DE1148913B - Raketengeschoss mit Spreizleitwerk - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

V21119Ic/72d

ANMELDETAG: 2. AUGUST 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFTi 16. MAI 1963

Die Erfindung bezieht sich auf ein Raketengeschoß, dessen Spreizflügel nach Verlassen des Startrohres durch Beaufschlagung eines Kolbens in einem Arbeitszylinder eine Schwenkbewegung ausführen und eine Treibgasleitung zwischen dem Arbeitszylinder und der Brennkammer der Rakete angeordnet ist.

Bei einem bekannten Raketengeschoß dieser Art wird der das Leitwerk betätigende Kolben sofort nach der Entzündung der die Kraftquelle darstellenden Treibladung voll durch die Kraft der aus der Brennkammer durch die Treibgasleitung in den Zylinder einströmenden Gase belastet. Dies hat zur Folge, daß die mit dem Kolben gekuppelten Spreizflügel während des Durchganges der Rakete durch ein Startrohr mit einer großen Kraft an die Rohrwand gedrückt werden, worauf sie dann nach dem Verlassen des Rohres unter diesem Druck des Kolbens die Schwenkbewegung in die Wirkstellung ausführen können. Dieses Andrücken der Flügel an die Rohrwand verursacht eine die Bewegung der Rakete hemmende Reibkraft und ist bei aus Kunststoffen mit geringer Festigkeit gefertigten Flügeln nachteilig, da es für diese eine Gefährdung darstellt.

Ferner ist es bei aus einer Feuerwaffe abgefeuerten Geschossen bekanntgeworden, auf den mit den Spreizflügeln gekuppelten Kolben zwei entgegengesetzt gerichtete Kräfte wirken zu lassen. Die eine dieser Kräfte ist bedingt durch den im Abschußrohr herrschenden Gasdruck, welcher auf das aus dem Geschoßboden herausragende hintere Ende des Kolbens wirkt und das Leitwerk geschlossen hält, während eine am Geschoßboden sich abstützende Feder den Kolben entgegen dem Gasdruck nach hinten zu drücken versucht. Nach dem Verlassen des Abschußrohres wird der Kolben infolge Aufhörens der Wirkung des Gasdruckes unter dem Druck der Feder nach hinten gestoßen, und damit werden die Flügel des Leitwerkes in die Wirkstellung geschwenkt. Da normalerweise im Startrohr von Raketengeschossen kein nennenswerter Druck wirkt, ist deshalb diese bekannte Anordnung bei Raketengeschossen nicht anwendbar.

Bei einem anderen aus einer Feuerwaffe zu verschießenden Geschoß steht ein gegen vorn offener Hohlraum des Kolbens über eine Bohrung mit dem Verbrennungsraum des Abschußrohres in räumlicher Verbindung. Das stirnseitige Ende des Kolbens weist einen größeren Durchmesser auf als sein hinteres Ende. Der Zylinderraum, in welchem der Kolben gelagert ist, ist in seinem hinteren Teil mit einer Bohrung versehen, durch welche der Zylinderraum in der Abschußstellung des Kolbens ebenfalls mit dem Raketengeschoß mit Spreizleitwerk

Anmelder:

Verwaltungsgesellschaft

der Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon,

Zürich-Oerlikon (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,
München 27, Cosimastr. 81

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 19. Juli 1961 (Nr. 8467)

Robert Apotheloz, Wallisellen, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Innern des Abschußrohres in Verbindung steht. Nachdem das Geschoß das Rohr verlassen hat, entleert sich der hinter dem Stirnteil des Kolbens liegende Teil des Zylinderraumes infolge entsprechender Dimensionierung der beiden Bohrungen rascher als der Hohlraum des Kolbens, so daß dieser unter Entspannung der in seinem Hohlraum noch vorhandenen Gase in jene Stellung nach hinten gedrückt wird, in der die Flügel sich öffnen.

Da bei normalen aus Führungsrohren zu startenden Raketengeschossen, auf welche sich die Erfindung bezieht, die Verbrennung der Treibladung immer noch im Gange ist, wenn das Geschoß das Rohr verläßt, so kann eine solche bekannte Anordnung bei Fehlen des äußeren Druckes auch nicht durch Zuführung von Gasen aus der Brennkammer auf Raketengeschosse übertragen werden, weil der hinter dem stirnseitigen Teil des Kolbens immer noch herrschende Druck das zur Stabilisierung des Geschosses notwendige sofortige Ausschwenken der Flügel nach dem Verlassen des Startrohres verhindern würde.
Ein gemäß der Erfindung verbessertes Raketengeschoß kennzeichnet sich dadurch, daß die Treibgasleitung mindestens zu einem Teil an einer durch den Kolben in seiner Stellung beim Abschuß abgedeckten Mantelstelle des Arbeitszylinders mündet, so daß bei der Freigabe der abgedeckten Mantelstelle der Treibgasleitung durch den sich durch eine begrenzte Kraft, beispielsweise einer Feder, bewegenden Kolben die Kraftwirkung auf den Kolben verstärkt wird. Dadurch

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Claims (1)

1. 3 4

   entsteht der große Vorteil, daß die Flügel beim Ab- Treibladung 3 wird der Ring 18 durch die aus den

   Schluß nur mit einer geringen Kraft gegen, das Start- Düsen 5 strömenden Gase weggeschleudert, so daß

   rohr gepreßt werden, da sich die große Spreizkraft die Flügel 11 unter dem Druck der durch den KoI-

   erst entwickeln kann, nachdem sich die Flügel etwas ben 13 übertragenen kleinen Kraft der Feder 14 an

   geöffnet haben. 5 der Wand eines Abschußrohres 22 für die Rakete an-

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des liegen. Der Kolben 13 hält beim Abschuß und wäh-

   Gegenstandes der Erfindung mit drei Varianten dar- rend des Durchganges der Rakete durch das Rohr

   gestellt. Es zeigt die Gasbohrung 15 geschlossen. Nachdem die Rakete

   Fig. 1 den hinteren Teil eines Raketengeschosses das Rohr verlassen hat, wird die Bewegung des KoI-

   mit geschlossenem Leitwerk, mit Ausnahme des io bens 13 und damit das Öffnen der Hügel 11 unter

   Zylindergehäuses als Längsschnitt gezeichnet, nach dem Druck der Feder 14 eingeleitet, welche den KoI-

   Linie I-I in Fig. 3, ben nach rückwärts bewegt, vorerst so weit, bis dieser

   Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 in die Bohrung 15 völlig freigibt. Unter dem Druck der

   vergrößerter Darstellung, nun von der Brennkammer 1 her in den Arbeitszylin-

   Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 in 15 der einströmenden Gase wird nun der Kolben 13

   vergrößerter Darstellung, unter verstärkter Kraftwirkung nach hinten bewegt.

   Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, teil- Dadurch werden die Flügel 11 sehr rasch nach außen

   weise in Ansicht und mit geöffnetem Leitwerk, in die wirksame Stellung geschwenkt (Fig. 4). Die Be-

   Fig. 5 bis 7 der Fig. 2 entsprechende Darstellung wegung der Flügel 11 wird vor Erreichen der End-

   von verschiedenen Ausführungen von Kolben und 20 stellung durch die an denselben angreifenden, durch

   Zylinder. die Beschleunigung der Rakete hervorgerufenen

   Gemäß Fig. 1 ist in das hintere Ende des die Massenkräfte verzögert, so daß der mit den Kanten Brennkammer 1 bildenden Rohres 2, welches die aus lic an der Hülse 8a erfolgende Aufprall gemildert festem Treibstoff gebildete Treibladung 3 enthält, das wird. Der Kolben 13 liegt in der hinteren Endstellung Bodenstück 4 eingesetzt. Dieses Bodenstück 4 bildet 25 mit seiner Schulter 13 α an einer entsprechend geformeinerseits den hinteren Abschluß der Brennkammer ten Schulter 9 a der Bohrung 9 an, und ferner stützen und anderseits den konvergenten Einlauf 5 a von vier sich die Arme 16 mit den Flächen 16 a an den in diein gleichen Winkelabständen voneinander angeordne- ser Stellung parallel zur Längsachse der Rakete geten Schubdüsen 5 des Raketenmotors, die um den richteten Kanten 11 b der Flügel 11 ab, wodurch diezentralen Arbeitszylinder 6 gruppiert sind. Hinter dem 30 selben in ihrer Wirkstellung fixiert werden.
   Bodenstück 4 ist am Ende des Rohres 2 der die diver- In den Fig. 5 bis 7 sind als Varianten des Ausfuhgenten Teile 5 b der Düse 5 umfassende Träger 7 mit- rungsbeispiels weitere Ausführungen von Kolben 13 tels der Hülse 8 befestigt, welcher eine zentrale, zur und Arbeitszylinder 6 dargestellt. So zeigt die Fig. 5 Bohrung des Arbeitszylinders 6 konzentrische Boh- eine zweite die Brennkammer mit dem Zylinderraum rung 9 (Fig. 5) aufweist. Wie die Fig. 3 zeigt, sind im 35 verbindende Treibgasleitung, welche durch eine in der Träger 7 die zur Raketenachse senkrecht gerichteten vorderen Zylinderwand eingearbeitete Bohrung 19 geBolzen 10 befestigt, auf welchen die Leitwerksflügel bildet wird. Diese weist einen kleineren Durchmesser 11 drehbar gelagert sind, die mit ihren vorderen auf als die Bohrung 15 und ist durch den Kolben Enden in die zwischen den Düsen 5 in den Träger 7 nicht abdeckbar. Die beim Abschuß durch diese eingeschnittenen Schlitze 12 greifen. 40 zweite Treibgasleitung in den Arbeitszylinder vor den

   In den beiden Bohrungen 6 a und 9 ist der Kolben Kolben 13 strömenden Gase werden so stark gedros-

   13 verschiebbar gelagert, der durch eine sich am vor- seit, daß sie eine Kraft ausüben, die gegenüber der deren Ende des Hohlzylinders 6 abstützende Feder beim vollen Spreizen der Flügel erzeugte Kolbenkraft

   14 belastet ist (Fig. 2). Der in die Brennkammer 1 erheblich kleiner ist. Dem gleichen Zwecke wie diese ragende vordere Teil des Arbeitszylinders 6 ist mit 45 Drosselbohrung 19 kann auch eine Nut 20 oder 21 der die Treibgasleitung bildenden Bohrung 15 ver- dienen, die entweder gemäß Fig. 6 in der Wand des sehen, welche somit die Brennkammer mit dem Arbeitszylinders 6, parallel zur Zylinderachse verläuft Arbeitszylinder 6 verbindet. Die Bohrung 15 mündet und den Zylinderraum mit der Bohrung 15 verbindet an einer durch den Kolben 13 in seiner Stellung beim oder gemäß Fig. 7 in der Oberfläche des Kolbens 13 Abschuß abgedeckten Mantelstelle des Arbeitszylin- 50 eingeschnitten ist. Da diese Nut 20 oder 21 dank ders in diesen. Am hinteren, aus dem Träger 7 ragen- ihrem kleinen Querschnitt die Verbindung zwischen den Ende des Kolbens 13 sind die Arme 16 befestigt, der Brennkammer und dem Arbeitszylinder nur zu auf denen, wie auch die Fig. 3 zeigt, je zwei Führungs- einem geringen Teil freigibt, ist auch die vorerst auf scheiben 17 aufgesetzt sind, zwischen welche die vor- den Kolben wirkende Kraft kleiner als nach der völlideren Kanten 11a der Flügel 11 greifen. In der Ruhe- 55 gen Freigabe dieser Verbindung.

   stellung des Leitwerkes bilden die hinteren Kanten der Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 wird der Kolben Arme 16 die Abstützung für die Flügel 11. Diese Ab- nach Brennschluß und Abklingen des Gasdruckes Stützung erfolgt an Stellen, die einen geringeren Ab- durch die Feder 14 in der Endlage gehalten und gestand von der Raketenachse aufweisen als die Dreh- sichert. Bei den Ausführungen gemäß den Fig. 5 bis 7 achsen der Flügel 11. Die von den Armen 16 übertra- 60 kann beispielsweise die konische Schulter 13 a des gene Kraft der Feder 14 wirkt im öffnenden Sinne auf Kolbens zur kleineren Bohrung 9 mit einem solchen das Leitwerk, dessen Flügel in der Ruhestellung durch Öffnungswinkel ausgeführt werden, daß sie infolge den ihre hinteren Enden umfassenden Ring 18 ge- Selbsthemmung in ihrem Lager 9 a festgehalten wird, schlossen gehalten werden.

   Die Wirkungsweise ergibt sich aus dem Aufbau: 65 PATENTANSPRUCH:
   Beim Abschuß der Rakete befinden sich der Kolben

   13 und die mit ihm gekuppelten Flügel 11 in der in Raketengeschoß, dessen Spreizflügel nach Ver-

   Fig. 1 gezeichneten Lage. Nach der Zündung der lassen des Startrohres durch Beaufschlagung eines

   Kolbens in einem Arbeitszylinder eine Schwenkbewegung ausführen und eine Treibgasleitung zwischen dem Arbeitszylinder und der Brennkammer der Rakete angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Treibgasleitung (15) mindestens zu einem Teil an einer durch den Kolben (13) in seiner Stellung beim Abschuß abgedeckten Mantelstelle des Arbeitszylinders (6) mündet, so daß bei der Freigabe der abgedeckten Mantelstelle der Treibgasleitung durch den sich durch eine begrenzte Kraft, beispielsweise einer Feder (14), bewegenden Kolben die Kraftwirkung auf den Kolben verstärkt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 896 502.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen