DE1118055B - Leitwerk fuer Raketen - Google Patents

Description

• Leitwerk für Raketen Die Erfindung betrifft ein Leitwerk für Raketen mit festen oder ausklappbaren Stabilisierungsflügeln.
• Wie bekannt, ist die Stabilität flügelstabilisierter Raketen nach dem Start infolge der noch geringen Anfangsgeschwindigkeit und der Schubkomponenten der Düsen noch schlecht, so daß die Raketen oft flattern.
• Um diesem Mangel abzuhelfen, wurden schon Verzögerungseinrichtungen in die Raketen oder in die Startgeräte eingebaut, die einen Start bei erhöhter Anfangsgeschwindigkeit herbeiführen sollen. Auch durch Vergrößerung der Leitwerksflügel wurde versucht, diesen Mißstand zu beheben. Bei der letztgenannten Maßnahme wirken sich aber die vergrößerten Flügel nach Erreichen der Höchstgeschwindigkeit ungünstig aus. In diesem Zeitpunkt ist die höchste Flugstabilität erreicht, da der Schwerpunkt der Rakete durch den Abbrand des Treibstoffes und die dadurch erfolgte Gewichtsverminderung des hinteren Teiles der Rakete sich weiter nach vorn, dem Kopfteil zu, verlagert hat und damit die Vergrößerung der Flügel überflüssig wird.
• Zur Ausnutzung des Effektes der Vorverlagerung des Schwerpunktes durch Abbrand der Treibladung am Beginn der Flugbahn der Raketen wird zur Erhöhung der Flugstabilität beim Start erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Flügel des Leitwerkes nach hinten zu Verlängerungen in Form von flachen oder profilierten Zusatzstücken aus einem brennbaren Kunststoff tragen, die beim Start der Rakete gezündet werden und bis zur Erreichung der Geschwindigkeit, welche die Stabilisierung der Rakete gewährleistet, abgebrannt sind. Diese Verlängerungen werden von dem aus der oder den Düsen ausströmenden Gasstrahl des Treibmittels gezündet. Während des Abbrennens der Flügelverlängerungen sinken Gewicht und Luftwiderstand der Rakete, so daß größere Reichweiten bei genügend großer Anfangsstabilität erzielt werden.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können diese Flügelverlängerungen mit Rippen versehen werden, die in Flügelrichtung verlaufend den Zweck haben, ihren Abbrand zu verzögern. Auch können Rillen angebracht werden, welche die Wandung schwächen und zur Verkürzung der Brennzeit dienen.
• Beide Maßnahmen sichern auch die Gleichmäßigkeit des Abbrandes.
• Die Zeichnungen stellen den Gegenstand der Erfindung schematisch und im Prinzip dar. Es zeigt Fig. 1 die Rakete im Teil-Längsschnitt mit festen Flügelverlängerungen, Fig. 2 die Rückansicht der Rakete nach Fig.1. Fig. 3 den gleichen Schnitt wie Fig.1, jedoch mit einklappbaren Verlängerungen, Fig.4 die Rückansicht nach Fig. 3 mit Draufsicht auf den Haltering, Fig.5 die Ansicht eines zweiteiligen Flügels mit der Verlängerung, Fig. 6 den Schnitt IV-IV nach Fig. 5, Fig.7 die Verlängerung nach Fig.5 und Schnitt III-III durch Einklemmen, Fig.8 die Verlängerung nach Fig.5 und Schnitt III-III durch Aufsetzen, Fig.9 die eingeklebte Verlängerung bei einem flachen Flügel mit dem Schnitt V -V, Fig. 10 die Ansicht von hinten nach Fig. 9 sowie die Ausführung der Verlängerung als Hohlprofil. Der Raketenkörper 1 trägt an seinem hinteren Ende wie üblich die Flügel 2, die zusammen das Leitwerk bilden. Im Düsenboden 3 .sind entweder eine zentrale Düse oder wie in Fig.1 mehrere konzentrisch angeordnete Düsen 4 untergebracht.
• An die Flügel 2 sind an ihren hinteren Enden 7 Verlängerungen 5 aus brennbarem Kunststoff durch Kleben, Klemmen, Klammern, Nieten oder sonstige Befestigungsart, je nach Bauart der Flügel, angesetzt, welche die Stabilisierungsflächen der Flügel auf das gewünschte Maß vergrößern. Diese Verlängerungen 5 ragen mit ihren nach der zentralen Mittelachse zu liegenden Enden 25 in die Bereiche der aus den Düsen 4 ausströmenden Gas- bzw. Flammenstrahlen und werden beim Start der Rakete von ihnen entzündet.
• Die Verlängerungen 5 sind in ihrer Stärke je nach der benötigten Brenndauer und ihrer Brennbarkeit bemessen und können ebenso aus plattenförmigen, also gleichmäßig starkem Werkstoff, als auch, wenn erforderlich, aus einem sich nach der Entzündungsstelle zu verjüngenden Profil hergestellt sein. Unter Umständen ist es notwendig, die Außenkanten 6 nach Fig.1 und 2 zu verstärken.
• Weiterhin ist es möglich, auf der Oberfläche- der Verlängerungen 5 bzw. 21 nach Fig. 1 und 10 verbrennungshemmende Verstärkungen oder die Verbrennung fördernde Rillen oder Nuten 22, die jeweils der Mittelachse und der Flugrichtung parallellaufend angeordnet sind, vorzusehen.
• Eine andere Möglichkeit, die Verlängerungen am Raketenkörper anzubringen, ist in den_Fig.3 und 4 gezeigt. Hier sind die Flügelverlängerungen 8 an Scharnierböcken 10, die am Düsenboden 3 befestigt sind, mittels der Scharnierstifte 12 aasgelenkt und werden durch die Schenkelfedern 10 gegen einen Ring oder eine Hülse 9 gedrückt und innerhalb Kaliberstärke der Rakete zusammengehalten. Beim Start der Rakete verbleibt dieser Ring 9 im Startgerät, während die Flügelverlängerungen 8 auf Grund der Federwirkung auseinanderklappen und sich gegen den hinteren Rand 7 der Flügel 2 bzw. den Düsenboden 3 anlegen. Die weitere Funktion ist wie oben beschrieben.
• In den Fig. 5 bis 7 ist eine Ausführungsform gezeigt, wie sie bei Flügeln 2, die aus zwei gepreßten bzw. gespritzten Flügelhälften 13 und 14 zusammengesetzt sind, angewendet werden kann. Die Flügel 2 sind hier auf den Raketenkörper 1 nach dem Zusammenbau aufgekittet, aufgeleimt oder geschweißt. Die Verlängerungen 15 sind analog dem Querschnittsprofil des Flügels 2 nach Fig. 6 entweder aus einem Stück oder ebenfalls zweiteilig aus gut brennendem Kunststoff gepreßt oder gespritzt und gemäß den Ausführungen nach Fig. 7 oder 8 zwischen die nichtbrennbaren Flügelhälften 2 eingeklemmt oder auf diese aufgesetzt und durch T-Nutenanordnungen 16, 17 bzw. 18, 19 verbunden. Auch eine zusätzliche Verklebung zur Sicherung der Verbindung ist möglich. Die Funktion beim Start ist wie oben beschrieben.
• Zwei weitere Varianten sind in den Fig. 9 und 10 gezeigt. Hier besteht das Leitwerk 20 aus Metall, und zwar aus einem spanlos geformten Streifen oder Rohr, bei dem die Flügel 2 entweder aus parallel-oder im Winkel aufeinanderzu laufenden Wänden gebildet sind, so daß sie einen entsprechenden Hohlraum einschließen, in welchen die Flügelverlängerungen 21 bzw. 24 eingesetzt werden können. Die Verlängerungen können in die Enden der Flügelhohlräume eingeklebt oder eingenietet werden und Vollkörper 21 mit Nuten oder Rillen 22 versehen sein. Auch eine Ausbildung als Hohlkörper 24, der dem Flügelprofil entspricht, ist möglich. Der in den Bereich des . Gasstrahles hineinragende annähernd dreieckig ausgebildete Ansatz 25 ist zwecks leichterer Entzündung schwächer gehalten als die übrige Dicke der Verlängerungen 21 oder 24: Für die Funktion gilt auch hier der schon oben beschriebene Ablauf des Startes.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Leitwerk für Raketen mit festen oder ausklappbaren Stabilisierungsflügeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (2) des Leitwerks nach hinten zu Verlängerungen (5, 8, 15, 21) in Form von flachen oder profilierten Zusatzstücken aus einem brennbaren Kunststoff tragen, die beim Start der Rakete gezündet werden und bis zur Erreichung der Geschwindigkeit, welche die Stabilisierung der Rakete gewährleistet, abgebrannt sind.
2. 2. Leitwerk für Raketen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abbrennbaren Verlängerungen (5) an die Flügelenden (7) angeklebt, angeschweißt, angeklammert oder angenietet werden.
3. 3. Leitwerk für Raketen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abbrennbaren Verlängerungen (15, 21) zwischen zwei aus Kunststoff oder Metall ausgeführte Flügelhälften von hinten her eingeklemmt und/oder eingekittet sind.
4. 4. Leitwerk für Raketen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelverlängerungen (8) in bekannter Weise in das Raketenkaliber eingeklappt und durch eine im Startgerät beim Abschuß verbleibende Hülse oder einen Ring (9) gehalten werden.
5. 5. Leitwerk für Raketen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelverlängerungen (5, 8, 15,21) jeweils mit ihren unteren Enden (25) im Bereich des durch die Düsen austretenden Gasstrahles liegen und von ihm in bekannter Weise entzündet werden.
6. 6. Leitwerk für Raketen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelverlängerungen (5,15) in Flügelrichtung verlaufende Rippen bzw. Verstärkungen (6) tragen.
7. 7. Leitwerk für Raketen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelverlängerungen (21) mit in Flugrichtung verlaufenden Rillen (22) versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 497173; USA.-Patentschrift Nr. 2 924174.