DE1578222C3

DE1578222C3 -

Info

Publication number: DE1578222C3
Application number: DE19671578222
Authority: DE
Inventors: Michel Paris Precoul
Original assignee: Technique De Recherches Industrielles & Mecaniques Strim Paris Ste
Current assignee: Technique De Recherches Industrielles & Mecaniques Strim Paris Ste
Priority date: 1966-02-04
Filing date: 1967-01-19
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE1578222B2; DE1578222A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Klappleitwerk für drallstabilisierte Geschosse, insbesondere für Raketengeschosse, bestehend aus in einer Verkleidung am hinteren Teil des Geschosses angeordneten Flügeln, die in der Ruhestellung längs des Geschoßkörpers eingeklappt sind und nach dem Abschuß einzeln um eine quer zur Geschoßachse angeordnete Achse entgegen der Schußrichtung ausschwenken.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (deutsche Patentschrift 1027 561) wird das Ausschwenken der Flügel von Federn bewirkt. Die Flügel gelangen am Ende ihrer Schwenkbewegung an einem Anschlag zur Anlage und werden dort arretiert. Tritt an einem der Flügel eine Störung auf, d. h., wird dieser Flügel anders belastet als die übrigen Flügel, so teilt sich diese Belastung dem Geschoßkorper mit, und das Geschoß wird aus seiner Bahn abgelenkt. Die Flugstabilität des bekannten Geschosses läßt also zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Klappleitwerk in aerodynamischer Hinsicht zu verbesern, und zwar derart, daß sich die Bahnstabilität des Geschosses erhöht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Klappleitwerk nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die sich in an sich bekannter Weise unter der Wirkung der Zentrifugalkraft entfaltenden Flügel eine geringe, unter 10 % ihrer aerodynamischen Sehne liegende Stärke und eine vor dem freien Ende endende Abströmkante aufweisen und so bemessen sind, daß sich ein entsprechender aerodynamischer Anstellwinkel der Flügel als Funktion der Drallrotationsgeschwindigkeit, der Masse, der Schwerpunktslage und der Länge der Abströmkante des Flügels einstellt.

Das Öffnen eines Leitwerkes unter der Wirkung der Zentrifugalkraft ist im Zusammenhang mit einer Vorrichtung bekannt (USA.-Patentschrift 3 081703), bei der das Leitwerk eine düsenförmige Anordnung am Ende des Geschosses bildet, die sich während des Fluges zu einem kegelstumpfförmigen Gebilde aufweitet. Es kann sich dabei um eine einstückige, gefaltete Anordnung oder aber um einzelne Blätter handeln, wobei letztere gelenkig miteinander verbunden sind. Wird auf einen Teil dieses Leitwerkes eine störende Belastung ausgeübt, so verändert das gesamte Leitwerk seine Form und läßt damit die Flugbahn des

ίο Geschosses instabil werden.

Weiterhin ist die Verwendung von Abströmkanten an den Flügeln eines Klappleitwerkes bekannt (französische Patentschrift 1064 253). Auch dort handelt es sich jedoch um Flügel, die am Ende des Auff altvorganges in eine arretierte Anschlagstellung gelangen.

Störende Belastungen eines der Flügel führen also ebenfalls zu einer Flugbahnänderung des Geschosses.

Letzteres hingegen ist bei dem Klappleitwerk nach

der Erfindung nicht der Fall. Die einzelnen Flügel öffnen sich automatisch und nehmen sodann unabhängig voneinander ihre nicht arretierte Gleichgewichtslage ein. Diese Gleichgewichtslage wird dadurch bestimmt, daß auf den Schwerpunkt jedes Flügels einerseits eine vom Luftwiderstand erzeugte Zugkraft und andererseits senkrecht dazu die Zentrifugalkraft einwirkt. Die geringe Stärke der Flügel hält den Luftwiderstand gering, wobei die Abströmkanten stabilisierend wirken. Sobald einer der Flügel eine Störung erfährt, verändert sich seine Gleichgewichtslage, ohne daß die Störung auf den Körper des Geschosses übertragen wird. Eine Veränderung der Flugbahn tritt nicht ein.

Vorteilhafterweise ist der aerodynamische Winkel jedes Flügels durch Ändern der Länge der Abströmkante einstellbar. Damit kann das aerodynamische Verhalten des Klappleitwerkes an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Halbschnitt durch den hinteren Teil eines Geschosses, das mit einem Leitwerk nach der Erfindung ausgerüstet ist.

Das als Rakete ausgebildete Geschoß besteht aus einem Geschoßkörper 4 mit einem konvergierenden oder sich verjüngenden Teil 4', einem sich erweiternden Teil 5, einer Antriebsladung 6 und Flügeln 7 mit angefalteter Äbströmkante T. Die Flügel sind auf Hauptkappen 5' des sich erweiternden Teiles 5 unter einer aerodynamischen Verkleidung 8 um die Achse 11 entgegen der Schubrichtung ausschwenkbar.

Die· Verkleidung 8 ist am rückwärtigen Teil geschlitzt, damit die Flügel hindurchgehen können, und findet ihre Fortsetzung und Festigkeit durch Einstekken in eine Ringnut 8' des sich erweiternden Teiles 5.

Die Zeichnung zeigt in durchgezogenen Linien den Flügel in geschlossener Lage, etwa bei der Lagerung oder im Rohr, und in unterbrochenen Linien den geöffneten Flügel während des Fluges mit einem An- ! Stellwinkel a' an der Abströmkante.

Bei den Flügeln 7 handelt es sich nicht um klassische Flügel aus einer Leichtmetallegierung oder aus Kunststoff mit verhältnismäßig 'großer Dicke oder sogar prismatischer Form, sondern im Gegenteil um extrem dünne Flügel mit einer Stärke e < 0,10 C, vorzugsweise e = 0,05 bis 0,08 C, wobei C die aerodynamische Sehne jedes Flügels bedeutet. Hieraus ergibt sich eine optimale aerodynamische Wirkung mit minimalem aerodynamischem Widerstand. Die

Flügel 7 sind aus einem Spezialstahl mit sehr hoher Festigkeit (Federstahl mit einer Zugfestigkeit R > als 150 und vorzugsweise R — 180 bis 200 hb) hergestellt.

Man erhält auf diese Weise Flügel mit hoher aerodynamischer Qualität und trotzdem besserem Quer- und Längswiderstand, weil der Querwiderstand der Flügel durch die angefaltete Abströmkante verbessert wird und gleichzeitig eine gute Elastizität gewährleistet.

Infolgedessen ist die Vielzahl der mechanischen Probleme (Schwingungen usw.), der Widerstandsfähigkeit und der aerodynamischen Beschaffenheit gelöst.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Länge (b-a)

der Abströmkante 7' reguliert werden kann, indem man die keine Abströmkante T aufweisende freie Länge α den jeweiligen Verhältnissen anpaßt. Man erzielt somit einen optimalen Kompromiß zwischen Luftwiderstand, Zugkräften und Stabilität.

Der Schwerpunkt eines Flügels sei G, wobei jeder Flügel auf seiner Flugbahn eine Lage einnimmt derart, daß die Gerade OG (O = Drehmittelpunkt, G = Schwerpunkt eines Flügels) der Richtung der resultierenden G'R zwischen der Zentrifugalkraft G¹F und der Zugkraft G¹T eines Flügels folgt.

Die Länge b-a der Abströmkante übt einen unmittelbaren Einfluß auf die durch den Luftwiderstand erzeugte Zugkraft G' T aus. Sie dient daher zur wirksamen Einstellung des aerodynamischen Winkels α'.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klappleitwerk für drallstabilisierte Geschosse, insbesondere für Raketengeschosse, bestehend aus in einer Verkleidung am hinteren Teil des Geschosses angeordneten Flügeln, die in der Ruhestellung längs des Geschoßkörpers eingeklappt sind und nach dem Abschuß einzeln um eine quer zur Geschoßachse angeordnete Achse entgegen der Schußrichtung ausschwenken, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in an sich bekannter Weise unter der Wirkung der Zentrifugalkraft entfaltenden Flügel (7) eine geringe, unter 10 % ihrer aerodynamischen Sehne (c) liegende Stärke und eine vor dem freien Ende endende Abströmkante (7') aufweisen und so bemessen sind, daß sich ein entsprechender aerodynamischer Anstellwinkel (α') der Flügel als Funktion der Drallrotätionsgeschwindigkeit, der Masse, der Schwerpunktlage und der Länge der Abströmkante (7) des Flügels einstellt.

2. Klappleitwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aerodynamische Winkel (α') jedes Flügels (7) durch Ändern der Länge (b-a) der Abströmkante einstellbar ist.