DE1431217A1 - Flugwegsteuerung fuer Flugkoerper - Google Patents

Description

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Dr. Expl.

British Aircraft Corporation
(Operating) Ltd,

100 Pall Mall

London, S.W. 1 /England 10. Dezember 1964

Flugwegsteuerung für Flugkörper

Es ist ,bereits vorgeschlagen worden, einen Streckenflugkörper auf einem Lichtstrahl zu führen, der auf ein Ziel gerichtet ist.

Gemäß der Erfindung wird dieses dadurch erreicht, daß Vorkehrungen getroffen werden, durch die der Flugkörper in einem Muster von infraroter, sichtbarer oder ultravioletter Strahlung fliegt, welche um eine Achse rotiert, die zu dem Ziel hinführt, und daß in dem Flugkörper Mittel für einen Umlauf des Flugkörpers um seine Achse während des Fluges sowie ein Detektor, der auf die Strahlung anspricht und welcher auf dem Flugkörper mit Bezug auf die Flugkörperachse versetzt angeordnet ist, sowie Mittel zur Aufnahme des Detektorausganges, welche auf die Frequenzmodulation des letzteren ansprechen, die aufgrund des Umlaufes des Strahlungsmusters und des Umlaufes des versetzten Detektors entsteht, um die Flugwegsteuerungen einzustellen und dadurch den Flugkörper in Richtung auf die Musterachse zu steuern, vorgesehen sind. Das umlaufende Strahlungsmuster kann durch einen Projektor außerhalb des Flugkörpers vorgesehen sein, um einen Strahl infraroter, sichtbarer oder ultravioletter Strahlung auf das Ziel zu richten, sowie durch eine Umlaufmustervorrichtung zum

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Spalten des Strahlquerschnittes in Sektoren und zum Drehen des Sektormustersβ Die Frequenzmodulation findet statt, wenn der Flugkörper mit Bezug auf die Strahlachse versetzt ist, da die Übertragung des Detektors in derselben Richtung stattfindet wie diejenige des Sektormusters für eine halbe Drehbewegung des Flugkörpers und für die andere Hälfte der Drehbewegung des Flugkörpers der Bewegung des Sektormusters entgegengerichtet ist. Es ist klar, daß der Ausdruck "Sektormuster" dieses Muster nicht auf Sektoren begrenzen soll, die durch die Radien eines Kreises gebildet werden, und daß diener Ausdruck beispielsweise den Fall einschließt, bei welchem die Hustereinrichtung eine Anzahl von gebogenen Kreisabschnitten einschließt, die sich von ihrem Mittelpunkt zu ihrer Peripherie erstrecken.

Die Erfindung schafft somit ein einfaches Mittel zur Führung eines Flugkörpers auf dem Str-hl entlang. Ea ist nicht nötig, in dem Flugkörper einen Rollenbezugskreisel zu verwenden, und dieses ermöglicht eine sehr hohe Startbeschleunigung ohne die Gefahr einer Beschädigung des Kreisels und ohne befürchten zu müssen, daß die Kreiseleinrichtung einen übermäßigen Abtrieb entwickelt. Da außerdem die Modulation des erfaßten Signals eine Frequenz- oder Phasenmodulation ist, ist die Anlage unempfindlich gegenüber allen Wirkungen, die nur eine Amplitudenmodulation der Strahlung erzeugen, z.B„ Abschwächungen durch die Atmosphäre und Rauch sowie Entfernungsveränderungen zwischeiyöem Flugkörper und dem Strahlprojekter»

Es können Vorkehrungen getroffen werden, durch die die Frequenzmodulation des Führungssignals nur von der 009815/0006 .3.

Entfernung des Flugkörpers von der Führungsachse und von der Entfernung des Flugkörpers strahlabwärts vom Projektor abhängig ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein Beispiel mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Flugkörper in einem Strahlungsmuster,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Llusterprojektors,

Fig. 3 ein Blockschema der Steueranlage für den Flug des Flugkörpers und

Fig. 4 eine einfache Form einer Betätigungseinrichtung für die Hubeinrichtungen des Flugkörpers.

Fig. 1 zeigt einen Flugkörper 1, welcher sich in die . Ebene des Papiers hineinbewegt, und eine Strahlachse 2, auf welche der Flugkörper zu gesteuert werden solle Es sei angenommen, daß der Lichtstrahl, auf welchem entlang der Flugkörper in Richtung auf das Ziel gesteuert werden soll, mit seiner Achse lotrecht zu der Ebene des Papiers liegt« Dieser Strahl wird durch die TJmlau !mustervorrichtung in eine große Anzahl von Sektoren gespalten, von denen nur wenige in der Zeichnung -

dargestellt sind. Es ist ersichtlich, daß in diesem Beispiel das Flugzeug mit Bezug auf die Strahlachse auf der Seite versetzt ist, auf welcher die Sektoren gezeigt worden sind.

Der Flugkörper nimmt zwei Arme 5a und 5b auf, die auf ihren Enden einen Lichtdetektor 3 bzw. ein Ausgleichsgewicht aufweisen. Er ist außerdem mit Hubvorrichtungen 6 und 7 versehen, weloh· den Flugweg des Flugkörpers steuern, der während des Fluges bei einer Frequenz fp um seine Achse rotiert» Das Sektormuster läuft bei einer Frequenz f., um die Strahlachse um.

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In dem gezeigten Beispiel sind die Umlaufrichtungen des Sektormusters und des Flugkörpers die gleichen, und demzufolge' ist die Anzahl der Lichtsektoren, durch welche der Detektor 3

hindurchgeht, geringer, während der Detektor sich über die Außenseite des Strahles bewegt, als wenn er sich über die Umlaufhälfte bewegt, welche der Strahlachse näher liegt« Das bedeutet, daß der Ausgang des Detektors 3 frequenz- oder phasenmoduliert is to

Der Plugkörper schließt eine Steuereinheit ein, welche Stromkreise enthält, die das modulierte Signal von dem Detektor ineine Wellenform umwandeln, die nach Verstärkung die Bewegung der Hubeinrichtungen' 6 und 7 steuert. Während sich der Flugkörper um seine eigene Achse dreht, müssen diese Hubeinrichtungen eine Schwingbewegung erhalten, um den Plugkörper in Richtung auf die Strahlachse zu steuern, und die Schwingbewegung liegt bei der UmIauffrequenz des Plugkörpers, die auch die Frequenz ist, bei welcher der Ausgang des Detektors 3 frequenzmoduliert wird.

Wenn die Plugkörperachse mit der Strahlachse zusammenfällt, ·* dann drehen sich der Plugkörper und das Sektormuster,, soweit der Detektor 3 betroffen ist, während seiner gesamten Umdrehung in derselben Winkelrichtung, und demzufolge findet in der Modulation der Lichtsignale keine Prequenzveränderung statt.

Der Sektorprojektor ist in Fig. 2 schematisch dargestellt, in welcher die" Strahlung von einer in einem Projektorgehäuse gehaltenen Quelle durch eine Sektorblende 12 hindurchgeht, die von einem Motor 13 angetrieben wird, und auf eine Linse 14 fällt. Diese umlaufende Sektormaske bewirkt eine Teilung des Lichtes, in Sektoren, welche um die Achse des Strahles rotieren.

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In dem Flugkörper geht das Signal von dem Strahlungsdetektor 3 (Pig. 3) durch einen Verstärker 15 zu einem Begrenzer und Frequenzmodulationsdetektorstromkreis 16. Wenn der Plugkörperweg nioht auf der Achse des umlaufenden Strahles liegt, dann ist ein Ausgangssignal von dem Detektorstromkreis 16 vorhanden, dessen Amplitude der Amplitude der Frequenzmodulation des aufgespürten Signals entspricht. Dieses Ausgangssignal wird für die Betätigung der Hubeinrichtungen 6 und benutzt. Tatsächlich erhalten die Hubeinrichtungen gleiche und entgegengesetzte "stehende" Einfallswinkel, um einen umlauf des Plugkörpers während des Fluges zu verursachen, und die Winkelbewegungen der Hubeinrichtungen zur Verursachung einer Bewegung des Plugkörpers in Richtung auf die Musterachse zu, werden diesen"stehenden Winkeln·· tiberlagert. Die Signale zum Verursachen dieser Winkelbewegungen werden bei einer Frequenz entsprechend der Umlauffrequenz des Plugkörpers moduliert, und zwar durch eine Modulator- und Verstärkereinheit 17_f die auf den Umlauf des Plugkörpers anspricht, und werden dann auf eine Betätigungseinheit 1Ö für die Hubeinrichtungen oder Flossen angewendet. %

Eine einfache Form der Betätigungseinrichtung für die Hubeinrichtungen ist in Fig, 4- dargestellt. Bei einer Erregung durch Strom von dem Verstärker 17 zieht der Magnet t9 den Anker 20 an, welcher eine Kurbelwelle 21 dreht und dadurch eine Winkelbewegung der Hubeinrichtungen 6 und 7 verursacht· Wenn dtr Magnet 19 entregt wird, dann veranlaßt eine Rückholfeder die Kurbelwelle und die Hubeinrichtungen, in ihre Ursprüngeβteilung zurückzukehren, die durch einen Anschlag 22 bestimmt iet.

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In der bevorzugten Anlage läuft das Sektormuster mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit um als der Plugkörper. Ils Beispiel könnte die Sektorgeschwindigkeit 60 U/sek und die Winkelgeschwindigkeit des Flugkörpers könnte 15 U/sek betragen· In diesem Beispiel wurde der Strahl in 50 Sektoren aufgespalten. Jedoch ist das beschrieben· FOhrungs schema auch wirksam, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Flugkörpers größer ist als diejenige des Sektormusters und/oder wenn sich der Flugkörper in eine Richtung entgegengesetzt zum Sektormuster dreht.

Phasenfehler, die durch Zeitverzögerungen in der Steuereinheit oder den Hubeinrichtungen entstehen, können durch Drehen der Achsen der Hubeinrichtungen 6 und 7 um die HLugkörperachse relativ zu der Ausgangsstellung lotrecht zu einer Linie, die den Lichtdetektor 3 und das Ausgfeiöhsgewicht 4- miteinander verbindet, berichtigt werden·

Die Erfindung kann beispielsweise auf ein Projektil vom "Bazooka"-Typ angewendet werden· Die Arme 5a, 5b sowie die Hubeinrichtungen 6 und 7 legen sich zum Abschießen in einer Faltbewegung von der Umrißlinie des Körpers nach innen, verschwenken sich jedoch nach außen, sowie das Projektil das Abschußrohr verlassen hat.

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Claims (1)

DJK. IHG. H. NEGENDANK f>ATBBTAXWAI.T I H 3 I Z I 7 ΧΑΜΒΙΤΒβ*·-XBfTBB W AtI. 41* - FBKMRITF M 74 «β UXB MiIlI Dr. Expl. British Aircraft Corporation (Operating) Ltd· -» Pall Mall London, S.W. 1 / England 10. Dezember 1964 .!Patentansprüche

1. Kurzstreckenflugkörper mit Flugwegsteuerungen und Mitteln zuK Drehen des Flugkörpers um seine Achse wahrem des Fluges, gekennzeichnet durch einen Detektor (3), der auf infrarote, sichtbare oder ultraviolette Strah- * lung anspricht und auf dem Flugkörper (1) mit Bezug auf seine Qalaufachse versetzt angeordnet ist, so daß der Detektorausgang, wenn der Flugkörper in einem umlaufenden Strahlungsmuster liegt und mit Bezug auf die Ifalaufachse des Musters versetzt ist, eine frequenzmodulierte Komponente einschließt, sowie durch Mittel, die auf die Frequenzmodulation des Detektorausganges ansprechen und so angeordnet sind, daß sie die Flugwegsteuerungen in Abhängigkeit von der Frequenzmodulation durch Steuerung des Flugkörpers in Richtung auf " die Musterachse einstellen.

2· Flugkörperführungsanlage zur Führung eines Flugkörpers gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Projektor außerhalb des Flugkörpers (1) zum Lenken eines Strahles infraroter, sichtbarer oder ultravioletter Strahlung auf das Ziel zu und eine Umlaufmustervorrichtung zum Aufteilen des Strahlquerschnittes in Sektoren und zum

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Drehen des Sektormusters, einen Detektor (3), der auf die Strahlung anspricht und der auf dem Flugkörper von diesem versetzt angeordnet ist, sowie Mittel (15-18), die den Detektorausgang empfangen und auf die Frequenzmodulation des letzteren ansprechen, die durch die Drehbewegungen des Sektormusters und des Detektors entsteht, um die Flugwegsteuerungen in Abhängigkeit von der Frequenzmodulation einzustellen und dadurch den Flugkörper in Richtung auf die Strahlachse zu steuern·*

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