nachlassen der Geschoss-Beschleunigung bewegt die Federkraft
der Feder 25 das Masseelement 25 aus der Haltebohrung 3 heraus. Dadurch
wird der Leitflügel 10 entriegelt. Da der Schwerpunkt 14,
wie in der 4 zu sehen ist, vor dem Drehpunkt
des Ausklappgelenks 13 liegt, entsteht aufgrund der zentrifugalen
Beschleunigung ein Drehmoment, das den Leitflügel 10 aus
seiner aktuellen Position herausklappt und in die Anströmung dreht.
Jeder Leitflügel 10 bildet einen Kreisabschnitt. Das
Ausklappgelenk 13 ist in der Mitte des Kreises angeordnet,
aus dem der Kreisabschnitt gebildet ist, und der Verschwenkbereich
des Leitflügels 10 beträgt 180°.
Durch diese Ausbildung ist die aerodynamisch wirksame Fläche
hoch und die Unterbringung des eingeklappten Leitflügels 10 benötigt
nur wenig Platz.
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Diesen
letzten Schritt zeigt die 5. Dargestellt
ist die Flugstellung, die 5a illustriert.
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- 1
- Geschoss
- 3
- Haltebohrung
- 5
- Generator
- 8
- drallentkoppeltes
Geschoßteil
- 10
- Leitflügel
- 11
- Führungshalterung
- 12
- Bohrung
in der Führungshalterung für Anschlagelement
- 13
- Ausklappgelenk
- 14
- Schwerpunkt
- 20
- Masseelement
- 25
- Feder
- 27
- Anschlagelement
- 30
- Waffenrohr
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3721512
C1 [0003]
- - DE 102005035829 B4 [0004]