DE10232441A1 - Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end - Google Patents

Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end Download PDF

Info

Publication number
DE10232441A1
DE10232441A1 DE2002132441 DE10232441A DE10232441A1 DE 10232441 A1 DE10232441 A1 DE 10232441A1 DE 2002132441 DE2002132441 DE 2002132441 DE 10232441 A DE10232441 A DE 10232441A DE 10232441 A1 DE10232441 A1 DE 10232441A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
missile
ventilation
missiles
missile according
channels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002132441
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2002132441 priority Critical patent/DE10232441A1/en
Publication of DE10232441A1 publication Critical patent/DE10232441A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/32Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/34Tubular projectiles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

The projectile or missile has one or more axial channels (2) or drillings from the leading end to the trailing side. During flight, an air flow passes through from the high pressure zone (5) at the leading end through resistance to the air, to a low pressure zone (4) at the trailing end (3).

Description

Die Erfindung des ventilierten Flugkörpers betrifft das Gebiet der freifliegenden atmosphärischen Flugkörper insbesondere aus dem waffentechnischen und militärischen Anwendungsbereich.The invention of the ventilated missile relates the area of free-flying atmospheric missiles in particular from the field of weapons technology and military applications.

Aus der Literatur ist bekannt, daß mit Hilfe von Steuerflächen, aerodynamischer Formgebung und Transitionshilfen der Widerstand und die Flugstabilität von Flugkörpern , wie Geschossen, Granaten, Raketen und anderen stumpfen Körpern verbessert werden kann. Außerdem ist durch wissenschaftliche Untersuchungen der letzten Jahre erforscht worden, daß der Widerstand von Kugelmodellen und Kugelzylindern durch zentrale Ventilationsbohrungen vermindert werden kann (Suryanarayana et al.; Mei Lu).It is known from the literature that with the help of Control surfaces, aerodynamic shape and transition aids the resistance and flight stability of missiles such as projectiles, grenades, missiles and other blunt bodies can be. Moreover has been researched through scientific research in recent years, that the Resistance of spherical models and spherical cylinders reduced by central ventilation holes can be (Suryanarayana et al .; Mei Lu).

Nachteilig ist bei den erstgenannten Verfahrensweisen bei Flugkörpern, daß stumpfe Formen durch solche Maßnahmen nur begrenzt verbessert werden können und zusätzliche Elemente den hohen Beschleunigungen und Luftkräften oft nicht gewachsen sind, und darüber hinaus noch zusätzlichen Widerstand erzeugen. Bei einfachen Flugkörpern wie Geschossen aus Handfeuerwaffen und Gewehren, wie auch bei Granaten sind stumpfe Heckformen üblich und es wird oft für bestimmte Verwendungen zu stumpfen Nasen gegriffen, die beide erhebliche Nachteile, wie zusätzlichen Luftwiderstand und Instabilität, mit sich bringen. Zur Lagestabilisierung und Kompensation der Instabilitäten wird eine starke Drallbewegung eingeleitet. Wegen der Instabilität der Kreiselbewegung um die Achse kleinsten Trägheitsmomentes ist auch diese Maßnahme fragwürdig.The former is disadvantageous Missile procedures, that blunt Forms through such measures can only be improved to a limited extent and additional Elements are often not up to the high accelerations and air forces, and above beyond that Generate resistance. For simple missiles such as projectiles from small arms and rifles, as with grenades, blunt tail shapes are common and it is often used for certain uses resorted to blunt noses, both significant disadvantages, like additional Air resistance and instability, entail. To stabilize the position and compensate for the instabilities a strong swirl movement initiated. Because of the instability of the gyroscopic movement around the axis of smallest moment of inertia is this measure too questionable.

Mit der in dem Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung der Ventilation von Flugkörpern werden deren Flugeigenschaften in verschiedener Hinsicht entscheidend verbessert. Gestützt auf die an einer ventilierten Kugel im Windkanal und Wasserkanal gewonnenen Erkenntnisse (Suryanarayana et al., Mei Lu) sind bei Flugkörpern jeglicher Art erhebliche Verbesserungen der Reichweite, der Flugstabilität und der Zielgenauigkeit möglich. Der Luftwiderstand wird durch Verminderung des sogenannten, Druckwiderstandes und des Formwiderstandes je nach Form des Flugkörpers und der gewählten Ventilation typisch um bis zu 50% vermindert. Durch die Ventilation wird daher die Reichweite wesentlich erhöht, ohne daß sich an der äußeren Form und an der Masse viel ändert. Die durch Nachlaufinstabilitäten erzeugten Schwingungen nehmen ab wodurch die Bahnstabilität erhöht wird. Außerdem wird die aeroakustische Geräuscherzeugung stark reduziert.With the specified in claim 1 Invention of the ventilation of missiles becomes their flight characteristics decisively improved in various ways. Based on those obtained from a ventilated ball in the wind tunnel and water channel Findings (Suryanarayana et al., Mei Lu) are common to missiles Kind of significant improvements in range, flight stability and Accuracy possible. The air resistance is reduced by the so-called pressure resistance and the form resistance depending on the shape of the missile and the selected ventilation typically reduced by up to 50%. The ventilation therefore the range significantly increased, without on the outer shape and changes a lot in the crowd. Due to post-instability generated vibrations decrease, which increases the web stability. Moreover becomes aeroacoustic noise generation greatly reduced.

Die in den Patentansprüchen 1 bis 13 angegebene Erfindung löst das Problem des hohen Widerstandes und der strömungsbedingten Instabilitäten und Geräusche von relativ stumpfen Flugkörpern 1 durch Verbindungskanäle 2 von der Stauzone 5 an der Frontseite zur Totwasserzone 4 an der Rückseite des Flugkörpers. Die Verbindungskanäle werden durch die Druckdifferenz automatisch von vorn nach hinten durchströmt, so daß der Totwasserdruck steigt und der Nachlauf durch die Strahlwirkung des austretenden Ventilationsstromes beruhigt und geordnet wird.The invention specified in claims 1 to 13 solves the problem of high resistance and the flow-related instabilities and noises of relatively blunt missiles 1 through connecting channels 2 from the congestion zone 5 at the front to the dead water zone 4 at the back of the missile. The connection channels are automatically flowed through from the front to the rear by the pressure difference, so that the dead water pressure increases and the wake is calmed and ordered by the jet effect of the exiting ventilation stream.

Typische We rte des Querschnittsverhältnisses q = V/F von Ventilationsöffnung V zu Flugkörperquerschnitt F liegen dabei im Bereich 0,01 < q < 0,2. Die starke Wirkung der Ventilation zeigt sich besonders an diesen kleinen Werten. Bei Überschallflugkörpern (s. 3 und 4) und in besonderen Fällen können die Werte von q ohne Nachteil auch größer sein.Typical We The cross-sectional ratio q = V / F of the ventilation opening V to the missile cross-section F lies in the range 0.01 <q <0.2. The strong effect of ventilation is particularly evident in these small values. For supersonic missiles (see 3 and 4 ) and in special cases the values of q can also be larger without disadvantage.

Durch den Ventilationskanal 2 wird zwar die beströmte Oberfläche des Flugkörpers bei festgehaltener Grundform 1 oder Masse vergrößert, so daß die Wandreibung durch die vergrößerte Oberfläche zunimmt. Die Verminderung des Druckwiderstandes und des Formwiderstandes übersteigt jedoch bei mittleren Reynoldszahlen (5 × 10exp5) in den meisten Fällen diesen negativen Einfluss beträchtlich. Die Widerstandsverminderung kann dann 50% und mehr erreichen. Bei höheren Re-Zahlen (Re > 10exp6) ändern sich die Abströmverhältnisse und die Widerstandsverminderung erreicht nicht mehr ganz so hohe Werte. Bei Schräganströmung steigt die Widerstandverminderung durch Ventilation meist an. Außerdem tritt bei kurzen Flugkörpern noch eine Bahnstabilisierung durch ein negatives Nickmoment auf.Through the ventilation duct 2 is the flowed surface of the missile with fixed basic shape 1 or mass increases, so that the wall friction increases due to the enlarged surface. However, the reduction in pressure resistance and form resistance at average Reynolds numbers (5 × 10exp5) in most cases considerably exceeds this negative influence. The reduction in resistance can then reach 50% and more. At higher Re numbers (Re> 10exp6) the outflow conditions change and the reduction in resistance does not reach quite as high values. With inclined flow, the reduction in resistance due to ventilation usually increases. In addition, with short missiles, orbit stabilization occurs due to a negative pitching moment.

Eine außerordentlich wichtige Wirkung der Ventilation von Flugkörpern besteht in der Beruhigung der Nachlaufströmung, die zu einer Stabilisierung der Flugbahn und einer Verminderung der Geräuscherzeugung führt. Diese Wirkung kann wie die Widerstandsverminderung durch eine Unterteilung oder ringspaltartige Form der austretenden Ventilationsströmung noch weiter gesteigert werden (s. 2).An extremely important effect of the ventilation of missiles is the calming of the wake, which stabilizes the trajectory and reduces the generation of noise. Like the reduction in resistance, this effect can be increased even further by a subdivision or annular-gap-like shape of the emerging ventilation flow (see 2 ).

Nach den Erfordernissen der Fluggeschwindigkeit und der Abmessungen des Flugkörpers (Machzahl und Reynoldszahl) aber auch nach dem vertretbaren Aufwand werden die Kanäle 2 schlicht zylindrisch als einfache Bohrungen oder konturiert oder unterteilt oder ringspaltförmig ausgeführt. In jedem Fall ist bei Unterschallgeschwindigkeit an der Vorderkante der Kanäle eine Abrundung und ein geringer Einzug der Kanäle 5 zweckmäßig.The channels are based on the requirements of the airspeed and the dimensions of the missile (Mach number and Reynolds number) but also according to the reasonable effort 2 simply cylindrical as simple bores or contoured or subdivided or designed as an annular gap. In any case, at subsonic speed, there is a rounding and a slight retraction of the channels at the front edge of the channels 5 appropriate.

Bei Überschallgeschwindigkeit ergibt sich nach Patentanspruch 6 zusätzlich die Möglichkeit durch die Ventilation einen Teil des Wellenwiderstandes zu eliminieren. Dazu wird der Außenmantel des Flugkörpers im wesentlichen zylindrisch ausgeführt, so daß ein Großteil der Verdrängungsströmung durch den Ventilationskanal stattfindet. Hier kann sogar eine relativ scharfe Vorderkante zweckmäßig sein. Der Ventilationskanal wird hier vorzugsweise in konischen Segmenten ausgeführt, um starke Verdichtungsstöße zu vermeiden (s. 3 und 4).At supersonic speed, there is the additional possibility of eliminating part of the wave resistance through ventilation. For this purpose, the outer shell of the missile is made essentially cylindrical, so that a large part of the displacement flow takes place through the ventilation duct. A relatively sharp front edge can even be useful here. The ventilation duct is preferably designed here in conical segments in order to avoid strong compression shocks (see 3 and 4 ).

Die Anwendungsbereiche für ventilierte Flugkörper sind hauptsächlich Geschosse, Granaten, Raketen und andere stumpfe Körper. Da der Bereich der erheblichen Widerstandsverminderung bei Reynoldszahlen über einer halben Million beginnt, sind die Flugkörper dementsprechend einzuordnen.

  • 1. Die stumpfen Geschosse aus Faustfeuerwaffen, wie etwa nach 1 und 7 geformt, haben einen Re-Zahl-Bereich von 2 ××10exp5 < Re < 5 × 10exp5 und lassen eine Widerstandsverminderung durch Ventilation von etwa 50% zu. Im Bereich der kleineren Werte der Re-Zahl ist dies nur erreichbar, wenn es gelingt durch Transitionshilfen 15 wie Kerben oder Wandrauhigkeiten die Außengrenzschicht umschlagen zu lassen.
  • 2. Geschosse aus Gewehren haben einen Bereich der Reynoldszahlen 3 × 10exp5 < Re < 1 × 10exp6. Hier ist eine Widerstandsverminderung nach der bisherigen Erfahrung besonders leicht zu realisieren und erreicht Werte von bis zu 50% je nach Form und Machzahl.
  • 3. Hochgeschwindigkeitsgeschosse aus Gewehren und kleinkalibrigen Kanonen haben einen Reynoldszahlbereich 1 × 10exp6 < Re < 4 × 10exp6. Bei diesen Geschossen ist wegen der hohen Machzahlen 2 < Ma < 6 eine besondere Formgebung mit glattem Außenzylinder wie etwa in 3 zweckmäßig. Die erzielbare Widerstandsverminderung nimmt hier stark mit dem Querschnittswert q der Ventilation zu.
  • 4. Granaten und Bomben haben typische Re-Zahlen im Bereich 2 × 10exp6 < Re < 6 × 10exp6 wobei Widerstandsverminderungen von 30% erreichbar sind.
  • 5. Kugelförmige und stumpfe Munition für Luftgewehre lässt bei typischen Re-Zahlen von 3 × 10exp4 < Re < 5 × 10exp4 eine größere Widerstandsverminderung nur zu, wenn durch Transitionshilfen 15 oder die Formgebung (8) die Außenströmung turbulent gemacht wird, da bei laminarer, vorzeitiger Grenzschichtablösung die Ventilation wenig wirksam ist.
  • 6. Raketen haben im allgemeinen ohnehin eine rückwärtige Auslassöffnung für den Antriebsstrahl, so daß sich hier die Ventilation für die antriebsfreie Phase des Fluges leicht realisieren lässt. Besonders bei Feststoffraketen ist nach Abbrand des Treibstoffes ein Ventilationskanal im Inneren automatisch frei, so daß eine Umschaltung zwischen beiden Flugphasen automatisch erfolgen kann. Die Re-Zahlen sind bei diesen Flugkörpern je nach Größe und Geschwindigkeit in einem weiten Bereich von 10exp6 < Re < 10exp7 angesiedelt, so dass hier auch wegen des weiten Machzahlbereiches von 0,5 < Ma < 8 unterschiedliche Konfigurationen nach 6 oder 4 zweckmäßig sind.
The areas of application for ventilated missiles are mainly projectiles, grana missiles and other blunt bodies. Since the area of significant resistance reduction begins with Reynolds numbers over half a million, the missiles have to be classified accordingly.
  • 1. The blunt projectiles from handguns, such as after 1 and 7 shaped, have a Re number range of 2 ×↔ 10exp5 <Re <5 × 10exp5 and allow a resistance reduction by ventilation of about 50%. In the area of the smaller values of the Re number, this can only be achieved if transition aids succeed 15 like notches or wall roughness to have the outer boundary layer change.
  • 2. Rifle bullets have a range of Reynolds numbers 3 × 10exp5 <Re <1 × 10exp6. Based on previous experience, a reduction in resistance is particularly easy to achieve here and reaches values of up to 50% depending on the shape and mach number.
  • 3. High-speed bullets from rifles and small-caliber cannons have a Reynolds number range of 1 × 10exp6 <Re <4 × 10exp6. Because of the high Mach numbers 2 <Ma <6, these bullets have a special shape with a smooth outer cylinder such as in 3 appropriate. The reduction in resistance that can be achieved increases sharply with the cross-sectional value q of the ventilation.
  • 4. Grenades and bombs have typical Re numbers in the range of 2 × 10exp6 <Re <6 × 10exp6, whereby resistance reductions of 30% can be achieved.
  • 5. Spherical and blunt ammunition for air rifles, with typical Re numbers of 3 × 10exp4 <Re <5 × 10exp4, only allows a greater reduction in resistance if using transition aids 15 or the shape ( 8th ) the external flow is made turbulent, since ventilation is not very effective in the case of laminar, premature separation of the boundary layer.
  • 6. Rockets generally have a rear outlet opening for the propulsion jet anyway, so that here the ventilation for the non-propulsion phase of the flight can be easily implemented. In the case of solid rockets in particular, a ventilation duct inside is automatically free after the fuel has burned up, so that a switchover between the two flight phases can take place automatically. The Re numbers for these missiles are located in a wide range of 10exp6 <Re <10exp7, depending on their size and speed, so that there are also different configurations due to the wide Mach number range of 0.5 <Ma <8 6 or 4 are appropriate.

Für Zwecke der Steuerung können nach 9 und 10 in der Nähe des Endquerschnittes 4 kreuzförmig angeordnete Strahlumlenker 18 angebracht werden, die durch seitliche Achslagerung beweglich sind. Damit ist es möglich dem austretenden Ventilationsstrahl eine gegen die Flugkörperachse geneigte Richtung zu geben, die zu einer gekrümmten Bahn und Lenkbarkeit des Flugkörpers führt. Die Strahlsteuerung kann aber auch durch kleine Klappen oder Spoiler an den Kanalwänden erreicht werden.For control purposes can be after 9 and 10 near the end cross section 4 beam deflectors arranged in a cross shape 18 be attached, which are movable by side axle bearings. It is thus possible to give the emerging ventilation jet a direction inclined towards the missile axis, which leads to a curved path and steerability of the missile. The beam control can also be achieved by small flaps or spoilers on the channel walls.

Die Ausführung mit einem sternförmigen Einsatz (s. 10) oder einer Anzahl kleinerer Öffnungen im Endquerschnitt 4 haben überdies den Vorteil, dass Antriebsdruckkräfte mittels einer dünnen Übertragungsplatte 14 besser auf den Endquerschnitt des Flugkörpers verteilt werden können. Große Öffnungen können eine dickere Übertragungsplatte 14 (Dichtungsplatte) erforderlich machen. Eine besondere Variante der Abdichtung der Ventilationsbohrungen in der Antriebsphase besteht darin, den Ventilationskanal ganz oder teilweise mit einem brennbaren Material 9 zu verschließen, welches durch den Antriebsschwaden gezündet wird. Damit kann zugleich zusätzlicher Antrieb oder auch eine Leuchtspur erzeugt werden.The version with a star-shaped insert (see 10 ) or a number of smaller openings in the final cross section 4 also have the advantage that drive pressure forces by means of a thin transmission plate 14 can be better distributed over the final cross section of the missile. Large openings can make a thicker transfer plate 14 (Sealing plate) required. A special variant of the sealing of the ventilation bores in the drive phase consists of completely or partially flamming the ventilation duct with a combustible material 9 to close, which is ignited by the drive swath. This can be used to generate additional drive or a tracer.

Die Ventilationsbohrung hat bei vielen Geschossen überdies die erwünschte Nebenwirkung, dass sich die Geschosse bei Aufprall in kontrollierter Weise verformen oder zerlegen. Dies kann durch eine entsprechende Strukturierung des Geschosskörpers 1 noch unterstützt werden. Schon jetzt weisen bestimmte Geschosse von Handfeuerwaffen zentrale Sacklöcher an der Spitze auf, die lediglich dem Zweck der kontrollierten Verformung oder Zerlegung dienen, in der aerodynamischen und aeroakustischen Wirkung jedoch eher nachteilig sind.The ventilation hole on many storeys also has the desired side effect that the storeys deform or disassemble in a controlled manner in the event of an impact. This can be done by appropriate structuring of the projectile body 1 still be supported. Certain small arms projectiles already have central blind holes at the tip, which only serve the purpose of controlled deformation or disassembly, but are rather disadvantageous in terms of aerodynamic and aeroacoustic effects.

Einige Ausführungsbeispiele sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, auf die sich auch die Ziffern im obigen Text beziehen.Some embodiments are in the attached Drawings are shown, on which also the numbers in the above Get text.

1 zeigt einen Schnitt 1 und die Rückseite 3 eines beliebigen, typischen, rotationssymmetrischen Flugkörpers, wobei hier hauptsächlich an eine Pistolenkugel zu denken wäre. Der Körper 1 ist hier von einem zylindrischen Kanal 2 durchzogen, der an einer aerodynamisch günstig geformten Einlaufdüse 5 beginnt und mit einer glatten Austrittsöffnung 4 endet. Das Querschnittsverhältnis q ist im gezeigten Beispiel etwa q = 0,07. 1 shows a section 1 and the back 3 of any, typical, rotationally symmetrical missile, whereby one would mainly think of a pistol bullet. The body 1 is from a cylindrical channel here 2 pulled through, on an aerodynamically shaped inlet nozzle 5 starts and with a smooth outlet opening 4 ends. The cross-sectional ratio q is approximately q = 0.07 in the example shown.

2 stellt einen Flugkörper- im Schnitt dar, bei dem sich ein Eintritt 5 in verschiedene Ventilationskanäle 2 aufteilt. Die Austrittsöffnungen 4 können im Endquerschnitt 3 statistisch verstreut, regelmäßig oder auf einem Kreis angeordnet sein. Auch könnte der Kanal 2 einen Ringspalt mit einem entsprechenden Austritt bei 3 bilden 2 represents a missile - in section, in which there is an entry 5 in different ventilation channels 2 divides. The outlet openings 4 can in the final cross section 3 be statistically dispersed, regular or arranged in a circle. The channel could also 2 form an annular gap with a corresponding outlet at 3

3 zeigt den Schnitt 1 durch eine Ausführung, welche sich für Überschallflugkörper anbietet. Hier wird der Eintrittskanal 5 und der Austrittskanal 6 von konischen Segmenten gebildet. Eine engste Stelle 6 definiert die Kompression der Überschalleinströmung. Der Ventilationskanal hat hier einen relativ großen Querschnitt, weil so die Außenströmung verlustarm bleibt. Die Form insgesamt wird für unterschiedliche Machzahlbereiche angepaßt. 3 shows the cut 1 through a design that is suitable for supersonic missiles. Here is the entry channel 5 and the outlet channel 6 formed by conical segments. A tight spot 6 defines the compression of the supersonic inflow. The ventilation duct has a relatively large cross-section here because the outside flow remains low-loss. The overall shape is for under different Mach number ranges adjusted.

4 zeigt einen Schnitt 1 durch einen für Überschall gedachten Flugkörper, bei dem zugunsten eines engeren Kanals 2 und eines kleineren Querschnittsverhältnisses q der Frontquerschnitt 7 und der Endquerschnitt 8 keilförmig eingeschnitten sind, um die Überschallströmung verlustarm um die Außenkontur zu führen. Die Einschnitte können zusätzlich zur Bahnstabilisierung dienen. 4 shows a section 1 through a missile intended for supersonic, in favor of a narrower channel 2 and a smaller cross-sectional ratio q the front cross-section 7 and the final cross section 8th are cut in a wedge shape in order to guide the supersonic flow around the outer contour with little loss. The incisions can also serve to stabilize the web.

5 zeigt einen Schnitt 1 durch eine granatenähnliche Form, bei welcher der Ventilationskanal 2 mit einer festen, brennbaren Füllung 9 verschlossen ist, die in der Antriebphase der Kartusche 11 den Kanal abdichtet und später nach Zündung durch den Schwaden 10 den Kanal nach Abwerfen einer eventuell vorhandenen Spitze 12 freigibt. 5 shows a section 1 due to a grenade-like shape, in which the ventilation duct 2 with a solid, flammable filling 9 is locked in the drive phase of the cartridge 11 seals the channel and later after ignition by the swath 10 the channel after ejecting any tip 12 releases.

6 stellt im Schnitt 1 eine Feststoffrakete dar, bei der nach Abbrand der Füllung 9 und Abwurf der Spitze 12 ein Ventilationskanal 2 entsteht, der hier in einer Düse endet. 6 poses on average 1 a solid rocket, in which after the filling burns down 9 and dropping the tip 12 a ventilation duct 2 arises, which ends here in a nozzle.

7 zeigt einen üblichen relativ stumpfen Flugkörper im Schnitt 1, bei dem zum Gebrauch bei kleinen Reynoldszahlen ein Rille 15 als Transitionshilfe vorgesehen ist. Die in den Endquerschnitt des Flugkörpers einsetzbare Übertragungslatte 14 mit einer Zentrierhilfe dient der Abdichtung in der Antriebsphase. Auch hier können Rillen 16 als Labyrinthdichtungen eingebracht werden. Die Platte 14 wird bei Enden des Antriebsdruckes durch den Staudruck automatisch vom Flugkörper getrennt. 7 shows a usual relatively blunt missile in section 1 , which has a groove for use with small Reynolds numbers 15 is provided as a transition aid. The transmission crossbar that can be used in the final cross section of the missile 14 with a centering aid serves for sealing in the drive phase. Grooves can also be used here 16 are introduced as labyrinth seals. The plate 14 is automatically separated from the missile by the dynamic pressure at the end of the drive pressure.

8 zeigt einen Schnitt 1 durch eine Flugkörperform wie sie bei Luftgewehren im Gebrauch ist. Hier ist die Ventilation selbst bei den sehr kleinen Reynoldszahlen solcher Geschosse sinnvoll, weil durch die Außenform die Außenströmung sicher turbulent ist und der hohe Luftwiderstand durch einen hier konischen Kanal 2 mit einem engsten Querschnitt 6 nahe der gerundeten Eintrittsöffnung 5 reduziert werden kann. Die Abdichtung 14 kann als separates Element vorgesehen sein. 8th shows a section 1 through a missile shape as used in air guns. Here, ventilation makes sense even with the very small Reynolds numbers of such projectiles, because the external flow is certainly turbulent due to the external shape and the high air resistance due to a conical channel here 2 with a narrowest cross section 6 near the rounded entry opening 5 can be reduced. The seal 14 can be provided as a separate element.

9 zeigt eine Querschnittsform 1 wie sie bei Bomben und Granatwerfermunition üblich ist. Hier ist am Ende des Ventilationskanals 2 eine Steuerklappe 18 eingesetzt, welche die meist passiven Leitwerke 13 entbehrlich macht und überdies eine Steuerungsmöglichkeit eröffnet. 9 shows a cross-sectional shape 1 as is common with bombs and grenade launcher ammunition. Here is at the end of the ventilation duct 2 a control flap 18 used, which are the most passive tail units 13 dispensable and also opens up a control option.

10 zeigt eine Ausführungsform im Schnitt 1, bei der mehrere Ventilationskanäle separat durch den Flugkörper geführt sind. Dies kann in Fällen, bei denen ein zentraler Kanal nicht eingesetzt werden kann, eine Alternative sein. Die Kanäle 2 können aber auch hier durch Durchflussregelung zu Steuerungszwecken eingesetzt werden. 10 shows an embodiment in section 1, in which a plurality of ventilation channels are guided separately through the missile. This can be an alternative in cases where a central channel cannot be used. The canals 2 can also be used here for flow control purposes.

Zusammenfassend lässt sich sagen, daß mit der Erfindung der Ventilation von Flugkörpern erhebliche Verbesserungen der Reichweite, der Zielgenauigkeit, der Bahnstabilität, der Geräuscharmut und der Steuerungsmöglichkeiten erreicht werden. Diese Verbesserungen entstehen durch eine an kugelförmigen Modellen nachgewiesene Widerstandsverminderung und Strömungsbeeinflussung mittels der Ventilationsströmung durch die Ventilationskanäle.In summary, it can be said that with the Invention of missile ventilation made significant improvements the range, the target accuracy, the web stability, the low noise and the control options can be achieved. These improvements come from a spherical model proven reduction in resistance and flow influence by means of the ventilation flow through the ventilation channels.

Literaturliterature

Suryanarayana, G.K.; Pauer, H.; Meier, G.E.A.: Passiv control of the wake of a sphere by ventilation. Proc. IUTAM Conf. on Bluff-Body Wakes, Dynamics and Instabilities. Springer-Verlag, 1992, pp. 91–94Suryanarayana, G.K .; Pauer, H .; Meier, G.E.A .: Passive control of the wake of a sphere by ventilation. Proc. IUTAM Conf. on Bluff-Body Wakes, Dynamics and Instabilities. Springer-Verlag, 1992, pp. 91-94

Mei Lu: Widerstandsverminderung durch Ventilation stumpfer Körper bei höheren Reynoldszahlen. DLR-Forschungsbericht 2001-28, 2001,Mei Lu: Reduced resistance through ventilation dull body at higher Reynolds numbers. DLR research report 2001-28, 2001,

Claims (13)

Flugkörper, wie Geschosse, Granaten, Raketen und andere stumpfe Flugkörper dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere, im wesentlichen axiale Kanäle 2 oder auch Bohrungen 2 von der stromauf gelegenen Vorderseite zur stromab gelegenen Rückseite aufweisen, wodurch beim Flug eine Ventilation mittels Durchströmung von den vorderen Gebieten hohen Druckes 5 zu den rückwärtigen Gebieten niedrigeren Druckes 4 erfolgt, die den Luftwiderstand und die Vibrationen der Flugkörper in der Flugphase mindert und die Reichweite und die Treffsicherheit erhöht.Missiles, such as projectiles, grenades, missiles and other blunt missiles, characterized in that they have one or more, essentially axial channels 2 or holes 2 have from the upstream front to the downstream rear, whereby ventilation during the flight by means of flow from the front areas of high pressure 5 to the rear areas of lower pressure 4 takes place, which reduces the air resistance and the vibrations of the missiles in the flight phase and increases the range and accuracy. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilationskanal 2 durch eine im wesentlichen axiale Verbindung zwischen dem vorderen Staubereich und dem hinteren Totwassergebiet mit einer Querschnittsfläche von etwa zwei bis zwanzig Prozent des Flugkörperquerschnitts gebildet wird.Missile according to claim 1, characterized in that the ventilation duct 2 is formed by an essentially axial connection between the front storage area and the rear dead water area with a cross-sectional area of approximately two to twenty percent of the missile cross section. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilationskanal 2 jeweils der Art des Flugkörpers, der vorgesehenen Flugkörpergeschwindigkeit, der Flughöhe und der Flugkörpergröße in Form und Durchmesser angepasst ist, so daß Druckerhöhung und Strahlwirkung im Nachlauf optimal sind.Missile according to claim 1, characterized in that the ventilation duct 2 is adapted in each case to the type of missile, the intended missile speed, the flight altitude and the missile size in shape and diameter, so that the pressure increase and the jet effect are optimal in the wake. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilationskanal 2 konisch ausgeführt wird, insbesondere am Anfang oder Ende eine düsenförmige Verengung oder Erweiterung aufweist und bei Überschallflugkörpern konvergente und divergente Kanalabschnitte aufeinander folgen.Missile according to claim 1, characterized in that the ventilation duct 2 is conical, in particular has a nozzle-shaped narrowing or widening at the beginning or end and, in the case of supersonic missiles, convergent and divergent channel sections follow one another. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Öffnung 4 des Ventilationskanals 2 durch eine Abdeckung 14 während der Antriebsphase des Flugkörpers abgeschlossen ist, so daß die Antriebsgase nicht durch den Ventilationskanal entweichen können.Missile according to claim 1, characterized in that the rear opening 4 of the ventilation duct 2 through a cover 14 is completed during the propulsion phase of the missile so that the propellant gases cannot escape through the ventilation duct. Flugkörper nach Patentanspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung der hier vorzugsweise divergenten Ventilationskanäle 2 während der Antriebsphase durch einen festen Brennstoff 9 erfolgt, welcher durch die Treibgase gezündet wird und nach Verbrauch den Ventilationskanal automatisch freigibt und überdies einen zusätzlichen Antrieb oder eine Leuchtspur erzeugt.Missile according to claim 1 and 5, characterized in that the sealing of the here preferably divergent ventilation channels 2 solid fuel during the drive phase 9 takes place, which is ignited by the propellant gases and automatically releases the ventilation duct after consumption and also generates an additional drive or tracer. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationskanäle 2 Steuerungselemente 18 enthalten, welche die Ventilationsströmung durch Drosselung oder Umlenkung und damit die Führungskräfte über eine Richtungsänderung des Austrittsstrahles beeinflussen.Missile according to claim 1, characterized in that the ventilation channels 2 controls 18 contain, which influence the ventilation flow by throttling or deflection and thus the executives by changing the direction of the exit jet. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das die Einläufe 5 der Ventilationskanäle strömungsgünstig gerundet sind und einen Einzug aufweisen, so daß in Verbindung mit der äußeren Nasenform die Einströmung in den Ventilationskanal optimal ist.Missile according to claim 1, characterized in that the enemas 5 the ventilation channels are rounded in terms of flow and have an indentation, so that the inflow into the ventilation channel is optimal in connection with the outer nose shape. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Ventilationskanälen 2 die Auslässe 4 auf der Rückseite 3 des Flugkörpers entsprechend der besten Wirkung auf den Nachlauf abweichend vom Zentrum auf einem Kreis oder auch gestreut angeordnet sind.Missile according to claim 1, characterized in that with several ventilation channels 2 the outlets 4 on the back side 3 of the missile are arranged in a circle or scattered, deviating from the center, according to the best effect on the trailing. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei selbstangetriebenen Flugkörpern, wie Feststoff-Raketen, die durch Abbrand des Brennstoffes 9 freiwerdenden Räume als Ventilationskanäle 2 genutzt werden.Missile according to claim 1, characterized in that in self-propelled missiles, such as solid rockets, by burning the fuel 9 vacant spaces as ventilation ducts 2 be used. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationskanäle Hilfsaggregate wie zum Beispiel Turbinen enthalten.missile according to claim 1, characterized in that the ventilation channels auxiliary units such as contain turbines. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationskanäle 2 strukturiert sind und in Kammern und Verzweigungen unterschiedliche Hilfseinrichtungen und Meßinstrumente enthalten.Missile according to claim 1, characterized in that the ventilation channels 2 are structured and contain different auxiliary devices and measuring instruments in chambers and branches. Flugkörper nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationskanäle 2 für Transport und Lagerung durch Verschlußstopfen, die insbesondere bei Gebrauch automatisch abgeworfen werden, verschlossen sind.Missile according to claim 1, characterized in that the ventilation channels 2 for transport and storage are sealed by plugs, which are automatically discarded especially when in use.
DE2002132441 2002-07-17 2002-07-17 Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end Withdrawn DE10232441A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002132441 DE10232441A1 (en) 2002-07-17 2002-07-17 Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002132441 DE10232441A1 (en) 2002-07-17 2002-07-17 Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10232441A1 true DE10232441A1 (en) 2004-02-19

Family

ID=30468992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002132441 Withdrawn DE10232441A1 (en) 2002-07-17 2002-07-17 Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10232441A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2871562A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-16 Ladriere Serge Projectile for small, medium or large-caliber firearms has one-piece body with radial fins and axial channel for insert
WO2016131158A2 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Ruag Ammotec Ag Tracer ammunition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2871562A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-16 Ladriere Serge Projectile for small, medium or large-caliber firearms has one-piece body with radial fins and axial channel for insert
WO2016131158A2 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Ruag Ammotec Ag Tracer ammunition
US10451392B2 (en) 2015-02-18 2019-10-22 Ruag Ammotec Ag Tracer ammunition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3149735C2 (en)
EP3028002B1 (en) Method for increasing the range of spin-stabilized projectiles, and projectile of said type
DE1808955A1 (en) Muzzle for shotguns, especially shotguns
WO2015022377A1 (en) Method for reducing the characteristic impedance of a supersonic projectile fired from a tubular weapon, and such a projectile
EP0066715A2 (en) Spin-stabilised training projectile
CH628977A5 (en) FIN-stabilized missile with expandable control fins.
DE2712807A1 (en) FLOOR WITH LOW AIR RESISTANCE IN THE SUPER SOUND AREA
EP3015811B1 (en) Active braking of an ejecting engine
DE10232441A1 (en) Projectile or missile has axial channels to take air flow through from high pressure at leading end to low pressure zone at trailing end
EP0149713A2 (en) Practice projectile
DE2856286A1 (en) Supersonic missile stabilising system - generates controlled transverse force before or after centre of gravity
DE19711344A1 (en) High speed hollow cylinder bullet
DE102016101560A1 (en) Transverse thrust device for active web and attitude control of missiles
DE2846372A1 (en) Artillery shell steered by gas jets - has electronic control operating control valves for nozzles in sides of shell
DE3233045A1 (en) TRAINING FLOOR
DE102006025270B4 (en) Missile for the supersonic range
DE1678197B2 (en) BULLET FOR PRACTICE AMMUNITION
WO2015162254A1 (en) Supersonic misssile and method for reducing the wave drag of such a missile
DE3804930A1 (en) Missile
DE20317717U1 (en) Low friction projectile comprises front section, cylindrical section with shaft ring guide bands, and rear section
DE102010006164B4 (en) bullet
DE2744790A1 (en) Flying object for training - has parts held by gas in aerodynamically favourable position during set period
DE1428683C3 (en) Grenade for a muzzle-loading mortar
DE3231528C1 (en) Control system for wingless steering ammunition
DE3919631A1 (en) Supersonic anti-aircraft or armour-piercing projectile

Legal Events

Date Code Title Description
8122 Nonbinding interest in granting licenses declared
8141 Disposal/no request for examination