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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung zur Aufnahme, Positionierung und Beschleunigung mindestens eines Projektils.
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Positioniervorrichtungen sind beispielsweise Treibspiegel zur Aufnahme eines Projektils, in welchen das Projektil positioniert und mit welchen das Projektil beschleunigt werden kann.
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Solche Positioniervorrichtungen werden insbesondere für Strukturuntersuchungen, beispielsweise zur Untersuchung und zum Testen von sicherheitsrelevanten Bauteilen eines Flugzeugs, eines Zugs, insbesondere eines Hochgeschwindigkeitszugs, von Straßenfahrzeugen und von Windenergieanlagen verwendet. Insbesondere für die Zulassung von Flugzeugen müssen sogenannte Vogelschlagtests durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob das zuzulassende Flugzeug im Falle einer Kollision mit einem oder mehreren Vögeln im Flugbetrieb des Flugzeugs in einen kritischen Flugzustand gerät.
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Ferner werden Positioniervorrichtungen für Hagelschlaguntersuchungen zur Simulation eines Aufpralls von Hagelkörnern auf verschiedene Objekte verwendet.
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Die
DE 10 2008 038 258 B3 offenbart eine Gaskanone, welche einen Treibspiegel zur Beschleunigung eines Projektils umfasst.
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Die
US 5,652,407 A offenbart eine Aufnahme, aus welcher heraus mehrere Projektile abfeuerbar sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher ein zuverlässiger und reproduzierbarer Mehrfachbeschuss eines Objekts möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Positioniervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Dadurch, dass die Positioniervorrichtung einen Grundkörper umfasst, welcher mindestens zwei Aufnahmen für mindestens zwei Projektile umfasst, können mindestens zwei Projektile mittels einer einzigen Positioniervorrichtung und einer einzigen Beschleunigungsvorrichtung auf ein zu testendes Ziel beschleunigt werden.
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Die mindestens zwei Projektile können im Wesentlichen gleichzeitig von dem Grundkörper aufgenommen, mittels des Grundkörpers positioniert und/oder zusammen mit dem Grundkörper beschleunigt werden.
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Als Projektile können insbesondere echte oder künstliche Vögel, echte oder künstliche Hagelkörner, Steine, Metallteile und/oder Reifenbestandteile dienen. Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung eignet sich somit grundsätzlich zur beliebigen Simulation eines Beschusses eines zu testenden Objekts mit einem oder mehreren Projektilen jedweder Art.
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Günstig ist es, wenn mindestens zwei Aufnahmen für mindestens zwei Projektile bezüglich einer Längsmittelachse des Grundkörpers der Positioniervorrichtung gleichmäßig verteilt an dem Grundkörper angeordnet sind. Auf diese Weise ist eine ausgeglichene Gewichtsverteilung gewährleistet, so dass die Positioniervorrichtung bei einer Beschleunigung derselben mittels einer Beschleunigungsvorrichtung sicher in einer Führungsvorrichtung der Beschleunigungsvorrichtung geführt werden kann, ohne sich in der Führungsvorrichtung zu verkeilen.
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Die Längsmittelachse des Grundkörpers der Positioniervorrichtung verläuft vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer Beschleunigungsrichtung des Grundkörpers und bildet günstigerweise eine Symmetrieachse, insbesondere eine Rotationsachse, des Grundkörpers der Positioniervorrichtung.
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Besonders günstig ist es, wenn die mindestens zwei Aufnahmen für die mindestens zwei Projektile so an dem Grundkörper angeordnet sind, dass ein Schwerpunkt des Grundkörpers samt der daran angeordneten Projektile auf der Längsmittelachse des Grundkörpers liegt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei Aufnahmen für mindestens zwei Projektile in einer gemeinsamen, im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsmittelachse des Grundkörpers der Positioniervorrichtung verlaufenden Ebene angeordnet sind. Auf diese Weise können mindestens zwei Projektile direkt nebeneinander angeordnet werden, so dass sie nach einer Beschleunigung zusammen mit der Positioniervorrichtung mittels einer Beschleunigungsvorrichtung zumindest näherungsweise gleichzeitig auf einer senkrecht zu der Beschleunigungsrichtung stehenden Zielebene auftreffen. Auf diese Weise ist ein gleichzeitiger Mehrfachbeschuss mittels der Positioniervorrichtung und einer Beschleunigungsvorrichtung zur Beschleunigung der Positioniervorrichtung möglich.
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Besonders günstig ist es, wenn mindestens zwei Austrittsebenen der mindestens zwei Aufnahmen für die mindestens zwei Projektile in derselben im Wesentlichen senkrecht zur Längsmittelachse des Grundkörpers der Positioniervorrichtung verlaufenden Ebene angeordnet sind. Insbesondere dann, wenn die Aufnahmen der Positioniervorrichtung so ausgebildet sind, dass die darin anzuordnenden Projektile sich in der Beschleunigungsrichtung bis zu der Austrittsebene erstrecken, kann auf diese Weise besonders einfach gewährleistet werden, dass die Projektile im Wesentlichen gleichzeitig auf ein Ziel treffen.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei Aufnahmen für mindestens zwei Projektile in einer Richtung parallel zu einer Längsmittelachse des Grundkörpers der Positioniervorrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann ein zuverlässig reproduzierbarer zeitlicher Versatz zwischen dem Eintreffen eines ersten Projektils, welches in einer ersten der zwei versetzt zueinander angeordneten Aufnahmen angeordnet ist, und dem Eintreffen eines zweiten Projektils, welches in einer zweiten der mindestens zwei versetzt zueinander angeordneten Aufnahmen angeordnet ist, in dem Ziel ermöglicht werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Austrittsebenen der mindestens zwei Aufnahmen für die mindestens zwei Projektile in der Richtung parallel zu der Längsmittelachse des Grundkörpers der Positioniervorrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
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Günstig ist es, wenn der Grundkörper mindestens eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen einer Asymmetrie in einer Gewichtsverteilung des Grundkörpers und/oder der daran anzuordnenden Projektile umfasst. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Beschleunigung der Positioniervorrichtung samt der daran angeordneten Projektile dadurch gewährleistet werden, dass der gemeinsame Schwerpunkt des Grundkörpers, der daran angeordneten Projektile und der Ausgleichsvorrichtung mittels der Ausgleichsvorrichtung auf die Längsmittelachse des Grundkörpers verlagert wird.
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Günstig ist es, wenn mindestens zwei Aufnahmen des Grundkörpers im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Auf diese Weise können zwei zumindest näherungsweise identische Projektile mittels der Positioniervorrichtung auf ein Ziel beschleunigt werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens zwei Aufnahmen voneinander abweichende Abmessungen aufweisen. Hierdurch können mindestens zwei unterschiedlich dimensionierte Projektile an dem Grundkörper angeordnet und zusammen mit dem Grundkörper beschleunigt werden.
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Die Aufnahmen des Grundkörpers können grundsätzlich jede beliebige Form aufweisen. Günstig ist es jedoch, wenn die Aufnahmen zumindest abschnittsweise an eine Form des in der Aufnahme anzuordnenden Projektils angepasst, insbesondere komplementär zu der Form des in der Aufnahme anzuordnenden Projektils ausgebildet, sind.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Aufnahme zumindest abschnittsweise im Wesentlichen kugelabschnittsförmig ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere ein zumindest abschnittsweise kugelabschnittsförmig ausgebildetes Projektil sicher in der Aufnahme aufgenommen werden.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Aufnahme zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere ein zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildetes Projektil besonders sicher in der Aufnahme aufgenommen werden.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Aufnahme zumindest abschnittsweise im Wesentlichen ellipsoidförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise kann insbesondere ein zumindest abschnittsweise ellipsoidförmig ausgebildetes Projektil besonders sicher in der Aufnahme aufgenommen werden.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Aufnahme des Grundkörpers symmetrisch bezüglich einer Aufnahmeachse der mindestens einen Aufnahme ausgebildet ist.
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Unter einer Aufnahmeachse ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere eine Symmetrieachse, vorzugsweise eine Rotationsachse, des in der Aufnahme anzuordnenden Projektils zu verstehen.
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Die Aufnahmeachse mindestens einer Aufnahme des Grundkörpers ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse des Grundkörpers ausgerichtet. Auf diese Weise kann ein in der Aufnahme aufzunehmendes Projektil insbesondere so an dem Grundkörper angeordnet werden, dass die Symmetrieachse des Projektils im Wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse des Grundkörpers ausgerichtet ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Aufnahme des Grundkörpers eine quer zu einer Längsmittelachse des Grundkörpers verlaufende Aufnahmeachse aufweist. Auf diese Weise kann ein Projektil so an dem Grundkörper angeordnet werden, dass eine Symmetrieachse des Projektils quer zur Längsmittelachse des Grundkörpers verläuft.
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Durch die Wahl der Ausrichtung der Aufnahmeachse der Aufnahme kann ein Einschlagwinkel des Projektils, das heißt ein Drehwinkel, in welchem das Projektil gedreht auf das Ziel trifft, gezielt beeinflusst werden.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Aufnahme des Grundkörpers eine trichterförmige Erweiterung zur Vereinfachung einer Anordnung und/oder Ablösung des mindestens einen Projektils umfasst.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die trichterförmige Erweiterung im Wesentlichen in einer Beschleunigungsrichtung des Grundkörpers der Positioniervorrichtung erweitert.
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Bei der Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art oder bei einer der vorstehend beschriebenen Positioniervorrichtungen kann vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung einen Grundkörper umfasst, welcher mindestens eine Aufnahme für mindestens ein Projektil umfasst, wobei die mindestens eine Aufnahme eine im Benutzungszustand der Positioniervorrichtung das mindestens eine Projektil abstützende Wandung umfasst, welche mindestens einen Vorsprung und/oder mindestens eine Vertiefung aufweist, so dass mindestens ein Distanzbereich der Wandung gebildet ist, welcher im Benutzungszustand der Positioniervorrichtung nicht mit dem mindestens einen in der mindestens einen Aufnahme angeordneten Projektil in Kontakt kommt. Auf diese Weise kann ein an dem Grundkörper angeordnetes Projektil besonders einfach nach einem Beschleunigungsvorgang von dem Grundkörper abgelöst werden, wobei ein Sogeffekt zwischen dem Projektil und der Aufnahme, welcher eine Beeinflussung der Flugbahn und somit eine Reduzierung der Reproduzierbarkeit bewirken würde, vermindert, insbesondere vermieden, werden kann.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann zur Verminderung eines Sogeffekts zwischen dem Projektil und der Aufnahme beim Ablösen des Projektils von dem Grundkörper bei der Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art oder bei einer der vorstehend beschriebenen Positioniervorrichtungen vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung einen Grundkörper umfasst, welcher mindestens eine Aufnahme für das mindestens eine Projektil umfasst, wobei die mindestens eine Aufnahme eine im Benutzungszustand der Positioniervorrichtung das mindestens eine Projektil abstützende Wandung umfasst, welche mindestens einen durch das Material der Wandung bedingten Distanzbereich der Wandung aufweist, welcher im Benutzungszustand der Positioniervorrichtung nicht mit dem in der Aufnahme angeordneten Projektil in Kontakt kommt.
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Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Beschleunigungsvorrichtung zur Beschleunigung einer Kombination aus einer Positioniervorrichtung und mindestens einem Projektil.
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Die erfindungsgemäße Beschleunigungsvorrichtung weist dabei vorzugsweise die vorstehend in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Ferner weist die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Beschleunigungsvorrichtung vorzugsweise die nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf:
Als eine Beschleunigungsvorrichtung kann beispielsweise eine Gaskanone, aber auch ein Schlitten, insbesondere ein Raketenschlitten, Verwendung finden. Grundsätzlich kann eine Beschleunigungsvorrichtung jeglicher Art vorgesehen sein, mittels welcher die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung zusammen mit den daran angeordneten Projektilen beschleunigt werden kann.
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Die Aufnahmen des Grundkörpers der Positioniervorrichtung sind vorzugsweise so ausgebildet, dass eine zumindest abschnittsweise flächige Anlage des jeweiligen Projektils an der jeweiligen Aufnahme möglich ist, um eine besonders sichere Aufnahme des Projektils in der Aufnahme gewährleisten zu können.
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Die Positioniervorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Positioniervorrichtung, insbesondere der Grundkörper der Positioniervorrichtung, an einem Ende einer Beschleunigungsstrecke mittels der Beschleunigungsvorrichtung gestoppt werden kann, so dass sich die in den Aufnahmen der Positioniervorrichtung angeordneten Projektile von der Positioniervorrichtung lösen und ohne die Positioniervorrichtung, insbesondere ohne den Grundkörper der Positioniervorrichtung, weiter in Richtung des zu testenden Ziels fliegen.
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Als Werkstoffe für die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung, insbesondere für den Grundkörper der Positioniervorrichtung, können beispielsweise Schäume, insbesondere offenporige Schäume, beispielsweise expandiertes Polystyren (EPS), hochdichtes Polyethylen (HTPE) und/oder Polyurethan (PU), aber auch Metalle, insbesondere Bleche, dienen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung, insbesondere der Grundkörper der Positioniervorrichtung, zumindest abschnittsweise aus einem Polyurethanschaum mit einer Dichte von beispielsweise ungefähr 128 kg/m3 gebildet ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Figuren zeigen:
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1a einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Positioniervorrichtung längs der Linie 1a-1a in 1b, mit vier in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Aufnahmen;
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1b eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Vorderseite der Positioniervorrichtung aus 1a;
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2a einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Positioniervorrichtung längs der Linie 2a-2a in 2b, mit Aufnahmen, welche in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind;
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2b eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Vorderseite der Positioniervorrichtung aus 2a;
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3a einen schematischen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Positioniervorrichtung längs der Linie 3a-3a in 3b, mit unterschiedlich dimensionierten Aufnahmen;
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3b eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Vorderseite der Positioniervorrichtung aus 3a;
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4a einen schematischen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Positioniervorrichtung längs der Linie 4a-4a aus 4b, mit zwei unterschiedlich dimensionierten Aufnahmen und einer Ausgleichsvorrichtung;
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4b eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Vorderseite der Positioniervorrichtung aus 4a;
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5a einen schematischen Schnitt durch eine alternative Ausgestaltung einer Aufnahme längs der Linie 5a-5a in 5b, bei welcher eine Aufnahmeachse der Aufnahme quer zu einer Beschleunigungsrichtung der Positioniervorrichtung ausgerichtet ist; und
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5b eine schematische Draufsicht auf eine Vorderseite der Aufnahme aus 5a.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1a und 1b dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete erste Ausführungsform einer Positioniervorrichtung umfasst einen Grundkörper 102, welcher im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und mehrere, beispielsweise vier, Aufnahmen 104 zum Aufnehmen von mehreren, beispielsweise vier, Projektilen 106 umfasst.
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In den 1a und 1b ist lediglich in einer Aufnahme 104 ein Projektil 106 vorgesehen. Im Verwendungszustand der Positioniervorrichtung 100 ist jedoch vorzugsweise jede der vier Aufnahmen 104 mit je einem Projektil 106 versehen.
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Wie insbesondere aus 1b ersichtlich ist, sind die vier Aufnahmen 104 bei der ersten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 bezüglich einer Längsmittelachse 108 des Grundkörpers 102, welche zugleich eine Rotationsachse 110 des Grundkörpers 102 darstellt, symmetrisch verteilt an dem Grundkörper 102 angeordnet. Die Aufnahmen 104 sind dabei an den Ecken eines Quadrats angeordnet, dessen Diagonalen sich auf der Längsmittelachse 108 des Grundkörpers 102 schneiden.
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Bei der in den 1a und 1b dargestellten ersten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 sind die vier Aufnahmen 104 identisch ausgebildet und umfassen jeweils einen kugelabschnittsförmigen Abschnitt 112, einen zylinderförmigen Abschnitt 114 und eine trichterförmige Erweiterung 116.
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Der kugelabschnittsförmige Abschnitt 112, der zylinderförmige Abschnitt 114 und die trichterförmige Erweiterung 116 der Aufnahme 104 sind dabei jeweils so an dem Grundkörper 102 angeordnet, dass sowohl der kugelabschnittsförmige Abschnitt 112 als auch der zylinderförmige Abschnitt 114 und die trichterförmige Erweiterung 116 eine gemeinsame Rotationsachse 118 aufweisen, welche eine Aufnahmeachse 120 der Aufnahme 104 bildet und welche parallel zu der Längsmittelachse 108 des Grundkörpers 102 verläuft.
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An einem in einer (noch zu beschreibenden) Beschleunigungsrichtung 122 vorderen Ende 124 des Grundkörpers 102, das heißt an einer Vorderseite 126 des Grundkörpers 102, ist ein breites Ende 128 der trichterförmigen Erweiterung 116 angeordnet. Ausgehend von der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102 verjüngt sich die trichterförmige Erweiterung 116 entgegen der Beschleunigungsrichtung 122 bis zu einem schmalen Ende 130 der trichterförmigen Erweiterung 116.
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An das schmale Ende 130 der trichterförmigen Erweiterung 116 grenzt der zylinderförmige Abschnitt 114 der Aufnahme 104 an. An das der trichterförmigen Erweiterung 116 abgewandte Ende des zylinderförmigen Abschnitts 114 schließlich schließt der kugelabschnittsförmige Abschnitt 112 der Aufnahme 104 an.
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Durch die trichterförmige Erweiterung 116, den zylinderförmigen Abschnitt 114 und den kugelabschnittsförmigen Abschnitt 112 der Aufnahme 104 ist somit in der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102 eine Ausnehmung 132 gebildet, in welcher ein Projektil 106 angeordnet werden kann.
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Die Ausnehmung 132, das heißt die gesamte Aufnahme 104, ist dabei so ausgebildet, dass entgegen der Beschleunigungsrichtung 122 des Grundkörpers 102, ausgehend von der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102, ein Innendurchmesser DI der Ausnehmung 132 sich nach und nach verringert. An der Aufnahme 104 ist somit kein senkrecht zu der Beschleunigungsrichtung 122 ausgebildeter Vorsprung vorgesehen, welcher mit einem in der Aufnahme 104 angeordneten Projektil 106 einen Hinterschnitt bilden und ein Ablösen des Projektils 106 von dem Grundkörper 102 erschweren könnte.
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Wie insbesondere 1a zu entnehmen ist, ist ein in der Aufnahme 104 anzuordnendes Projektil 106 im Wesentlichen komplementär zu dem kugelabschnittsförmigen Abschnitt 112 und dem zylinderförmigen Abschnitt 114 der Aufnahme 104 ausgebildet. Auch das Projektil 106 umfasst somit einen kugelabschnittsförmigen Abschnitt 134 und einen zylinderförmigen Abschnitt 136.
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An dem in der Beschleunigungsrichtung 122 auf den zylinderförmigen Abschnitt 136 des Projektils 106 folgenden Ende ist das Projektil 106 jedoch nicht mit einer trichterförmigen Erweiterung entsprechend der Aufnahme 104 versehen, sondern umfasst einen weiteren kugelabschnittsförmigen Abschnitt 134. Das Projektil 106 ist somit aus zwei Halbkugeln gebildet, zwischen welchen ein Zylinder mit identischem Radius angeordnet ist.
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Die Ausmaße der trichterförmigen Erweiterung 116 der Aufnahme 104 des Grundkörpers 102 sind vorzugsweise so gewählt, dass ein an der Aufnahme 104 angeordnetes Projektil 106 sich mit einem in der Beschleunigungsrichtung 122 vorderen Ende bis zu der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102 erstreckt. Die Vorderseite 126, das heißt das breite Ende 128 der trichterförmigen Erweiterung 116, bildet somit eine die Aufnahme 104 abschließende Ebene, welche nachfolgend als Austrittsebene 138 bezeichnet wird.
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Bei der in den 1a und 1b dargestellten ersten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 sind sämtliche Austrittsebenen 138 der Aufnahmen 104 identisch.
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Bei der in den 1a und 1b ersten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 ist eine Ablösung eines Projektils 106 aus einer Aufnahme 104 dadurch erleichtert, dass der kugelabschnittsförmige Abschnitt 112 der Aufnahme 104 mit einer zylindrischen Ausnehmung 140 versehen ist, welche sich ausgehend von dem kugelabschnittsförmigen Abschnitt 112 der Aufnahme 104 entgegen der Beschleunigungsrichtung 122 bis zu einem dem vorderen Ende 124 des Grundkörpers 102 gegenüberliegenden hinteren Ende 142 des Grundkörpers 102 erstreckt.
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Die zylindrische Ausnehmung 140 ist dabei so an dem Grundkörper 102 angeordnet, dass eine Rotationsachse 118 der Aufnahme 104, das heißt die Aufnahmeachse 120 der Aufnahme 104, zugleich eine Rotationsachse 118 der zylindrischen Ausnehmung 140 bildet.
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Mittels der zylindrischen Ausnehmung 140 ist eine Fluidverbindung zwischen dem kugelabschnittsförmigen Abschnitt 112 der Aufnahme 104 und der Umgebung der Positioniervorrichtung 100 im Bereich des hinteren Endes 142 möglich. Bei einem Ablösen des Projektils 106 von der Aufnahme 104 kann dadurch eine Sogwirkung im Bereich des kugelabschnittsförmigen Abschnitts 112 der Aufnahme 104 vermieden werden, da durch die zylindrische Ausnehmung 140 dem kugelabschnittsförmigen Abschnitt 112 der Aufnahme 104 mittels der zylindrischen Ausnehmung 140 zur Vermeidung eines Unterdrucks beispielsweise Luft zuführbar ist.
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Die vorstehend beschriebene Positioniervorrichtung 100 wird wie folgt verwendet:
Zunächst werden vier Projektile 106 in den vier Aufnahmen 104 des Grundkörpers 102 der Positioniervorrichtung 100 angeordnet.
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Anschließend wird der Grundkörper 102 samt den in den Aufnahmen 104 des Grundkörpers 102 angeordneten Projektilen 106 an einer (nicht dargestellten) Beschleunigungsvorrichtung, beispielsweise einer Gaskanone, angeordnet.
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Mittels der Beschleunigungsvorrichtung kann die Positioniervorrichtung 100, das heißt der Grundkörper 102, samt der daran angeordneten Projektile 106 in der Beschleunigungsrichtung 122 beschleunigt werden.
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An einem Ende der Beschleunigungsstrecke wird der Grundkörper 102 der Positioniervorrichtung 100 abgebremst, so dass sich die im Wesentlichen lose in den Aufnahmen 104 angeordneten Projektile 106 von dem Grundkörper 102 lösen und sich weiter in der Beschleunigungsrichtung 122 fortbewegen. Auf diese Weise können die Projektile 106 besonders zuverlässig beschleunigt werden, so dass ein mittels der Projektile 106 zu beschießendes Ziel, beispielsweise ein Flugzeug und/oder ein Hochgeschwindigkeitszug, reproduzierbar mit Projektilen 106 beschossen werden kann.
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Dadurch, dass der Grundkörper 102 mehrere Aufnahmen 104 für mehrere Projektile 106 umfasst, können mittels einer einzigen Beschleunigungsvorrichtung und einer einzigen Positioniervorrichtung 100 gleichzeitig mehrere Projektile 106 auf ein Ziel abgeschossen werden.
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Eine in den 2a und 2b dargestellte zweite Ausführungsform einer Positioniervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1a und 1b dargestellten ersten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass nicht sämtliche Aufnahmen 104 in derselben Ebene angeordnet sind, das heißt dass nicht sämtliche Austrittsebenen 138 der Aufnahmen 104 Identisch sind.
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Vielmehr ist, wie insbesondere aus 2a ersichtlich ist, bei der zweiten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 vorgesehen, dass mindestens eine der Aufnahmen 104 entgegen der Beschleunigungsrichtung 122, das heißt von der Vorderseite 126 nach hinten, versetzt angeordnet ist. Die die zurückversetzte Aufnahme 104 bildende Ausnehmung 132 in dem Grundkörper 102 umfasst hierzu einen zusätzlichen zylinderförmigen Abschnitt 144, welcher an dem in der Beschleunigungsrichtung 122 vorderen Ende der trichterförmigen Erweiterung 116, das heißt an dem breiten Ende 128 der trichterförmigen Erweiterung 116, angeordnet ist. Durch diesen zusätzlichen zylinderförmigen Abschnitt 144 der Ausnehmung 132 ist die zurückversetzte Aufnahme 104, welche nachfolgend als zurückversetzte Aufnahme 104a bezeichnet wird, so an dem Grundkörper 102 angeordnet, dass ein in der zurückversetzten Aufnahme 104a angeordnetes Projektil 106 nicht mit einem in der Beschleunigungsrichtung 122 vorderen Ende bis an die Vorderseite 126 heranreicht. Somit ist die Austrittsebene 138 der zurückversetzten Aufnahme 104a nicht an der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102 angeordnet. Vielmehr bildet die Austrittsebene 138 der zurückversetzten Aufnahme 104a eine hintere Austrittsebene 138a, welche gegenüber der an der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102 angeordneten Austrittsebene 138 der nicht versetzten Aufnahme 104 entgegen der Beschleunigungsrichtung 122 verschoben ist.
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Die in den 2a und 2b dargestellte zweite Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 weist somit zwei Austrittsebenen, nämlich die Austrittsebene 138 an der Vorderseite 126 des Grundkörpers 102 und die hintere Austrittsebene 138a, auf.
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Bei einer Beschleunigung von in den Aufnahmen 104 des Grundkörpers 102 angeordneten Projektilen 106 mittels einer Beschleunigungsvorrichtung wird folglich ein in der zurückversetzten Aufnahme 104a angeordnetes Projektil 106 später auf ein parallel zu den Austrittsebenen 138, 138a verlaufendes Ziel auftreffen als ein in der nicht versetzten Aufnahme 104 angeordnetes Projektil 106.
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Durch die versetzte Anordnung der Aufnahmen 104 an dem Grundkörper 102 können gezielt unterschiedliche Auftreffzeitpunkte für unterschiedliche Projektile 106 an einem zu testenden Ziel gewählt werden.
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Im Übrigen stimmt die in den 2a und 2b dargestellte zweite Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1a und 1b dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass diesbezüglich auf deren vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.
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Eine in den 3a und 3b dargestellte dritte Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1a und 1b dargestellten ersten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass lediglich drei Aufnahmen 104 zur Aufnahme von Projektilen 106 vorgesehen sind. Diese drei Aufnahmen 104 sind dabei jedoch nicht gleich groß ausgebildet. Vielmehr ist eine der drei Aufnahmen 104 größer als die anderen beiden Aufnahmen 104 ausgebildet, um ein größeres Projektil 106, welches in der als größere Aufnahme 104b bezeichneten Aufnahme 104 angeordnet werden kann, gleichzeitig mit zwei kleineren Projektilen 106 in den anderen Aufnahmen 104 auf ein gemeinsames Ziel beschleunigen zu können.
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Im Übrigen stimmt die in den 3a und 3b dargestellte dritte Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1a und 1b dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass diesbezüglich auf deren vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.
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Eine in den 4a und 4b dargestellte vierte Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 3a und 3b dargestellten dritten Ausführungsform dadurch, dass lediglich zwei Aufnahmen 104, nämlich eine den Aufnahmen 104 gemäß der ersten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 entsprechende Aufnahme 104 und eine größere Aufnahme 104b gemäß der dritten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100, vorgesehen sind.
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Da aufgrund der unterschiedlich dimensionierten Aufnahmen 104 gemäß der vierten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 unterschiedlich große Projektile 106 mittels der vierten Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 beschleunigt werden können und somit eine gleichmäßige Gewichtsverteilung an der Positioniervorrichtung 100 nicht zwangsweise gewährleistet ist, umfasst die in den 4a und 4b dargestellte vierte Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 eine Ausgleichsvorrichtung 146, mittels welcher ein gemeinsamer Schwerpunkt des Grundkörpers 102 samt der daran angeordneten Projektile 106 beeinflusst werden kann. Insbesondere kann die Ausgleichsvorrichtung 146 so ausgebildet sein, dass der Schwerpunkt des Grundkörpers 102, der daran angeordneten Projektile 106 und der Ausgleichsvorrichtung 146 so gewählt wird, dass er auf der Längsmittelachse 108 des Grundkörpers 102 liegt. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Beschleunigung des Grundkörpers 102 samt der daran angeordneten Projektile 106 mittels einer Beschleunigungsvorrichtung möglich, ohne hierbei eine Verkeilung des Grundkörpers 102 an der Beschleunigungsvorrichtung durch eine ungünstige Gewichtsverteilung befürchten zu müssen.
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Im Übrigen stimmt die in den 4a und 4b dargestellte vierte Ausführungsform der Positioniervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 3a und 3b dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass diesbezüglich auf deren vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.
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Eine in den 5a und 5b dargestellte Aufnahme 104 eines Grundkörpers 102 einer Positioniervorrichtung 100 unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Aufnahmen 104 dadurch, dass die Aufnahmeachse 120 der Aufnahme 104 nicht parallel zu der Beschleunigungsrichtung 122, sondern quer hierzu verläuft. Die gesamte Aufnahme 104 ist hierdurch nicht rotationssymmetrisch bezüglich der Aufnahmeachse 120 der Aufnahme 104 ausgebildet, sondern vielmehr, wie insbesondere aus 5b ersichtlich ist, oval verformt.
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Nur so kann gewährleistet werden, dass das Projektil 106, welches in der gegenüber der Beschleunigungsrichtung 122 geneigt angeordneten Aufnahme 104, nachfolgend ovale Aufnahme 104c genannt, angeordnet ist, keinen Hinterschnitt mit dem Grundkörper 102 in der Beschleunigungsrichtung 122 bildet und so eine zuverlässige Ablösung des Projektils 106 am Ende einer Beschleunigungsstrecke, das heißt nach einer Beschleunigung mittels der Beschleunigungsvorrichtung, gewährleistet ist.
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Dadurch, dass bei der in den 5a und 5b dargestellten ovalen Aufnahme 104c die Aufnahmeachse 120 der Aufnahme 104c quer zu der Beschleunigungsrichtung 122 des Grundkörpers 102 verläuft, kann das in der ovalen Aufnahme 104c angeordnete Projektil 106 gedreht auf ein Ziel beschleunigt werden, um weitere Varianten einer möglichen Belastung eines zu testenden Objekts im Ernstfall untersuchen zu können.
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Die in den 5a und 5b dargestellte Ausführungsform der Aufnahme 104c kann grundsätzlich bei jeder Ausführungsform einer Positioniervorrichtung 100 Anwendung finden.
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Dadurch, dass die Positioniervorrichtung 100 einen Grundkörper 102 umfasst, welcher mindestens zwei Aufnahmen 104 für mindestens zwei Projektile 106 umfasst, ist ein zuverlässiger und reproduzierbarer Mehrfachbeschuss eines Zieles mit lediglich einem Grundkörper 102 einer Positioniervorrichtung 100 möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Positioniervorrichtung
- 102
- Grundkörper
- 104
- Aufnahme
- 104a
- zurückversetzte Aufnahme
- 104b
- größere Aufnahme
- 104c
- ovale Aufnahme
- 106
- Projektil
- 108
- Längsmittelachse des 102
- 110
- Rotationsachse des 102
- 112
- kugelabschnittsförmiger Abschnitt der 104
- 114
- zylinderförmiger Abschnitt der 104
- 116
- trichterförmige Erweiterung der 104
- 118
- Rotationsachse der 104
- 120
- Aufnahmeachse
- 122
- Beschleunigungsrichtung
- 124
- vorderes Ende des 102
- 126
- Vorderseite des 102
- 128
- breites Ende des 116
- 130
- schmales Ende des 116
- 132
- Ausnehmung
- 134
- kugelabschnittsförmiger Abschnitt des 106
- 136
- zylinderförmiger Abschnitt des 106
- 138
- Austrittsebene
- 138a
- hintere Austrittsebene
- 140
- zylindrische Ausnehmung
- 142
- hinteres Ende des 102
- 144
- zusätzlicher zylinderförmiger Abschnitt
- 146
- Ausgleichsvorrichtung
- DI
- Innendurchmesser der 132
