DE1553980C3 - Vorrichtung zum Einstellen der Schußweite von Raketengeschossen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen der Schußweite von Raketengeschossen durch aerodynamische Bremsmittel, beispielsweise Bremsflügel, die am Raketenhinterteil mit ihren vorderen Enden über Scharniere schwenkbar an der Rakete angeordnet und durch die Kraft einer Feder ausspreizbar sind, und bei denen die Feder über eine entlang der Längsachse des Raketenkörpers verschiebbare Hülse und gelenkig angelenkte Streben auf die Bremsflügel wirkt.

Unter »Überdruckwiderstand« wird der Widerstand gegenüber dem zufolge der vergrößerten, der Luft ausgesetzten Raketenobei fläche ausgeübten Druck auf die Raketenseitenteile verstanden. Unter »Bodenwiderstand« wird der seitens der Rakete der Fortbewegung entgegengesetzte Widerstand zufolge der durch die Wirkung der aerodynamischen Bremse hervorgerufenen Zunahme des größten senkrechten Raketenquerschnittes verstanden.

Es sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen in einem bestimmten Punkt der Flugbahn kurz vor Erreichen des Ziels Bremsflügel ausgeklappt werden, die ein möglichst senkrechtes Abkippen einer Rakete bewirken sollen. Aerodynamische Probleme in bezug auf eine möglichst stabile ballistische Kurve treten hierbei jedoch nicht auf, so daß auch keine Rücksicht auf Vermeidung von Luftwirbeln usw. genommen werden muß. Vielmehr genügt ein schlagartiges Ausklappen der Bremsflügel kurz vor dem Ziel ohne Rücksicht auf dadurch entstehende Hohlräume und Bildung von Luftwirbeln u. dgl. Zur Bemessung der Schußweite ist dabei eine kontinuierliche Verstellung der Länge der Bremsflügel möglich (DT-PS 321 192, Fig. 17, 20). Diese bekannte Lösung ist aber nur für Geschosse mit Drall brauchbar, nicht aber für Raketengeschosse, die entweder keinen oder nur geringen Drall aufweisen. Außerdem besteht bei Raketengeschossen die Gefahr, daß nach dem Ausklappen der Bremsflügel mit Erhöhung der Bahngeschwindigkeit in der Flugbahn der Luftwiderstand größer wird als die Kraft einer Feder oder eines federnden Bremsflügels und damit die Rückstellung des Bremsflügels eintritt.

Es ist weiter vorgeschlagen worden, einen Ring nach dem Einführen der Rakete in das Abschußrohr auf die Rohrmündung aufzusetzen, wobei der Innendurchmesser des Ringes so gewählt ist, daß er beim Abschuß am Umfang der Rakete liegenbleibt und von ihr mitgenommen wird. Der Ring bleibt an einer beweglichen Stelle längs des Raketenkörpers sitzen und bewirkt eine Veränderung des Luftwiderstandes.

Zum Verschießen von Raketen mit wahlweise mindestens zwei verschiedenen Reichweiten ist es bekanntgeworden, die Pulverladungen zweier Brennkammern in getrennten Schubdüsen wirksam werden zu lassen und eine der Brennkammern mit verschließbaren Auspuffgaskanälen zu versehen, deren Düsen am vorderen Teil der Rakete entgegen der Schußrichtung wirken. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Beeinflussung der Reichweite der Rakete jedoch nicht durch aerodynamische Bremsmittel erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, den Luftwiderstand eines Raketengeschosses für die gesamte Flugbahn mehr oder weniger zu verändern.

Diese Aufgabe wird bei Raketengeschossen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Reihe von Streben wahlweise verschiedener Länge vorgesehen ist, die am Düsenkörper schwenkbar abgestützt sind und den Hub der Feder im Augenblick des Abschusses entsprechend der Länge der jeweils gewählten Strebe begrenzen und durch eigene Betätigungsorgane von einer wirksamen Lage, in der sie auf die Hülse einzuwirken imstande sind, in eine unwirksame Lage schwenkbar sind, wobei der Raketenkörper nach Maßgabe der Verschiebung der Hülse für jede Einstellage eine federnd zum Vorstehen kommende, den verschiedenen Längen der Streben entsprechende Zahl von Rückhalteorganen aufweist, welche eine Rückverschiebung der Hülse und damit ein Schließen der gespreizten Bremsplatten verhindern.

Auf diese Weise läßt sich eine wahlweise in meh-

reren Stufen veränderbare Schußweite erzielen, ohne den Schußwinkel, d. h. die Neigung der Startbahn, zu verändern. Damit wird auch die bei kleinen Schußwinkeln auftretende Schußungenauigkeit beseitigt. Durch Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung kann die Raketenstartbahn eine fixe Neigung von beispielsweise 45° besitzen, d. h. der Abschußwinkel und die Treibladungen sind konstant. Nach Einrasten der Rückhalteorgane ist ein Schließen der Bremsplatten unmöglich, und die Bremsung bleibt über die gesamte Flugbahn gesichert. Diese Rückhalteorgane sind somit zusammen mit den Streben verschiedener Länge für die Lösung der gestellten Aufgabe unerläßlich, weil sie im Gegensatz zu den bekannten Lösungen speziell für ein Raketengeschoß die Aufrechterhaltung des Luftwiderstandes für die gesamte Flugbahn gewährleisten.

Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

F i g. 1 ist ein waagerechter Schnitt durch die Rakete nach der Linie I-I der Fig. 2;

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch den Hinterteil der Rakete nach der Linie H-II der Fig. 1;

F i g. 3 ist ein Teilschnitt längs der Linie HI-III der F i g. 1 knapp vor der linken Stabilisierungsflosse in dieser Figur;

F i g. 4 zeigt die in F i g. 3 dargestellte Einzelheit in Seitenansicht;

F i g. 5 ist eine Ansicht der Rakete von hinten mit der Bremsvorrichtung in Wirksamkeit;

Fig. 6 zeigt die Rakete wie in Fig. 5 in Seitenansieht.

In der Zeichnung ist eine Rakete 1 schematisch dargestellt, die im vorliegenden Fall mit vier feststehenden Stabilisierungsflossen 2 versehen ist und an der die Vorrichtung nach der Erfindung angebracht ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Anzahl von an ihren vorderen Enden zwischen den Flossen 2 angelenkten Platten und Steuerorganen, um diese Platten mehr oder weniger zu öffnen, d. h. auseinanderzuspreizen, wie nachfolgend näher erläutert wird.

In der vorliegenden Ausführung sind zwischen jedem Paar Stabilisierungsflossen 2 drei Bremsplatten vorgesehen, und zwar zwei Bremsplatten 3, die je um ein Scharnier 4, dessen Achse auf der benachbarten Flosse 2 senkrecht steht, schwenkbar sind, so daß sie sich parallel zu den benachbarten Flossen 2 öffnen, sowie eine dritte Bremsplatte 5, welche die Bremsplatten 3 außen überdeckt und um ein zwi-. sehen den Scharnieren 4 liegendes Scharnier 6 schwenkbar ist.

Während die Bremsplatten 3 seitens ihrer Steuerorgane mehr oder weniger geöffnet werden können, ist die Bremsplatte 5 bestrebt, von außen gegen die Platten 3 anliegend zu bleiben, und wird daher beim Öffnen der Bremsplatten 3 zwangläufig mehr oder weniger um ihr Scharnier 6 verschwenkt.

Die Steuerorgane der Bremsplatten 3 umfassen eine Feder 7, welche um den Düsenkörper 9 der Rakete gewunden ist und auf eine am Düsenkörper verschiebbar gelagerte Hülse 8 im Sinne der Verschiebung derselben nach hinten einwirkt. Jede Bremsplatte 3 ist mit der Hülse 8 mittels zweier Lenker 10 verbunden, welche mittels Zapfen 12 gelenkig mit der Hülse 8 und an ihrem anderen Ende mittels Zapfen 13 gelenkig mit einer an der Plattenrückseite angebrachten Längsrippe 11 verbunden sind und zu beiden Seiten dieser Rippe 11 liegen.

Die um die Scharniere 6 schwenkbaren äußeren Bremsplatten 5 werden je durch eine Feder 14 gegen die entsprechenden beiden inneren Bremsplatten 3 anliegend gehalten. Anstatt eine einzige Feder 7 vorzusehen, könnte auch für jede Bremsplatte 3 eine eigene Feder vorhanden sein, die nicht um den Düsenkörper 9 herum angeordnet zu sein braucht. Ferner können die federbelasteten Bremsplatten 3 auch über den Bremsplatten 5 liegen.

Bei der dargestellten Ausführungsform liegen die vorderen Enden der Bremsplatten 3 und 5 unter einer Verkleidung 15, durch welche etwaige Unterbrechungen der Außenfläche der Rakete verdeckt werden. Diese Verkleidung 15 ist mit einer Reihe

ao von Längsschlitzen 16 versehen, so daß sich die hinteren Ränder 17 der Verkleidung bei auseinandergespreizten Bremsplatten 3 und 5 elastisch an deren Außenflächen anlegen.

Zur Begrenzung der Verschwenkung der Brems-

^a5 platten 3 und 5 nach außen und um sie in einer der gewünschten auseinandergespreizten Lagen zu halten, wird die Verschiebung der Hülse 8 nach hinten durch eine Reihe von Streben 18 verschiedener Länge begrenzt. Jeder Länge dieser Streben 18 entspricht ein bestimmter öffnungswinkel der Bremsplatten 3 und 5 und somit ein anderes aerodynamisches Verhalten der Rakete 1.

Um für jede Länge der Streben ungleichmäßige Wirkungen zu vermeiden, sind natürlich jeweils mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende, gleich lange Streben vorhanden, doch können deren auch mehrere in gleichen Winkelabständen vorgesehen sein.

Da diese Streben, abgesehen von ihrer Länge, alle gleich ausgebildet sind, wird der Einfachheit halber nur eine von ihnen, die an einer der Stabilisierungsflossen 2 angebracht ist, näher beschrieben.

Wie aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, ist die Stabilisierungsflosse 2 am Düsenkörper 9 in den Punkten 19, 20 und 21 befestigt, wobei an der letztgenannten Stelle zwei vom Düsenkörper 9 vorstehende Rippen 22 vorhanden sind. Die Strebe 18 ist an den Rippen 22 mittels Zapfen 23 angelenkt und besitzt die Form eines Bügels mit zwei Seitenarmen 25 und einem Querbalken 24. Die Arme 25 setzen sich nach hinten in Ansätzen 26 fort, die an ihren Enden eine nach innen gegen die benachbarte Platte 22 weisende, dieser knapp gegenüberliegende Nase 27 aufweisen.

An jeder Rippe 22 ist ein vorstehender Höcker 28 in einer Entfernung vom Anlenkzapfen 23 vorgesehen, die der Entfernung der Nase 27 von diesem Zapfen 23 entspricht. Die Streben 18 zum Anhalten der Hülse 8 werden mit Hilfe von Zugankern 29 ge-

steuert, die in Haken 30 der Streben 18 oberhalb deren Drehzapfen 23 eingehängt sind und am hinteren Raketenende mit Steuerelementen 31 verbunden sind. Diese Elemente können beliebig ausgebildet sein und wirken in Längsrichtung auf die

Zuganker 29 ein. Beispielsweise können hierzu Hebel, verwendet werden oder, wie im dargestellten Beispiel, Weicheisenzylinder, die elektromagnetisch ferngesteuert werden können.

Zur Einstellung der gewünschten Schußweite der Rakete muß es der Hülse 8 gestattet werden, sich unter der Wirkung der Federn 7 bis zu jenen Streben 18 zu verschieben, deren Länge dem zugeordneten öffnungswinkel der Bremsplatten 3, 5 entspricht, wie er zur Herabsetzung der größten Schußweite der Rakete auf die gewünschte Schußweite erforderlich ist. Zu diesem Zweck müssen alle jene Streben unwirksam gemacht werden, die langer als diejenigen sind, weiche die Hülse in der gewünschten Lage anhalten.

Es werden somit die Steuerelemente 31 der unwirksam zu machenden Streben 18 betätigt, so daß sie die zugehörigen Zuganker 29 im Sinn des Pfeils / verschieben, wodurch die entsprechenden Streben 18 *5 im Gegenuhrzeigersinn um ihre Drehzapfen 23 geschwenkt werden, um die Verschiebung der Hülse 8 unter der Wirkung der Feder 7 zu gestatten. Die Hülse 8 wird dann in der gewünschten Lage seitens der nicht betätigten Streben von entsprechender Länge angehalten. Die verschwenkten Streben bleiben in ihrer verschwenkten Lage, da ihre Nasen 27 zufolge der Elastizität der Ansätze 26 bei der Verschwenkung über die Hocker 28 gesprungen sind und somit eine Lage eingenommen haben, die hinsieht-Hch des Höckers 28 zu der in F i g. 3 gezeigten entgegengesetzt ist.

Um zu vermeiden, daß zum Verschwenken der unwirksam zu machenden Streben eine allzu große Kraft auf die Zuganker 29 und auf die Steuerelemente 31 ausgeübt werden muß, werden die Bremsplatten 3 und 5, solange sie sich in der Startrampe der Rakete befinden, radial zusammengedrückt gehalten, so daß sie gegen das hintere Raketenende leicht zusammenlaufen, d. h. gegen innen geschwenkt sind. Auf diese Weise wird die Hülse 8 über die Lenker 10 entgegen der Wirkung der Feder 7 etwas verschoben gehalten, wodurch sie von den längsten Streben 18 etwas abgehoben wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Eine Rückverschwenkung der auseinandergespreizten Bremsplatten 3 und 5 und folglich eine Rückverschiebung der Hülse 8 in die Ausgangslage während des Fluges der Rakete unter der Wirkung des Luftdruckes auf die Platten 3 und 5 wird durch elastische Rückhalteorgane 32, beispielsweise Federringe oder federbelastete Kolben, verhindert, die für jede Einstellage entsprechend einer bestimmten Länge einer bzw. mehrerer Streben 18 im Düsenkörper 9 angeordnet sind und nach einer bestimmten Verschiebung der Hülse 8 unter der Wirkung der Feder 7 die Rückverschiebung der Hülse verhindern.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung kann somit wie folgt zusammengefaßt werden:

Die Einstellung der Schußweite der Rakete wird durch Veränderung des Öffnungswinkels der Bremsplatten 3 und 5 bzw. 33 entsprechend der Entfernung des Ziels im Augenblick des Abschusses der Rakete erreicht. Hierzu werden vor dem Start der Rakete elektrisch oder mechanisch eine oder mehrere Streben 18 bzw. 18' betätigt, d. h. verschwenkt, um es der Hülse 8 zu gestatten, sich um ein dem gewünschten Öffnungswinkel der Platten entsprechendes Stück zu verschieben. Da die Streben verschieden lang sind, kann man die Verschiebungen der Hülse 8 und somit die öffnung der Bremsplatten abstufen. Das Auseinanderspreizen bzw. Öffnen der Bremsplatten wird jedoch so lange verhindert, wie sich die Rakete in der Startrampe befindet. Hierzu kann die Rampe selbst oder geeignete, von ihr unabhängige Mittel dienen, die das öffnen der Bremsplatten vor dem Verlassen der Rampe verhindern.

Sobald die Rakete die Rampe verläßt, wird die Hülse 8 seitens der Feder 7 bzw. Federn T, die genügend stark bemessen sind, um den aerodynamischen Widerstand und die Trägheitskraft zu überwinden, so weit verschoben, wie dies die Streben zulassen, wodurch über die Lenker 10 die Bremsplatten geöffnet, d. h. auseinandergespreizt werden. Die auseinandergespreizten Bremsplatten bilden eine fast ununterbrochene Bremsfläche am Raketenhinterteil zwischen den Stabilisierungsflossen 2.

Eine Rückverschiebung der Hülse 8 und somit ein Zusammenklappen der Bremsplatten aus der erreichten Stellung wird durch die Federringe 32 od. dgl. verhindert. In F i g. 2 sind vier solche Federringe 32 angedeutet, entsprechend vier verschiedenen Öffnungswinkeln der Bremsplatten, doch versteht es sich, daß einer anderen Anzahl von Anhaltelagen der Hülse gegen verschiedene Streben verschiedener Länge eine gleich große Anzahl von Federringen entspricht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen der Schußweite von Raketengeschossen durch aerodynamische Bremsmittel, beispielsweise Bremsflügel, die am Raketenhinterteil mit ihren vorderen Enden über Scharniere schwenkbar an der Rakete angeordnet und durch die Kraft einer Feder ausspreizbar sind, und bei denen die Feder über eine entlang der Längsachse des Raketenkörpers verschiebbare Hülse und gelenkig angelenkte Streben auf die Bremsflügel wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Streben (18) wahlweise verschiedener Länge vorgesehen ist, die am Düsenkörper schwenkbar abgestützt sind und den Hub der Feder (7) im Augenblick des *5 Abschusses entsprechend der Länge der jeweils gewählten Strebe (18) begrenzen und durch eigene Betätigungsorgane (29 bis 31) von einer wirksamen Lage, in der sie auf die Hülse (8) einzuwirken imstande sind, in eine unwirksame Lage ^ao schwenkbar sind, wobei der Raketenkörper nach Maßgabe der Verschiebung der Hülse (8) für jede Einstellage eine federnd zum Vorstehen kommende, den verschiedenen Längen der Streben (18) entsprechende Zahl von Rückhalteorga- ^a5 nen (32) aufweist, welche eine Rückverschiebung der Hülse (8) und damit ein Schließen der gespreizten Bremsplatten (3, 5) verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane (29 bis 31) der Streben (18) aus Zugankern (29) und aus fernbedienbaren Steuermitteln für dieselben bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteorgane auf Federringen (32) oder federnden Bolzen bestehen, die in die Führung der Hülse (8) eingelegt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innere Bremsplatten (3) von der Feder (8) betätigt sind, während äußere Bremsplatten (5) durch je eine Feder (14) bestrebt sind, sich zu schließen und durch die inneren Bremsplatten (3) geöffnet werden.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ⁴^ eine Verkleidung (15) für die Bremsplatten (3,5) an der Außenfläche der Rakete Längsschlitze (16) aufweist und sich elastisch an die auseinandergespreizten Bremsplatten (3, 5) anlegt.