DE102010006493B4 - Container for a jet-propelled missile - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einem für Startvorrichtungen mit Strahlabweiser vorgesehenen Behälter für strahlgetriebene Flugkörper. Zur Ermöglichung einer aufwandsgünstigen Umlenkung eines Antriebsstrahles des Flugkörpers wird vorgeschlagen, den Behälter für den strahlgetriebenen Flugkörper mit einer Strahlumlenkvorrichtung zu versehen, die eine Strahleintrittsöffnung und eine Strahlaustrittsöffnung aufweist, welche über einen Strömungskanal miteinander verbunden sind, und in dem Strömungskanal wenigstens eine Ablenkvorrichtung anzuordnen.The invention is based on a container for jet-propelled missiles which is provided for launch devices with jet deflectors. To enable a low-cost deflection of a drive jet of the missile, it is proposed to provide the container for the jet-propelled missile with a beam deflecting device which has a beam inlet opening and a jet outlet opening which are connected to one another via a flow channel, and to arrange at least one deflection device in the flow channel.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Behälter für strahlgetriebene Flugkörper. Derartige Behälter dienen üblicherweise dem Transport, Schutz und Abschuss von strahlgetriebenen Flugkörpern insbesondere von vertikal startenden Flugkörpern.The invention relates to a container for jet-propelled missiles. Such containers are usually used for the transport, protection and launch of jet-propelled missiles, in particular of vertically launched missiles.
Strahlgetriebene Flugkörper, beispielsweise Raketen, werden auf unterschiedliche Weise abgeschossen. Beispielsweise erfolgt der Abschuss an Bord eines Schiffes oder an Land vom Boden aus. Da ein Antriebsstrahl eines strahlgetriebenen Flugkörpers in der Regel große Impulse und hohe Temperaturen aufweist, ist es häufig erforderlich, den Antriebsstrahl derart umzulenken, dass weder der startende Flugkörper in seiner Funktion beeinträchtigt wird noch eine unerwünschte Schädigung des Umfeldes des startenden Flugkörpers eintritt. Wird beispielsweise der Antriebsstrahl eines vertikal startenden Flugkörpers nicht umgelenkt, so trifft dieser mit hohem Druck auf den Boden auf und breitet sich dort in alle Richtungen aus. Dabei werden lose Teile, wie beispielsweise Steine, unkontrolliert durch die Gegend geschleudert und können den Flugkörper selbst oder andere Gegenstände beschädigen. Zudem kann es aufgrund der heißen Abgase des Antriebsstrahls zu einer zu hohen Temperaturbelastung kommen. Ferner wird die Umgebung durch chemisch aggressive Rückstände des Antriebsstrahles kontaminiert.Jet-propelled missiles, such as rockets, are launched in different ways. For example, the launch takes place aboard a ship or on land from the ground. Since a propulsion jet of a jet-propelled missile usually has large impulses and high temperatures, it is often necessary to redirect the propulsion jet such that neither the starting missile is impaired in its function nor undesirable damage to the environment of the starting missile occurs. If, for example, the propulsion jet of a missile starting vertically is not deflected, it strikes the ground at high pressure and spreads there in all directions. Loose parts, such as stones, are thrown uncontrollably through the area and can damage the missile itself or other objects. In addition, due to the hot exhaust gases of the drive jet, too high a temperature load can occur. Furthermore, the environment is contaminated by chemically aggressive residues of the drive jet.
Da Flugkörper häufig aus einer Startvorrichtung abgeschossen werden, welche mehr als einen Behälter mit darin angeordnetem Flugkörper enthält, besteht zudem die Gefahr, dass beim Start eines Flugkörpers die umliegenden Behälter durch unkontrolliert durch die Gegend geschleuderte Gegenstände, die Hitzeeinwirkung oder chemische Rückstände des Antriebstrahles beeinträchtigt werden.Since missiles are often fired from a launching device containing more than one container with a missile disposed therein, there is also the danger that the surrounding containers are adversely affected by uncontrolled thrown by the area objects, the effect of heat or chemical residues of the drive beam at the start of a missile ,
Vor dem Hintergrund der oben geschilderten Sachverhalte wurde bislang an die häufig als Startplattform bezeichnete Startvorrichtung ein Strahlabweiser angebracht, der in der Regel aus einer Stahlplatte besteht. Der Strahlabweiser wird derart ausgerichtet, dass die Antriebsstrahlen von aus der Startvorrichtung heraus abgeschossenen Flugkörpern ohne vorherige Ablenkung auf den Strahlabweiser treffen, von diesem umgelenkt werden und in dieser Weise von der Startvorrichtung weggeführt werden. Der Strahlabweiser ist offensichtlich derart auszulegen, dass er den Impulsen und Hitzebelastungen bei Flugkörperabschüssen standhält. Dies bedingt eine Konstruktion mit vergleichsweise großem Gewicht, welche aufwändig zu positionieren ist. Selbst wenn Startvorrichtung und Strahlabweiser, wie beispielhaft in
Zudem wird der Strahlabweiser in der Regel mehrfach verwendet, was Kontaminationen und Beschädigungen nach sich zieht, sodass eine regelmäßige Instandsetzung des Strahlabweisers erforderlich ist.In addition, the beam deflector is usually used multiple times, resulting in contamination and damage, so that a regular repair of the beam deflector is required.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Behälter für Flugkörper bekannt:
Die
The
Die
In der
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aufwandsgünstige Möglichkeit zur Umlenkung des Antriebsstrahls des Flugkörpers zur Verfügung zu stellen.The present invention is therefore based on the object to provide a low-cost option for deflecting the drive beam of the missile available.
Diese Aufgabe wird gelost durch einen Behälter für einen strahlgetriebenen Flugkörper entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a container for a jet-propelled missile according to the features of
Da die Strahlumlenkvorrichtung mit dem Behälter für den strahlgetriebenen Flugkörper, welcher häufig auch als Kanister bezeichnet wird, eine Einheit bildet, wird sie genauso wie der Behälter nach dem Abschuss des Flugkörpers entsorgt. Die Strahlumlenkvorrichtung kann somit im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Strahlabweiser in seiner Festigkeit für einen einmaligen Gebrauch ausgelegt werden. Dies erlaubt eine Leichtbauweise der Strahlumlenkvorrichtung. Zudem entfällt eine aufwändige Reinigung kontaminierter Bauteile oder eine Reparatur von Bauteilen. Zudem können Startvorrichtungen mit darin angeordneten Behältern beziehungsweise Flugkörpern einfacher positioniert oder umpositioniert werden. Die Handhabung wird ferner erleichtert durch eine Reduktion des Bauraums, den der erfindungsgemäße Behälter gegenüber einem System mit dem oben beschriebenen Strahlabweiser ermöglicht.Since the Strahlumlenkvorrichtung with the container for the jet-propelled missile, which is often referred to as a canister, a unit forms, it is disposed of as well as the container after the launch of the missile. The beam deflection device can thus be designed in its strength for a single use, in contrast to the beam deflector described above. This allows a lightweight construction of the beam deflecting device. In addition, no time-consuming cleaning of contaminated components or repair of components is required. In addition, starting devices with containers arranged therein or missiles are easily positioned or repositioned. The handling is further facilitated by a reduction of the installation space, which enables the container according to the invention over a system with the beam deflector described above.
Im Hinblick auf mobile Systeme hat sich gezeigt, dass die Erfindung gegenüber einem mobilen System mit Strahlabweiser eine erhöhte Betriebssicherheit ermöglicht, da eine hydraulisch oder mechanisch angetriebene komplexe Mimik für den zum Transport weg zu klappenden Strahlabweiser entfallen kann.With regard to mobile systems, it has been found that the invention enables increased reliability compared to a mobile system with beam deflector, since a hydraulically or mechanically driven complex facial expressions can be dispensed with for the beam deflector to be folded away for transport.
Die jeweilige Strahlumlenkvorrichtung kann bei dem erfindungsgemäßen Behälter einfach an den in dem Behälter angeordneten Flugkörper angepasst werden. Ein Flugkörper eines anderen Typs wird bereits im Zuge der Fertigung in einem Behälter mit einer anderen, für diesen Flugkörper optimierten Strahlumlenkvorrichtung angeordnet. Infolgedessen können bei Verwendung des erfindungsgemäßen Behälters verschiedene Flugkörpertypen einfach mit derselben Startvorrichtung abgeschossen werden, ohne dass ein Strahlabweiser oder ähnliches angepasst werden muss.The respective Strahlumlenkvorrichtung can be easily adapted in the container according to the invention to the arranged in the container missile. A missile of a different type is already arranged in the course of production in a container with another, for this missile optimized Strahlumlenkvorrichtung. As a result, when using the container according to the invention different types of missile can be easily launched with the same starting device without a Strahlabweiser or the like must be adjusted.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung seht vor, dass die Strahleintrittsöffnung und die Strahlaustrittsöffnung auf verschiedenen Seiten der Strahlumlenkvorrichtung angeordnet sind, vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten. Hierdurch kann die mechanische Belastung auf die Strahlumlenkvorrichtung verringert und damit deren Masse reduziert werden.An embodiment variant of the invention provides that the jet inlet opening and the jet outlet opening are arranged on different sides of the beam deflecting device, preferably on opposite sides. As a result, the mechanical load on the beam deflecting device can be reduced, thereby reducing its mass.
Eine Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Strömungskanal wenigstens abschnittsweise gekrümmt oder abgewinkelt ist und die wenigstens eine Ablenkvorrichtung gebildet ist aus zumindest einem Teil der Wandungsfläche des Strömungskanals. In der Praxis hat sich dabei ein Krümmen oder Abwinkeln des Strömungskanals um 10° bis 30°, vorzugsweise um 15° bis 25°, bewährt.A variant embodiment of the invention provides that the flow channel is at least partially curved or angled and the at least one deflection device is formed from at least part of the wall surface of the flow channel. In practice, it has a curvature or bending of the flow channel by 10 ° to 30 °, preferably by 15 ° to 25 °, proven.
Entsprechend der Erfindung ist eine in dem Strömungskanal angeordnete Keilfläche zur mindest teilweisen Ablenkung eines Antriebsstrahles des Flugkörpers vorgesehen. Die Keilfläche greift unter einem definierten Winkel über eine vorgegebene Länge hinweg und bis zu einer vorgegebenen Position, welche als Eingriff bezeichnet wird, in den Abtriebsstrahl ein und verändert in dieser Weise unter anderem die Richtung des Antriebsstrahles. Der Eingriff kann dabei teilweise oder ganz innerhalb des Antriebsstrahles liegen oder sich auch darüber hinaus erstrecken. Liegt der Eingriff nur teilweise innerhalb des Antriebsstrahles, so wird nur ein Teil des Antriebsstrahles durch die Teilfläche abgelenkt. Auf diese Weise kann eine größere Aufweitung des Antriebsstrahles erreicht werden, was wiederum eine verringerte Wechselwirkung mit der Umgebung zur Folge hat, sodass beispielsweise bei unverfestigtem Untergrund lockerer Boden oder gelockerte Steine in geringerem Ausmaß weggeschleudert werden. Die Geometrie der Keilfläche und der durch sie bewirkten Führung des Antriebsstrahls kann dahingehend optimiert werden, dass die Belastung, insbesondere die Druckbelastung und Reaktionskräfte, auf dem Behälter minimiert ist. In der Praxis hat sich eine Keilfläche bewährt, die mit einer Längsachse des Behälters einen Schnittwinkel von 10° bis 50° bildet. Als vorteilhaft hat sich eine Keilfläche erwiesen, die sich in Längsrichtung des Behälters gemessen über eine Länge von 20 cm bis 50 cm, bevorzugt über eine Länge von 30 cm bis 35 cm erstreckt.According to the invention, a wedge surface arranged in the flow channel is provided for the at least partial deflection of a drive jet of the missile. The wedge surface engages at a defined angle over a predetermined length and up to a predetermined position, which is referred to as engagement, in the output beam and changed in this way, inter alia, the direction of the drive beam. The engagement can be partially or completely within the drive beam or even extend beyond. If the intervention is only partially within the drive beam, only a part of the drive beam is deflected by the partial surface. In this way, a larger expansion of the drive jet can be achieved, which in turn has a reduced interaction with the environment result, so that, for example, with unconsolidated ground looser soil or loose stones are thrown to a lesser extent. The geometry of the wedge surface and the guidance of the drive jet caused by it can be optimized to minimize the stress, in particular the pressure load and reaction forces, on the container. In practice, a wedge surface has proven to form a cutting angle of 10 ° to 50 ° with a longitudinal axis of the container. A wedge surface has proven to be advantageous, which extends in the longitudinal direction of the container measured over a length of 20 cm to 50 cm, preferably over a length of 30 cm to 35 cm.
Erfindungsgemäß sind zwei voneinander beabstandete und an die Keilfläche angrenzende Seitenflächen vorgesehen, welche mit der Längsachse des Behälters einen Schnittwinkel von 0° bis 20° bilden, wobei vorzugsweise ein Schnittwinkel von 0° vorgesehen ist. Ist hingegen ein von 0° verschiedener Schnittwinkel vorgesehen, sind die Seitenflächen derart ausgerichtet, dass deren Abstand von der Längsachse in Richtung auf die Strahlaustrittsöffnung hin zunimmt. Da die Umlenkung des Antriebsstrahles auf einem Zusammenwirken aller Berandungsflächen des Strömungskanales beruht, kann mit Hilfe der Seitenflächen ein Überdruckgebiet und ein Unterdruckgebiet in der Strahlumlenkvorrichtung generiert und durch die Kombination des Überdruckgebiets mit dem Unterdruckgebiets die Umlenkwirkung verbessert werden. Zur Ausbildung des Unterdruckgebietes kann vorgesehen sein, dass die Seitenflächen in einen Aufweitungsraum münden, welcher einen gegenüber einem von den Seitenflächen begrenzten Raum vergrößerten Querschnitt aufweist.According to the invention, two side surfaces spaced apart from each other and adjacent to the wedge surface are provided, which form an intersection angle of 0 ° to 20 ° with the longitudinal axis of the container, wherein preferably an intersection angle of 0 ° is provided. If, on the other hand, a cutting angle different from 0 ° is provided, the side surfaces are aligned such that their distance from the longitudinal axis increases in the direction of the jet outlet opening. Since the deflection of the drive jet is based on an interaction of all boundary surfaces of the flow channel, an overpressure area and a negative pressure area in the beam deflecting device can be generated by means of the side surfaces and the deflection effect can be improved by combining the overpressure area with the negative pressure area. To form the negative pressure region, it can be provided that the side surfaces open into a widening space, which has an enlarged cross-section compared with a space delimited by the side surfaces.
In der Praxis haben sich Seitenflächen bewährt, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Keilfläche verlaufen.In practice, side surfaces have proven to be substantially perpendicular to the wedge surface.
Zweckmäßigerweise können an der Strahlumlenkvorrichtung, und dort vorzugsweise auf der Seite der Strahlaustrittsöffnung, Steckverbindungen für eine Kontaktierung des Behälters, ein Überdruckventil, eine Feuchtigkeitsanzeige oder ein an sich bekannter Kurbelzugang vorgesehen sein.Expediently, plug connections for contacting the container, a pressure relief valve, a moisture indicator or a crank access known per se may be provided on the beam deflecting device, and there preferably on the side of the jet outlet opening.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist die Strahlumlenkvorrichtung hermetisch gegenüber der Umgebung des Behälters abgedichtet.In an advantageous embodiment of the invention, the Strahlumlenkvorrichtung is hermetically sealed from the environment of the container.
Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Behälter, beziehungsweise Kanister, Startvorgänge von in dem Behälter angeordneten Flugkörpern realisiert werden können, bei welchen sehr geringe Reaktionskräfte auf die Startvorrichtung ausgeübt werden.It has been found that, with the container according to the invention or canister, starting processes of missiles arranged in the container can be realized, in which case very low reaction forces are exerted on the starting device.
Die für die Strahlumlenkvorrichtung verwendeten Materialien sind offensichtlich derart zu wählen, dass sie den beim Start eines Flugkörpers vorherrschenden Temperaturen standhalten. Zumindest die Ablenkvorrichtungen, beispielsweise Keilflächen oder Wandungsflächen des Strömungskanals, werden vorzugsweise aus einem feuerfesten Material gefertigt. Sollte es zu einem Störfall, wie beispielsweise einem Hangfire kommen, bei dem ein Flugkörper im Behälter verbleibt, so ist die Verwendung feuerfesten Materials besonders geschickt, um größere Beschädigungen zu verhindern.The materials used for the beam deflecting device are obviously to be chosen so that they withstand the prevailing at the start of a missile temperatures. At least the deflection devices, for example wedge surfaces or wall surfaces of the flow channel, are preferably made of a refractory material. Should a malfunction occur, such as a hangfire where a missile remains in the vessel, the use of refractory material is particularly well-suited to prevent major damage.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Soweit zweckdienlich sind hierin gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures. Where appropriate, elements having the same effect are provided with the same reference numbers. Show it:
Die
Die Strahleintrittsöffnung
Die Strahlaustrittsöffnung
Für die Montage des Behälters
Wird der Flugkörper
Der teilweise Eingriff der Keilfläche
Wie
Bei einer Verwendung der Strahlumlenkvorrichtung
In Analogie zur Strahlenumlenkvorrichtung
Wie die Ausführungsbeispiele der
Sofern eine Reduzierung von auf den Behälter wirkenden Kräften gewünscht ist, kann dies dadurch erreicht werden, dass für die Strahlumlenkvorrichtung, oder einen Teil von ihr, eine Anlagefläche oder Halterung in der Startvorrichtung vorgesehen wird.If a reduction of forces acting on the container is desired, this can be achieved by providing a bearing surface or holder in the starting device for the beam deflection device, or a part of it.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Behältercontainer
- 33
- Flugkörpermissile
- 55
- Strahlumlenkvorrichtungbeam bending
- 77
- Feuchtigkeitsanzeigehumidity display
- 99
- Kurbelzugangcrank access
- 1111
- ÜberdruckventilPressure relief valve
- 1313
- Deckel auf StrahlaustrittsöffnungCover on jet outlet
- 1515
- SollbruchstelleBreaking point
- 1717
- Steckeranschlussconnector
- 1919
- Zentrierbolzencentering
- 2121
- Verriegelungszapfenlocking pin
- 2323
- StrahleintrittsöffnungBeam entrance opening
- 2525
- StrahlaustrittsöffnungBlast opening
- 2727
- Strömungskanalflow channel
- 2929
- Wandungsfläche StrömungskanalWall surface flow channel
- 5050
- Strahlumlenkvorrichtungbeam bending
- 5151
- Behältercontainer
- 5252
- Keilflächewedge surface
- 5353
- Aufweitungsraumexpansion space
- 5454
- Seitenflächeside surface
- 5555
- Eingriffintervention
- 5656
- StrahleintrittsöffnungBeam entrance opening
- 5858
- StrahlaustrittsöffnungBlast opening
- 6060
- Längsachse BehälterLongitudinal axis container
- 7070
- Starvorrichtung auf LastkraftwagenStar device on truck
- 72a72a
- Behältercontainer
- 72b72b
- Behältercontainer
- 7474
- StrahlabweiserStrahlabweiser
- αα
- Schnittwinkelcutting angle
Claims (5)
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Legal Events
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---|---|---|---|
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120727 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DIEHL DEFENCE GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: DIEHL BGT DEFENCE GMBH & CO. KG, 88662 UEBERLINGEN, DE |