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Die Erfindung betrifft einen Flugkörper mit wenigstens einem luftatmenden Triebwerk und mit einem Lufteinlauf nach den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 694 06 622 T2 ist ein Flugkörper bekannt, der einen veränderbaren, zweidimensionalen Über- und Hyperschalllufteinlauf umfasst. In dem Hyperschalllufteinlauf sind eine Rampe und wenigstens zwei Hauptklappen angeordnet. Die Rampe bildet mit den Hauptklappen eine Grenzschichtableitung mit veränderbarem Querschnitt.
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Im Stand der Technik ist darüber hinaus eine Vielzahl von verstellbaren Lufteinläufen von Flugkörpern bekannt. Die verstellbaren Lufteinläufe werden vorzugsweise in Strahltriebwerken von Luftfahrzeugen verbaut. Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, ist das Triebwerk als Staustrahltriebwerk ausgebildet.
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Problemstellung
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Es erweist sich als nachteilig, dass die Lufteinläufe vieler bekannter Flugkörper nicht an die jeweiligen Flugparameter anpassbar sind, nach denen sich der Flugkörper jeweils fortbewegt.
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Unter dem Begriff Flugparameter ist insbesondere die Fluggeschwindigkeit des Flugkörpers zu verstehen. Unter Flugparameter kann unter anderem auch der Anstellwinkel oder der Schiebewinkel des Flugkörpers gemeint sein.
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Den Zustand, den eine, den Lufteinlauf verschließende Rampe, aus einem Schließzustand heraus einnehmen kann, ist auf eine bestimmte Marschgeschwindigkeit ausgerichtet.
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Im Weiteren wird der Begriff Marschgeschwindigkeit als Synonym des Begriffs Geschwindigkeit verwendet. Die Marschgeschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit des Flugkörpers, die dieser ab einer vorbestimmten Flughöhe dauerhaft einnimmt.
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Fliegt der Flugkörper dagegen mit einer anderen Marschgeschwindigkeit, so kann der Lufteinlauf im Gehäuse vieler Flugkörper nicht auf die jeweilige Marschgeschwindigkeit angepasst werden.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Rampen können nur je einen Schließzustand und einen Offenzustand einnehmen.
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Die meisten Lufteinläufe bekannter Flugkörper sind lediglich aus einem Schließzustand in einen Offenzustand überführbar.
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Der Wirkungsgrad eines herkömmlichen Lufteinlaufes lässt sich durch die Verstellung der Rampe aus dem Schließzustand in den Offenzustand nicht optimal steuern.
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Aufgrund des nicht optimal einstellbaren Wirkungsgrades des Lufteinlaufes ist der Luftdruck im Inneren des Triebwerks des Flugkörpers oftmals geringer, als dies für die jeweilige Fluggeschwindigkeit erforderlich wäre.
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Unterschiedliche Geschwindigkeiten des Flugkörpers, insbesondere während des Marschfluges, machen jedoch weitere oder engere Lufteinläufe erforderlich, als dies im Offenzustand oder in dem Schließzustand möglich wäre.
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Mit anderen Worten, bewegt sich der Flugkörper mit einer anderen Geschwindigkeit fort, als derjenigen, die für den Schließzustand oder den Offenzustand der verstellbaren Rampe jeweils optimal ist, so kann sich der Flugzustand des Flugkörpers destabilisieren.
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Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Lufteinlauf des Flugkörpers insbesondere auch für höhere Mach-Geschwindigkeiten sicher einsetzbar ist.
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Da bei vielen aus dem Stand der Technik bekannten Flugkörpern der Wirkungsgrad des Lufteinlaufes nicht optimal einstellbar ist, kann die erforderliche Fluggeschwindigkeit des Flugkörpers nicht erreicht werden.
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Viele bekannte Flugkörper erweisen sich insofern als nachteilig, dass die Rampe, die den Lufteinlauf des Flugkörpers schließen soll, in Bezug auf ihren Schwenkwinkel gegenüber dem Gehäuse nicht veränderbar sind.
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Aufgabenstellung
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Flugkörper bereitzustellen, der die oben genannten Unzulänglichkeiten der bekannten Flugkörper vermeidet.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgaben werden gelöst durch einen Flugkörper, der wenigstens ein luftatmendes Triebwerk sowie einen Lufteinlauf umfasst, welcher das Triebwerk mit Luft versorgt.
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Die durch den Lufteinlauf einströmende Luft soll derart verdichtet werden, dass eine möglichst hohe Effizienz des Triebwerks erreicht wird.
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Der Lufteinlauf ist in einem Gehäuse angeordnet. Erfindungsgemäß kann das Gehäuse des Flugkörpers oder das Gehäuse des Triebwerks gemeint sein.
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Im Weiteren wird vereinfachend davon ausgegangen, dass der Lufteinlauf in dem Gehäuse des Flugkörpers angeordnet ist.
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Der Flugkörper umfasst eine Rampe, die gegenüber dem Lufteinlauf und/oder gegenüber dem Gehäuse aus einem Schließzustand in einen Offenzustand überführbar ist.
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Die Rampe ist aus dem Offenzustand, mithilfe wenigstens eines Hebelwerks, in mindestens einen Zwischenzustand zwischen dem Schließzustand und dem Offenzustand verschwenkbar.
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Auf die Rampe wird weiter unten im Detail eingegangen.
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Flugkörper
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Die Erfindung versteht unter dem Begriff Flugkörper ein technisches Gerät, welches in der Luft fliegen kann.
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Zusammenfassend versteht die Erfindung unter dem Begriff Flugkörper bemannte sowie unbemannte Flugkörper, wie zum Beispiel Drohnen. Es versteht sich von selbst, dass der Begriff Flugkörper auch Raketen und ähnliches umfasst.
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Vereinfachend wird im Folgenden davon ausgegangen, dass der Flugkörper eine Rakete ist, die ein luftatmendes Triebwerk aufweist.
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Beispielhaft, aber nicht ausschließlich, ist der Flugkörper lösbar an der Flügelunterseite eines Flugzeugs befestigt. Das Flugzeug trägt den Flugkörper auf eine bestimmte Einsatzhöhe über Grund. Nach Erreichen der erforderlichen Einsatzhöhe wird der Flugkörper von der Flügelunterseite des Flugzeugs freigesetzt. Nach der Freisetzung setzt der Flugkörper seinen Flug mit eigenem Antrieb fort.
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Nach Ablösen des Flugkörpers von der Flügelunterseite des Flugzeugs wird die sogenannte Boost-Phase des Triebwerks des Flugkörpers gezündet. Mithilfe der Boost-Phase wird der Flugkörper auf eine vorbestimmte Marschgeschwindigkeit (Machzahl) beschleunigt.
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Der Flugkörper wird nicht notwendigerweise von einem Flugzeug aus der Luft freigesetzt. Es versteht sich von selbst, dass der Flugkörper vom Boden aus, von einem sogenannten Startbooster oder von einer gleichwertigen Boden-Luft-Starteinrichtung gestartet werden kann.
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Gehäuse
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Die Erfindung versteht unter dem Begriff Gehäuse eine feste Hülle, die sämtliche Komponenten des Flugkörpers schützend umgibt.
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Das Gehäuse schützt die Komponenten des Flugkörpers vorzugsweise gegenüber Feuchtigkeit, Schmutz, Vibrationen und ähnlichem. Die Komponenten des Flugkörpers sind dabei insbesondere der Antrieb des Flugkörpers, die Steuerung bzw. ein Gefechtskopf. Es versteht sich von selbst, dass zu den Komponenten auch andere Aggregate des Flugkörpers gehören können.
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Erfindungsgemäß ist mit dem Begriff Gehäuse auch ein Gehäuse des Triebwerks gemeint, das außerhalb des eigentlichen Flugkörpers angeordnet ist. In diesem Fall weist insbesondere das Triebwerk selbst einen Lufteinlauf auf.
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Im Weiteren wird jedoch von einem Gehäuse des Flugkörpers ausgegangen, der den Lufteinlauf aufweist.
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Im Weiteren werden aus Vereinfachungsgründen, die Begriffe Gehäuse des Flugkörpers und Flugkörper als Synonyme verwendet.
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Luftatmende Triebwerke
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Unter dem Begriff luftatmendes Triebwerk versteht die Erfindung vorzugsweise luftatmende Strahltriebwerke.
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Die luftatmenden Strahltriebwerke umfassen Turbinen-Strahltriebwerke, bei denen ein so genannter Turbojet den Vortrieb lediglich durch den Abgasstrahl erzeugt. Die angesaugte Luft wird in einem Verdichter komprimiert und in der Brennkammer vorzugsweise zusammen mit Kerosin verbrannt.
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Ein luftatmendes Triebwerk kann auch ein Mantelstromtriebwerk sein, welches annähernd gleich aufgebaut ist wie der Turbojet.
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Im Unterschied zum Turbojet umfasst das Mantelstromtriebwerk vor dem Verdichter eine Vielzahl von Schaufelblättern.
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Zu den luftatmenden Triebwerken zählt auch das sogenannte Turboprop-Triebwerk.
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Das Turboprop-Triebwerk weist eine Gasturbine auf, welche über eine Welle eine Rotationsleistung zum Antrieb eines Propellers, insbesondere eines Flugzeugs, abgibt.
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Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, kann anstatt einer Gasturbine auch wenigstens ein anderer Verbrennungsmotor eingesetzt werden, der die erforderliche Antriebswellenleistung aufbringen kann.
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Beispielhaft, aber nicht ausschließlich, fallen Staustrahltriebwerke und Verpuffungsstrahltriebwerke ebenfalls unter den Begriff des luftatmenden Triebwerks.
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Es versteht sich von selbst, dass die vorangegangene Aufzählung nicht umfassend gemeint ist, sondern lediglich Beispiele für luftatmende Antriebe geben soll.
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Lufteinlauf
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Der Lufteinlauf ist eine Öffnung im Gehäuse des Flugkörpers oder im Gehäuse des Triebwerks, der in Bezug auf seinen Grundriss in etwa mit dem Grundriss der Rampe übereinstimmt.
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Auf die Rampe wird weiter unten im Detail eingegangen.
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Bei einem Flugkörper ist der sogenannte Lufteinlauf in Flugrichtung des Flugkörpers, vorzugsweise nach vorne geöffnet.
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Der Lufteinlauf des Flugkörpers hat die Aufgabe, die kinetische Energie der anströmenden Luft innerhalb des Triebwerks aufrecht zu erhalten, wodurch eine Erhöhung des Drucks, der in das Triebwerk einströmenden Luft bewirkt wird. Die durch den Lufteinlauf einströmende Luft soll derart verdichtet werden, dass eine möglichst hohe Effizienz des Triebwerks erreicht wird.
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Der Lufteinlauf führt dem Triebwerk des Flugkörpers den Luftstrom zu, der für die Erzeugung der Rückstoßwirkung erforderlich ist. Die Rückstoßwirkung beruht auf dem Luft-und Abgasstrom des Flugkörpers.
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Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, arbeitet die Erfindung im Überschallbereich. Die Erfindung betrifft daher einen Überschalllufteinlauf, der aus einem Schließzustand in einen Offenzustand überführbar ist.
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In einer Grundmontage ist der Flugkörper vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, an der Unterseite eines Flügels eines Flugzeugs befestigt. In dieser Position, im sogenannten Tragflug, ist der Lufteinlauf des Flugkörpers geschlossen.
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Eine Rampe verschließt den Lufteinlauf und befindet sich gegenüber dem Gehäuse in dem Schließzustand. Es versteht sich von selbst, dass der Lufteinlauf anstatt durch eine Rampe auch durch einen Deckel oder mittels eines sonstigen Verschlusses verschlossen werden kann.
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Auf die Rampe wird nachfolgend im Detail eingegangen.
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Nach Erreichen der vorbestimmten Marschgeschwindigkeit durch den Flugkörper öffnet sich der Lufteinlauf.
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Der Lufteinlauf kann als Überschalllufteinlauf ausgebildet sein.
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Rampe
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Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass der Lufteinlauf durch die Rampe verschlossen wird.
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Die Rampe des Lufteinlaufes schließt die Öffnung im Flugkörper, die durch den Lufteinlauf gebildet ist. Ist der Lufteinlauf im Flugkörper geöffnet, so kann durch das Einströmen von Außenluft in den Lufteinlauf der sogenannte Überschallstoß entstehen.
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Ein Überschallstoß führt zur Verdichtung der Luft in der Brennkammer des Triebwerks.
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Ist der Lufteinlauf im Flugkörper durch die Rampe geschlossen, so strömt die Außenluft an der Außenseite des Flugkörpers entlang. Die Rampe verschließt den Lufteinlauf und bildet in dem Schließzustand der Rampe gegenüber dem Gehäuse einen Teil des Gehäuses des Flugkörpers oder des Triebwerks.
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Die Rampe kann als eine schiefe Ebene ausgebildet sein, die zumindest bereichsweise verschiebbar ist.
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Die Rampe ist motorisch bewegbar. Auf den Antrieb der Rampe, und/oder auf eine Einheit, welche die Rampe, das Hebelwerk und den Rampenträger umfasst, wird weiter unten im Detail eingegangen.
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Zur Überführung der Rampe aus dem Schließzustand in den Offenzustand, und umgekehrt, ist ein Hebelwerk vorgesehen.
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Der Grundriss und die Profilierung des Gehäuses des Flugkörpers oder des Triebwerks bestimmen den Grundriss und die Profilierung der Rampe, mit der der Lufteinlauf verschließbar ist.
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Die Rampe kann im Vergleich zu dem Gehäuse des Flugkörpers oder gegenüber dem Gehäuse des Triebwerks auch eine andere Profilierung aufweisen.
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Durch Verstellen und/oder durch Verschwenken der Rampe gegenüber dem Lufteintritt und/oder gegenüber dem Gehäuse kann die Rampe aus dem Schließzustand in den Offenzustand überführt werden. Es versteht sich von selbst, dass die Rampe des Lufteinlaufes auch aus dem Offenzustand in den Schließzustand überführt werden kann.
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Das Öffnen und/oder das Verschließen des Lufteinlaufes mithilfe der Rampe kann mittels eines Umlenkgetriebes bewerkstelligt werden. Das Umlenkgetriebe bewirkt, dass die Rampe aus dem Offenzustand in den Schließzustand umgeklappt werden kann, und umgekehrt.
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Erfindungsgemäß nimmt die Rampe in Bezug zum Lufteinlauf und/oder zum Gehäuse insbesondere drei zueinander unterschiedliche Zustände ein. Selbstverständlich können auch mehr als drei Zustände eingenommen werden. Die Zustände können durch eine kontinuierliche Verstellung der Rampe und/oder eine kontinuierliche Verstellung der Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk erreicht werden.
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In einem Schließzustand ist die Rampe in den Lufteinlauf im Gehäuse eingepasst und darin verriegelt.
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Der Begriff Schließzustand verdeutlicht, dass der Lufteinlauf im Gehäuse durch die Rampe verschlossen ist.
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In dem Schließzustand ist die Oberfläche des Gehäuses nach außen nicht durch den Lufteinlauf unterbrochen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rampe über das Hebelwerk aus ihrem Schließzustand in einen Offenzustand verschwenkbar ist.
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In dem Schließzustand sind die Rampe und/oder der Rampenträger und/oder das Hebelwerk gegenüber Störungen, insbesondere Vibrationen geschützt, die insbesondere während des Tragflugs vom Flugzeug auf den Flugkörper übertragen werden können.
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Die Erfindung sieht in einer Ausführungsform vor, dass die Rampe und/oder das Hebelwerk und/oder der Rampenträger eine Einheit bilden.
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In dem Schließzustand ist die Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk mit einer Sicherungseinrichtung gegenüber dem Gehäuse gesichert. Mit der Überführung der Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk aus dem Schließzustand in den Offenzustand und/oder aus dem Offenzustand in einen Zwischenzustand wird die Sicherungseinrichtung abgetrennt.
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Es versteht sich von selbst, dass die Sicherungseinrichtung eine Schraube oder ein anderes Verbindungsmittel sein kann und bei der Überführung der Einheit aus dem Schließzustand in den Offenzustand abgetrennt, vorzugsweise abgerissen wird.
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Die Rampe nimmt gegenüber dem Gehäuse einen Offenzustand ein, wenn die Rampe in ihrer Einheit mit dem Hebelwerk und dem Rampenträger den Lufteinlauf im Gehäuse maximal freigibt.
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In dem Offenzustand liegt der Rampenträger mit seiner, von der Rampe abgewandten Außenseite an einem inneren Gehäusebauteil an.
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Erfindungsgemäß nimmt die Rampe in einer Einheit mit dem Hebelwerk und dem Rampenträger wenigstens einen Zwischenzustand ein. Der Zwischenzustand ist eine Stellung der Rampe und/oder der Einheit zwischen dem Schließzustand und dem Offenzustand der Rampe.
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Auf die Einheit aus Rampe, Hebelwerk und Rampenträger wird weiter unten im Detail eingegangen.
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Die Rampe ist als verschwenkbarer Teil des Gehäuses des Flugkörpers ausgebildet. Die Rampe kann ein verschwenkbarer Teil des Flugkörpers und/oder des Gehäuses des Triebwerks sein.
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Vorzugsweise ist die Rampe aus demselben Werkstoff wie das Gehäuse gefertigt.
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Die Rampe fügt sich mit ihrer Profilierung in die Profilierung des Gehäuses des Flugkörpers oder des Gehäuses des Triebwerks ein. Die Rampe ist gegenüber dem Gehäuse des Flugkörpers und/oder dem Gehäuse des Triebwerks abgedichtet, um das Eindringen von Außenluft, Fluiden oder Feststoffen in das Innere des Gehäuses oder des Triebwerks zu vermeiden.
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Rampenträger
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Der Rampenträger kann, in der Flugrichtung des Flugkörpers gesehen, im Inneren des Gehäuses des Flugkörpers schwenkbar angelenkt sein.
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Alternativ kann der schwenkbare Rampenträger zusammen mit dem Lufteinlauf an der Außenseite des Flugkörpers positioniert sein.
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Zur Anlenkung des Rampenträgers am Gehäuse erstreckt sich, nach einer Ausführungsform der Erfindung, eine Schwenkachse, quer zur Flugrichtung des Flugkörpers.
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Die Schwenkachse ist quer zur Flugrichtung des Flugkörpers in zwei, jeweils einander gegenüberliegenden Bohrungen des Gehäuses des Flugkörpers angelenkt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Rampe über das Hebelwerk und/oder die Hebel am Rampenträger befestigt. Die Rampe ist dabei in einem vorbestimmten Winkel gegenüber dem Rampenträger angeordnet.
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Zumindest bereichsweise ist die Rampe durch die Hebel des Hebelwerks vom Rampenträger beabstandet.
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In Flugrichtung des Flugkörpers gesehen, an ihrem vorderen Ende, ist die Rampe am Rampenträger befestigt. In Flugrichtung des Flugkörpers gesehen an ihrem hinteren Ende, ist die Rampe über die Hebel des Hebelwerks vom Rampenträger beabstandet.
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In Flugrichtung des Flugkörpers steigt der Abstand zwischen der Rampe und dem Rampenträger zum hinteren Ende des Flugkörpers hin, an.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rampe wenigstens einen Zwischenzustand einnimmt, der zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand der Rampe gegenüber dem Lufteinlauf und/oder dem Gehäuse angeordnet ist.
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Bei der Verschwenkung der Rampe aus dem Offenzustand in den Zwischenzustand wird die Rampe und/oder die Einheit aus Rampe, Hebelwerk und Rampenträger aus dem Schließzustand zuerst in den Offenzustand verbracht.
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Die Rampe ist aus dem Offenzustand über den Rampenträger in den Zwischenzustand überführbar.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Rampe mithilfe einer Verschlusseinrichtung am Rampenträger verschließbar angeordnet.
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In dem Schließzustand ist die Rampe dabei unbeweglich an dem Rampenträger befestigt, wobei die Rampe durch die Hebel des Hebelwerks zumindest bereichsweise vom Rampenträger beabstandet sind.
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Die Verschlusseinrichtung der Rampe kann gegenüber dem Rampenträger geöffnet und geschlossen werden.
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Hebelwerk
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Erfindungsgemäß umfasst das Hebelwerk wenigstens zwei Hebel, die insbesondere in einem Winkel zueinander verschwenkbar angeordnet sind.
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Die Hebel des Hebelwerks sind an der Rampe und/oder am Rampenträger angelenkt.
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Das Hebelwerk dient dazu, die Rampe und/oder die Einheit aus Rampe, Hebelwerk und/oder Rampenträger, gegenüber dem Gehäuse des Flugkörpers aus einem Offenzustand in einen Schließzustand zu überführen und umgekehrt.
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Mit Hilfe des Hebelwerks werden die Rampe und/oder die Einheit aus dem Offenzustand zudem in wenigstens einen Zwischenzustand überführt.
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Die Erfindung sieht weiter vor, dass das Hebelwerk die Rampe gegenüber dem Rampenträger in einem unterschiedlichen Abstand zueinander fixieren kann.
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Zur Verengung oder zur Erweiterung des Lufteinlaufes durch die Rampe ist die Einheit aus Rampe und/oder Hebelwerk und/oder Rampenträger in den Lufteinlauf hinein verschiebbar. Die Rampe ist zwischen wenigstens zwei Zwischenzuständen verschwenkbar.
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Die Erfindung sieht vor, die Hebel des Hebelwerks an dem Rampenträger anzuordnen.
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Die Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass die Rampe über die Hebel des Hebelwerks am Rampenträger befestigt ist.
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Die Hebel des Hebelwerks sind dabei frei schwenkbar an dem Rampenträger angelenkt.
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Erfindungsgemäß ist zur Verschwenkung der Hebel des Hebelwerks vorzugsweise ein Kolben vorgesehen. Der wenigstens eine Kolben ist motorisch antreibbar.
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Für den Antrieb des Hebelwerks können die unten beschriebenen Antriebsalternativen eingesetzt werden.
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Der Rampenträger ist in Flugrichtung des Flugkörpers, an seinem vorderen Ende an dem Gehäuse des Flugkörpers angelenkt.
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Die Anlenkung des Rampenträgers an seinem vorderen Ende, am Gehäusebauteil, hat den Vorteil, dass die Rampe in der Einheit mit Rampenträger und Hebelwerk, im Lufteinlauf, stufenlos zwischen dem Schließzustand, mindestens einem Zwischenzustand und dem Offenzustand der Rampe hin und her bewegt werden kann.
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Es ist eine, in Flugrichtung des Flugkörpers hinter dem Rampenträger angeordnete hintere Zugstange vorgesehen. Mithilfe der hinteren Zugstange ist die Einheit aus Rampenträger, dem darauf angeordneten Hebelwerk und der Rampe verschwenkbar.
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Die Verschwenkung der Einheit aus Rampenträger, Hebelwerk und Rampe erfolgt aus einem Zustand, in dem der Rampenträger am Gehäuse des Flugkörpers anliegt. Die Verschwenkung des Rampenträgers mit dem darauf angeordneten Hebelwerk und der Rampe erfolgt von dem Gehäusebauteil des Flugkörpers weg, in den Lufteinlauf des Flugkörpers hinein.
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Die Verschwenkung der Einheit aus Rampenträger, Hebelwerk und Rampe erfolgt um die Schwenkachse, an der der Rampenträger gegenüber dem Gehäusebauteil beweglich angeordnet ist.
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Die Einheit aus Rampenträger, Hebelwerk und Rampe ist um die Schwenkachse aus einem Offenzustand, in der der Rampenträger am Gehäusebauteil anliegt in einen Schließzustand verschwenkbar, in der der Lufteinlauf des Flugkörpers ganz geschlossen ist, und umgekehrt.
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Erfindungsgemäß ist die Einheit aus Rampenträger, Hebelwerk und Rampe in wenigstens einen Zwischenzustand hinein verschwenkbar. Der Zwischenzustand ist der Zustand der Rampe und/oder der Einheit zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand der Rampe und/oder der Einheit aus Rampenträger, Hebelwerk und Rampe gegenüber dem Lufteinlauf.
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Die Verschwenkung der Rampe gegenüber dem Gehäuse und/oder in den Lufteinlauf des Flugkörpers hinein, erfolgt in der Einheit der Rampe mit dem Hebelwerk und dem Rampenträger.
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Erfindungsgemäß ist die Einheit aus der Rampe und/oder dem Hebelwerk und/oder dem Rampenträger in Bezug auf den Anstellwinkel der Rampe gegenüber dem Gehäuse an wenigstens einen Flugparameter des Flugkörpers anpassbar.
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Unter dem Begriff Flugparameter ist insbesondere die Fluggeschwindigkeit des Flugkörpers zu verstehen. Unter Flugparameter kann unter anderem auch der Anstellwinkel oder der Schiebewinkel des Flugkörpers gemeint sein.
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Die Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk befindet sich vorzugsweise dann im Schließzustand, wenn der Flugkörper zum Transport, im Tragflug an der Unterseite des Flügels eines Flugzeugs angeordnet ist. Dieser Zustand wird auch als Schließzustand bezeichnet. In dem Schließzustand ist der Lufteinlauf des Flugkörpers vollständig geschlossen.
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Wenn der Flugkörper vom Flügel des Flugzeugs abgelöst ist und sich der Flugkörper selbstständig, insbesondere im Marschflug befindet, wird die Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk in den Offenzustand überführt.
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In Abhängigkeit der Geschwindigkeit (z.B. Machzahl) des Flugkörpers ist die Rampe und/oder die Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk aus dem Offenzustand in jeden Zwischenzustand verstellbar, die zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand der Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk erreichbar ist.
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Je nachdem, welche Geschwindigkeit der Flugkörper erreicht, ist der Lufteinlauf dadurch verengbar oder wieder erweiterbar, dass die Rampe oder die Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk unterschiedliche Zwischenzustände zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand einnehmen kann.
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Die Anzahl der Zwischenzustände, die die Rampe und/oder die Einheit aus Rampe, Rampenträger und Hebelwerk einnehmen können ist davon abhängig, welche Antriebsart für die Bewegung des Hebelwerks eingesetzt wird.
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Alternativ kann das Hebelwerk als Verstellmechanismus ausgebildet sein.
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Antrieb des Hebelwerks
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zur Bewegung der Hebel des Hebelwerks ein Aktuator eingesetzt wird. Der Aktuator ist als ein Motor ausgebildet. Die einzelnen Hebel des Hebelwerks sind mithilfe wenigstens eines Motors bewegbar.
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Der Motor kann beispielhaft, aber nicht ausschließlich, ein Elektromotor und/oder ein pneumatischer Motor und/oder ein Kolbenmotor sein. Die Hebel des Hebelwerks können mithilfe einer Hydraulik angesteuert werden.
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Alternativ können Gewinde eingesetzt werden, über die die Rampe aus einem Schließzustand in einen Offenzustand bewegt werden kann. Das Gewinde umfasst vorzugsweise mindestens ein Zahnrad. Auf die Einsatzmöglichkeiten des Gewindes wird weiter unten Bezug genommen.
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Im Weiteren werden die Begriffe Aktuator und Motor als Synonyme verwendet.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Aktuator in den Offenzustand der Rampe gegenüber dem Gehäuse in einem Winkel zu den Hebeln erstreckt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Einheit mittels eines Aktuators motorisch bewegbar. Der Aktuator kann ein pyrotechnischer Motor sein. Der Aktuator ist zum Verschwenken der Rampe aus dem Schließzustand in den Offenzustand einsetzbar. Alternativ ist der Aktuator zum Verschwenken der Einheit aus dem Offenzustand in wenigstens einen Zwischenzustand einsetzbar.
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Beispielhaft, aber in keiner Weise ausschließlich, treibt der Motor zur Bewegung des Hebelwerks einen Kolben an.
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Alternativ zu dem Kolben kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung anstelle eines Kolbens eine Spindel vorgesehen sein. Selbstverständlich, können auch andere technische Antriebsmittel eingesetzt werden.
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Antrieb des Hebelwerks am Beispiel einer Exzenterschubstange und/oder einer Exzenterzugstange
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An seinem freien Ende ist der Kolben kugelförmig oder ballförmig ausgebildet. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Exzenterschubstange und/oder die Exzenterzugstange, welche an dem freien Ende des Kolbens angelenkt ist, gegenüber dem Kolben verkantet.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem freien Ende des Kolbens und/oder der Spindel eine Exzenterschubstange und/oder eine Exzenterzugstange angeordnet sind. Die Exzenterschubstange und/oder die Exzenterzugstange können in einer Kulisse zwangsgeführt werden.
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In Abhängigkeit davon, wie weit der Kolben oder die Spindel sich axial relativ zum Kolbengehäuse und/oder zu dem Spindelgehäuse bewegt haben, wird die Exzenterschubstange und/oder die Exzenterzugstange in der wenigstens einen Kulisse zwangsgeführt.
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Beispielhaft, kann die Kulisse als Langloch ausgebildet sein. Die Kulisse kann einen geraden Verlauf oder einen zumindest einfach gekrümmten Verlauf aufweisen. Die Kulisse kann auch einen, gegenüber einer gedachten Längsachse, gedrehten Verlauf haben.
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Der Antrieb des Hebelwerks umfasst vorzugsweise den Kolben und/oder die Spindel. An der Spindel ist wenigstens ein Zahnrad und/oder ein Gewinde angeordnet.
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Das Getriebe beeinflusst die Bewegung des Kolbens und/oder die Bewegung der Spindel relativ zum Kolbengehäuse und/oder zum Spindelgehäuse.
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Durch die Zwangsführung der Exzenterzugstange und/oder der Exzenterschubstange in der Kulisse folgen die Hebel des Hebelwerkes einer vorgegebenen Bewegung zueinander.
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Die vorgegebene Bewegung der Hebel zueinander führt zu einer ebenfalls vorgegebenen Bewegung der Rampe zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand der Rampe, relativ zum Lufteinlauf im Flugkörper.
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Die Zwangsführung der Exzenterzugstange und/oder der Exzenterschubstange in der Kulisse, bewirkt aufgrund der axialen Bewegung des Kolbens und/oder der Spindel relativ zu einem Kolbengehäuse und/oder zu einem Spindelgehäuse, dass die Rampe aus dem Schließzustand in den Offenzustand überführt wird.
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In Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Flugkörpers wird die Einheit aus Rampe und dem Rampenträger relativ zum Flugkörper aus einem Offenzustand in einen Zwischenzustand überführt.
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Beim Überführen der Einheit aus Rampe und dem Rampenträger wird die Rampe aus dem Offenzustand stufenlos in Richtung auf den Schließzustand bewegt.
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Der Zwischenzustand nimmt somit eine Stellung zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand ein.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Einheit aus Rampe und dem Rampenträger wieder aus dem Offenzustand zurück in den Schließzustand überführt werden.
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Das Überführen der Einheit aus Rampe, Hebelwerk und dem Rampenträger, aus dem Schließzustand in den Offenzustand, oder umgekehrt zurück in den Zwischenzustand, vollzieht sich in Abhängigkeit davon, in welcher Richtung sich der Kolben und/oder die Spindel relativ zum Kolbengehäuse und/oder zum Spindelgehäuse bewegt.
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Vereinfachend wird im Weiteren von einem Kolben gesprochen.
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Durch ein Zusammenwirken zwischen dem wenigstens einen Kolben und der Kolbenzugstange und/oder der Kolbenschubstange und der wenigstens einer Kulisse wirken der Motor und/oder der Aktuator zumindest mittelbar auf die Hebel des Hebelwerks ein.
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Mithilfe des vorgegebenen Bewegungsablaufes, der die Kolbenzugstange und/oder die Kolbenschubstange vorzugsweise in der Kulisse ausführen müssen, wenn die Kolbenzugstange und/oder die Kolbenschubstange axial verschoben wird, wirkt die Kolbenzugstange und/oder die Kolbenschubstange auf die Hebel des Hebelwerks ein.
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Verriegelungseinrichtung
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Die Rampe ist mithilfe der Einheit aus Hebelwerk, Rampe und/oder einem Rampenträger schwenkbar am Gehäuse befestigt.
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Sowohl in dem Schließzustand als auch in dem Offenzustand der Rampe gegenüber dem Lufteinlauf ist der Rampenträger nach einer zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung, mithilfe einer Verriegelung gegenüber dem Gehäuse und/oder dem Gehäusebauteil verriegelbar.
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Die Verriegelung, mit der der Rampenträger am Gehäuse befestigt werden kann, kann gelöst und wieder geschlossen werden. Der Rampenträger ist dabei, in der Flugrichtung des Flugkörpers, an seinem vorderen Ende, am Gehäuse des Flugkörpers schwenkbar angelenkt.
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Mithilfe der Verriegelungseinrichtung ist der Rampenträger mit seinem hinteren Ende, zusammen mit der am Rampenträger befestigten Rampe, am Gehäuse fixierbar.
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Die Rampe wird auf dem Rampenträger über die Hebel und/oder das Hebelwerk fixiert.
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Der Rampenträger ist über die Verriegelungseinrichtung am Gehäuse befestigt. Zusammen mit der Befestigung des Rampenträgers am Gehäuse wird gleichzeitig auch die Rampe und/oder das Hebelwerk am Gehäuse fixiert.
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Die Rampe ist dabei über die Hebel und/oder das Hebelwerk am Rampenträger befestigt.
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Figurenliste
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Weitere Beispiele und Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigen:
- 1 einen Flugkörper aus dem Stand der Technik, bei dem die Rampe in einen Schließzustand dargestellt ist,
- 2 einen Flugkörper aus dem Stand der Technik, bei dem die Rampe in einem Offenzustand dargestellt ist,
- 3 einen Flugkörper im Sinn der Erfindung, bei dem die Rampe in einem Schließzustand dargestellt ist,
- 4 einen Flugkörper im Sinn der Erfindung, bei dem die Rampe in dem Offenzustand angeordnet ist,
- 5 einen Antrieb zur Bewegung einer Einheit aus Rampe, Hebelwerk, und dem Rampenträger für den Flugkörper nach 4, wobei der Antrieb wenigstens einen Nutenstein umfasst. Der Nutenstein kann alternativ auch als Kulissenstein bezeichnet werden.
- 6 einen Flugkörper mit der Rampe in einem Zwischenzustand und zugehörigem Aktuator,
- 7 zeigt einen Ventilbolzen einer pyrotechnischen Antriebsladung in einer Offenstellung, und
- 8 zeigt den Ventilbolzen der pyrotechnischen Antriebsladung, vergleichbar mit der 7, jedoch in einer Schließstellung.
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Die 1 zeigt einen Flugkörper 1 aus dem Stand der Technik, bei dem eine Rampe 2 in einem Schließzustand 3 dargestellt ist.
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Ein Gehäuse 4 des Flugkörpers 1 weist einen Lufteinlauf 5 auf, der mit einer Rampe 2 verschlossen ist. In der Darstellung der 1 ist die Rampe 2 gegenüber dem Gehäuse 4 in einem Schließzustand 3 dargestellt.
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Die Rampe 2 ist über ein Hebelwerk 8, an einem Gehäusebauteil 11 des Gehäuses 4 angelenkt. Das Gehäusebauteil 11 ist vorzugsweise ein Bauteil des Gehäuses 4, das im Inneren des Gehäuses 4 des Flugkörpers 1 angeordnet ist.
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Das Hebelwerk 8 umfasst wenigstens zwei Hebel 9. Die Hebel 9 sind vorzugsweise als Führungshebel 10 ausgebildet.
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Die Rampe 2 ist über die Hebel 9 des Hebelwerks 8 an dem Gehäusebauteil 11 des Flugkörpers 1 angelenkt.
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Um die Rampe 2 aus dem Schließzustand 3 in einen Offenzustand 12 (nicht gezeigt) zu überführen, werden in der Darstellung des Stands der Technik (1) die Hebel 9 des Hebelwerks 8 gegenüber dem Gehäusebauteil 11 in einer Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 verschoben.
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Zur Verschiebung der Hebel 9 gegenüber dem Gehäusebauteil 11 sind wenigstens eine Zugstange 14 und wenigstens eine Zugplatte 15 angeordnet.
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Die Zugplatte 15 ist an wenigstens eine Zugstange 14 angelenkt und umfasst wenigstens einen Nutenstein 35.
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Der Nutenstein 35 weist mindestens eine Gewindebohrung auf. Er ist innerhalb einer, den Nutenstein 35 aufnehmenden Nut verschiebbar. Der Nutenstein 35 bildet eine in Flugrichtung 13 frei verschiebbare Gewindebohrung.
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Die Zugstange 14 und/oder die Zugplatte 15 sind in der Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 verschiebbar. Zur Stabilisierung der vorzugsweise axialen Bewegungsrichtung der Zugstange 14 und der Zugplatte 15 gegenüber dem Gehäusebauteil 11 sind die Zugstange 14 und/oder die Zugplatte 15 in einer Kulisse 18 (nicht gezeigt) zwangsgeführt bewegbar. Die Kulisse 18 kann als Nut zwischen zwei Gehäusebauteilen 11 ausgebildet sein. Anstatt einer Nut kann die Kulisse 18 auch als Spalt zwischen den Gehäusebauteilen 11 oder als Langloch ausgebildet sein. Es versteht sich von selbst, dass die Kulisse 18 auch in einer anderen technischen Form vorliegen kann.
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Die in der 1 gezeigte Zugstange 14 ist die schwenkbare Verbindung zwischen der Zugplatte 15 und der Rampe 2.
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Zur axialen Bewegung der Zugplatte 15 in Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 ist ein Aktuator 16 angeordnet. Der Aktuator 16 umfasst in der 1 wenigstens einen Kolben 17, der in axialer Richtung auf die Zugstange 14 und/oder die Zugplatte 15 einwirkt.
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Die 2 zeigt einen Flugkörper 1 aus dem Stand der Technik, bei dem die Rampe 2 in dem Offenzustand 12 dargestellt ist.
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Die 2 entspricht der Darstellung der 1, mit dem Unterschied, dass die Rampe 2 aus ihrem Schließzustand 3 in den Offenzustand 12 überführt ist.
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Zur Überführung der Rampe 2 aus dem Schließzustand 3 (vergleiche: 1) in den Offenzustand 12 werden die Hebel 9 des Hebelwerks 8 mithilfe der Zugstange 14 und/oder der Zugplatte 15 in Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 in Richtung auf ein hinteres Ende 19 des Flugkörpers 1 verschoben.
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Zur axialen Verschiebung des Hebelwerks 8 in Richtung auf das hintere Ende 19 des Flugkörpers 1 wird der Kolben 17 des Aktuators 16 in der Kulisse 18 (nicht gezeigt) verschoben.
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In dem Offenzustand 12 der Rampe 2 verbleibt ein Spalt zwischen dem Gehäuse 4 des Flugkörpers 1 und wenigstens einem Gehäusebauteil. Durch diesen Spalt erfolgt die Luftzufuhr in den Lufteinlauf 5 des Flugkörpers 1.
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Zur Freigabe des Lufteinlaufes 5 im Gehäuse 4 des Flugkörpers 1 ist die Rampe 2 in seinen Offenzustand 12 überführt, wobei sich die Rampe 2, zumindest mittelbar über die Hebel 9 und wenigstens einen Anschlagpunkt (nicht gezeigt), an das Gehäusebauteil 11 anlehnt.
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Der Anschlagpunkt bewirkt, dass die Rampe 2 im Offenzustand 12 verliersicher, und ohne Gefahr, im Luftstrom beschädigt zu werden, am Gehäusebauteil 11 fixiert ist. In diesem Zustand kann die Rampe 2 am Gehäusebauteil 11 einrasten.
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In der 3 ist ein Flugkörper 1 im Sinn der Erfindung gezeigt, bei dem die Rampe 2 in einem Schließzustand 3 dargestellt ist.
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In dem Schließzustand 3, verschließt die Rampe 2 den Lufteinlauf 5 im Gehäuse 4 des Flugkörpers 1 vollständig.
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In der 3 ist erfindungsgemäß eine Einheit 20 dargestellt, die die Rampe 2, die Hebel 9 des Hebelwerks 8 und/oder einen Rampenträger 21 umfasst. Das Hebelwerk umfasst dabei einen Kulissenstein 35.
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In der Darstellung der 3 ist die Rampe 2 über das Hebelwerk 8 zumindest bereichsweise vom Rampenträger 21 beabstandet.
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Um den Lufteinlauf 5 des Gehäuses 4 in dem Schließzustand 3 mit der Rampe 2 zu verschließen, ist die Rampe 2 in der 3 zumindest bereichsweise durch das Hebelwerk 8 gegenüber dem Rampenträger 21 beabstandet.
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In dem Schließzustand 3 berührt die Rampe 2 mit einem Vorderende 22 vorzugsweise das Gehäuse 4 des Flugkörpers 1, während ein Hinterende 23 der Rampe 2 über die Hebel 9 des Hebelwerks 8 vom Rampenträger 21 beabstandet ist.
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Die Rampe 2 verschließt in dem Schließzustand 3 den Lufteinlauf 5 des Gehäuses 4, so dass keine Außenluft durch den Lufteinlauf 5 zum Triebwerk (nicht gezeigt) des Flugkörpers 1 gelangen kann.
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In der 3 ist eine Arretierung 24 einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die ein vorderes Schloss 25 und ein hinteres Schloss 26 umfasst.
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In dem Offenzustand 12 der Rampe 2 gegenüber dem Flugkörper 1 (vergleiche 4) ist die Rampe 2 gegenüber dem Rampenträger 21 verschließbar.
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Um den hohen Druckverhältnissen während des Fluges des Flugkörpers 1 Rechnung zu tragen, bewirken das vordere Schloss 25 und das hintere Schloss 26 zusammen eine sichere Verankerung der Rampe 2 am Rampenträger 21.
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In der 3, die den Schließzustand 3 der Rampe 2 zeigt, stehen das vordere Schloss 25 und/oder das hintere Schloss 26 der Arretierung 24 außer Eingriff mit der Rampe 2.
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Der Aktuator 16 ist in der 3 als Kolben 17 ausgebildet. Zur Zwangsführung der Hebel 9 des Hebelwerks 8 steht der Kolben 17 mit der Kulisse 18 in Verbindung.
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In der Darstellung der 3 ist der Kolben 17 weitestgehend aus der Kulisse 18 herausgefahren.
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Das Hebelwerk 8 umfasst in der 3 wenigstens einen Hebel 9, der als Führungshebel 10 ausgebildet ist. Ein weiterer Hebel 9 funktioniert als Zugstange 14.
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In der 4 ist ein Flugkörper 1 dargestellt, bei dem die Rampe 2, im Sinn der Erfindung, in dem Offenzustand 12 angeordnet ist.
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In dem Gehäuse 4 des Flugkörpers 1 ist die Einheit 20 aus der Rampe 2, dem Hebelwerk 8 und/oder dem Rampenträger 21 gezeigt.
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In dem Offenzustand 12 der Rampe 2 gegenüber dem Gehäuse 4 erreicht der Lufteinlauf 5 denjenigen Zustand, in dem die maximale Menge an Außenluft in den Flugkörper 1 eindringen kann.
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Die Rampe 2 ist durch die Hebel 9 vom Rampenträger 21 beabstandet. Der Abstand des Vorderendes 22 der Rampe 2 vom Rampenträger 21 ist geringer als der Abstand des Hinterendes 23 der Rampe 2 vom Rampenträger 21.
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In der Einheit 20, die die Rampe 2, das Hebelwerk 8 sowie den Rampenträger 21 umfasst, liegt in der 4 der Rampenträger 21 flächig an dem Gehäusebauteil 11 des Gehäuses 4 an.
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In dem Offenzustand 12 der Rampe 2 gegenüber dem Gehäuse 4 steht die Rampe 2 in Eingriff mit dem vorderen Schloss 25 und/oder dem hinteren Schloss 26 der Arretierung 24.
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Zum Eingriff in das hintere Schloss 26 der Arretierung 24 weist die Rampe 2 einen Haken 27 auf.
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Die Erfindung sieht einen Aktuator 16 vor, der in der 4 weitestgehend aus einer Kulisse 18 zurückgefahren ist. Der Aktuator 16 ist dabei als Kolben 17 ausgebildet.
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Der Kolben 17 ist nach der Darstellung der 4 in der Kulisse 18 des Aktuators 16 zwangsgeführt.
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Zur genauen Darstellung der Funktionsweise des Aktuators 16 sowie des Kolbens 17 gegenüber den Hebeln 9 des Hebelwerks 8 wird auf die nachfolgende Beschreibung der 5 bis 8 verwiesen.
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Im Beispiel der 5 und 6 sind die beiden Aktuatoren 16; 28 dargestellt. Die Aktuatoren 16; 28 sind als Motoren ausgebildet.
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Beispielhaft, und in keiner Weise ausschließlich, kann der Aktuator 16; 28 ein Elektromotor sein oder eine pyrotechnische Antriebsladung sein.
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Mit der Zündung der beiden pyrotechnischen Antriebsladungen 16; 28 mit Hilfe zweier Zünder 43 wirken wenigstens zwei Kolben 29 (nicht gezeigt) der pyrotechnischen Antriebsladungen 16; 28 getrennt voneinander oder zusammen auf einen Querbolzen 30 ein.
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Der Querbolzen 30 erstreckt sich quer zur Flugrichtung 13 des Flugkörpers. Der Querbolzen 30 greift in den Kolben 17 ein, der mit einem freien Ende 31 mit der Kulisse 18 (6) in Eingriff steht.
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Zum Eingriff in die Kulisse 18 umfasst der Kolben 17 an seinem freien Ende 31 einen Querbolzen 30.
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Mit anderen Worten, im Zuge der Auslösung des wenigstens einen Aktuators 16; 28 wirken die Kolben 29 (nicht gezeigt) des pyrotechnischen Antriebs 16; 28 auf den Querbolzen 30 ein.
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Der Kolben 17 verschiebt den Querbolzen 30 in Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 nach vorne.
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Das Verschieben des Kolbens 17 in Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 nach vorne, bewirkt die zwangsgeführte Verschiebung des Querbolzens 30 in der Kulisse 18. Der Querbolzen 30 ist Teil des Rampenträgers 21 (6).
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Die zwangsgeführte Verschiebung des Querbolzens 30 in der Kulisse 18 führt in Abhängigkeit davon, ob der Kolben 17 in Flugrichtung 13 nach vorne oder nach hinten geschoben bzw. gezogen wird, zur Verschiebung der Einheit 20 aus Rampe 2, dem Hebelwerk 8 und/oder dem Rampenträger 21 aus dem Schließzustand 3 der Rampe 2 in die Offenzustand 12 der Rampe 2 oder umgekehrt (5 bzw. 6).
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In der 6 ist die Einheit 20 dargestellt, mit der die Rampe 2 aus dem Offenzustand 12 (vergleiche 4) in einen Zwischenzustand 6 überführt ist.
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Die Einheit 20 umfasst die Rampe 2, das Hebelwerk 8 mit den Hebeln 9, den Rampenträger 21 und/oder den Kulissenstein 35 (nicht gezeigt).
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In dem Zwischenzustand 6 der 6 ist der Rampenträger 21 der Einheit 20 aus dem Offenzustand 12, in welcher der Rampenträger 21 an dem Gehäusebauteil 11 anliegt, um eine Schwenkachse 33 in den Zwischenzustand 6 verschwenkt.
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Der Zwischenzustand 6 beschreibt den Zustand der Rampe 2 zwischen dem Schließzustand 3 (3) und dem Offenzustand 12 (4).
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In dem Zwischenzustand 6 ist der Rampenträger 21 um die Schwenkachse 33 herum in den Lufteinlauf 5 hinein verschwenkt.
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Über die Schwenkachse 33 ist der Rampenträger 21 an dem Gehäusebauteil 11 und/oder am Gehäuse 4 angelenkt.
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An dem Ende des Rampenträgers 21, welches von der Schwenkachse 33 beabstandet ist, ist der Rampenträger 21 von dem Gehäusebauteil 11 und/oder dem Gehäuse 4 beabstandet.
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Der Abstand, den das Ende des Rampenträgers 21 vom Gehäusebauteil 11 und/oder vom Gehäuse 4 einnimmt, ist abhängig von dem jeweils gewählten Zwischenzustand 6 der Einheit 20 aus Rampe 2, Hebelwerk 8 und/oder Rampenträger 21 in dem Lufteinlauf 5.
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Mit anderen Worten, der Abstand, den das Ende des Rampenträgers 21, welches von der Schwenkachse 33 beabstandet ist, vom Gehäusebauteil 11 und/oder vom Gehäuse 4 einnimmt, ist abhängig von der jeweils erforderlichen Luftmenge, die durch den Lufteinlauf 5 des Flugkörpers 1, dem Triebwerk (nicht gezeigt) des Flugkörpers 1 zugeführt werden muss.
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In dem Zwischenzustand 6 verengt die Rampe 2 den Lufteinlauf 5 dahingehend, dass sich Überschallstoßwellen der Luft (4) so ausbilden können, dass in Abhängigkeit davon, in welcher Flugsituation sich der Flugkörper 1 aktuell befindet, eine möglichst große Luftmasse in den Brennraum des Flugkörpers 1 fließen kann.
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In dem Zwischenzustand 6 wird die Luft auf ihrem Weg durch den Lufteinlauf 5 um die Einheit 20 aus Rampe 2, Rampenträger 21 und Hebelwerk 8 herumgelenkt. Durch die Erhöhung der Umlenkung der Luft im Lufteinlauf 5 kann insbesondere die Beschleunigungsfähigkeit des Flugkörpers 1 erhöht werden.
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Auf diese Weise kann die Rampe 2 in Zusammenwirken mit dem Hebelwerk 8 und dem Rampenträger 21 der Einheit 20 an jeden Zwischenzustand 6 geführt werden, der durch die Rampe zwischen dem Schließzustand 3 (3) und dem Offenzustand 12 (4) gegenüber dem Gehäuse 4 erreichbar ist.
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In der 6 ist dargestellt, dass der Aktuator 16 den Kolben 17 in Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 nach vorne geschoben hat.
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Der Querbolzen 30, der am freien Ende 31 des Kolbens 17 angeordnet ist greift in die Kulisse 18 ein.
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In der 6 hat der Querbolzen 30 am freien Ende 31 des Kolbens 17 das vorderste Ende der Kulisse 18 erreicht.
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7 zeigt den Ventilbolzen 36 eines Aktuators 16, in Form einer pyrotechnischen Antriebsladung 37, in einer Offenstellung. Mit Hilfe des Aktuators 16 ist die Rampe 2 aus dem Schließzustand 3 in den Offenzustand 12 überführbar.
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Durch Auslösen des Aktuators 16, der in der 7 als pyrotechnische Antriebsladung 37 ausgebildet ist, wird der Kolben 17 entgegen der Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1 in Richtung zum hinteren Ende des Flugkörpers 1 bewegt.
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Mit Auslösen der pyrotechnischen Antriebsladung 37 (Aktuators 16) verbrennt die Antriebsladung 37 in einer Brennkammer 28 unter Erzeugung eines Verbrennungsgases. Das so erzeugte Verbrennungsgas bewirkt die Bewegung des Kolben 17 entgegen der Flugrichtung 13 des Flugkörpers 1.
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Der Kolben 17 steht über die Zugplatte 15 und/oder mindestens eine Zugstange 14 mit der Rampe 2 in Verbindung. In seiner Rückwärtsbewegung entgegen der Flugrichtung 13 überführt der Kolben 17 des Flugkörpers 1 die Rampe 2 über einen Zug auf die Zugplatte 15 und/oder auf die mindestens eine Zugstange 14 (nicht gezeigt) aus ihrem Schließzustand 3 in ihren Offenzustand 12.
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Die anschließende Entlüftung einer Brennkammer 38, in der die pyrotechnische Antriebsladung 37 (Aktuator 16) nach deren Auslösen abgebrannt ist, erfolgt durch den Ventilbolzen 36.
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Die Öffnung des Ventilbolzens 36 zur Abführung des Verbrennungsgases aus der Brennkammer 38 (Entlüften) erfolgt dadurch, dass der Ventilbolzen 36 zusammen mit dem Kolben 17 entgegen der Flugrichtung 13 nach hinten verschiebbar ist.
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In seiner gemeinsamen Bewegung mit dem Kolben 17 entgegen der Flugrichtung 13 stößt der Ventilbolzen 36 an eine Schulter 39. Die Schulter 39 kann mit der Zugplatte 15 (nicht gezeigt) verbunden sein.
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In seiner gemeinsamen Bewegung mit dem Kolben 17 entgegen der Flugrichtung 13 schiebt die Schulter 39 den Ventilbolzen 36 aus einem Ventilsitz 40, wodurch sich das Ventil 41 öffnet und das Verbrennungsgas aus der Brennkammer 38 abgeführt werden kann (Entlüften).
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8 zeigt den Ventilbolzen 36 der pyrotechnischen Antriebsladung, vergleichbar mit der 7, jedoch in einer Schließstellung.
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In der Darstellung der 8 stößt der Kolben 17 mit einer Stirnseite 42 am, in Flugrichtung 13 gesehen, vorderen Ende der Brennkammer 38 an.
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In seiner Schließstellung schließt der Ventilbolzen 36 den Ventilsitz 40 dichtend ab, sodass das mit Auslösen der pyrotechnischen Antriebsladung 37 (Aktuators 16) erzeugte Verbrennungsgas nicht durch den Ventilsitz 40 des Ventil 41 entweichen kann. Eine Entlüftung der Brennkammer 38 erfolgt nicht. Vielmehr drückt das erzeugte Verbrennungsgas in der Brennkammer 38 den Kolben 17 mitsamt des Ventilbolzens 36 entgegen der Flugrichtung 13 soweit zurück, bis die Schulter 39 den Ventilbolzen 36 aus dem Ventilsitz 40 herausdrückt, sodass das erzeugte Verbrennungsgas aus der Brennkammer 38 entlüftet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Flugkörper
- 2.
- Rampe
- 3.
- Schließzustand
- 4.
- Gehäuse
- 5.
- Lufteinlauf
- 6.
- Zwischenzustand
- 7.
- Bleibt frei
- 8.
- Hebelwerk
- 9.
- Hebel
- 10.
- Führungshebel
- 11.
- Gehäusebauteil
- 12.
- Offenzustand
- 13.
- Flugrichtung
- 14.
- Zugstange
- 15.
- Zugplatte
- 16.
- Aktuator
- 17.
- Kolben
- 18.
- Kulisse
- 19.
- hinteres Ende des Flugkörpers
- 20.
- Einheit
- 21.
- Rampenträger
- 22.
- Vorderende der Rampe
- 23.
- Hinterende der Rampe
- 24.
- Arretierung
- 25.
- vorderes Schloss
- 26.
- hinteres Schloss
- 27.
- Haken
- 28.
- weitere Aktuator
- 29.
- Kolben des pyrotechnischen Antriebs
- 30.
- Querbolzen
- 31.
- freies Ende des Kolbens
- 32.
- bleibt frei
- 33.
- Schwenkachse des Rampenträgers
- 34.
- Zugstange
- 35.
- Kulissenstein, Nutenstein
- 36.
- Ventilbolzen
- 37.
- Pyrotechnischer Antrieb
- 38.
- Brennkammer
- 39.
- Schulter
- 40.
- Ventilsitz
- 41.
- Ventil
- 42.
- Stirnseite des Kolbens
- 43.
- Zünder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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