DE1703775B1

DE1703775B1 - Rakete mit Nutzlast,insbesondere aus Flugblaettern

Info

Publication number: DE1703775B1
Application number: DE19681703775
Authority: DE
Inventors: Dieter Link
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1968-07-09
Filing date: 1968-07-09
Publication date: 1972-05-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rakete mit Nutzlast, insbesondere aus Flugblättern, die einen durch ein Mittelrohr miteinander verbundenen Kopf-, Nutzlast- und Motorteil aufweist und bei der eine nach vorgegebener Verzögerungszeit zündbare Ausstoßladung für die Nutzlast vorgesehen ist.
Raketen für die Beförderung von empfindlicher Nutzlast wie insbesondere Flugblätter sind bereits bekannt. Bei kürzeren Reichweiten ist es noch möglich, die Raketenspitze abzusprengen und die Nutzlast ohne größere Beschädigung nach vorn auszustoßen.
Bei größeren Entfernungen ist die Geschwindigkeit der Rakete im gewünschten Ausstoßpunkt der Flugbahn so hoch, daß beispielsweise Flugblätter vom Fahrtwind zerrissen oder vom Leitwerk beschädigt werden, weil sie sich infolge ihrer geringen Masse bei großem Querschnitt nicht seitlich von der Rakete trennen können. Bekannt ist eine Lösung, bei welcher die Nutzlast ringförmig um den Motor gelegt und durch eine zweite Außenhülle abgedeckt wird. Die Flugblätter werden in diesem Fall zusammen mit dem Motor nach hinten ausgestoßen und bleiben durch ihre geringe Querschnittsbelastung sehr schnell hinter dem Motor zurück.
Diese Anordnung bedingt jedoch einen relativ großen Raketendurchmesser, welcher sich ungünstig auf die Reichweite der Rakete auswirkt. Um die Reichweite der Rakete zu steigern, sollte der Außendurchmesser der Rakete verringert und die Nutzlast nicht mehr um, sondern vor dem Motor angeordnet werden. Diese Anordnung bringt naturgemäß erhebliche Schwierigkeiten für die Gestaltung des Ausstoßes mit sich, welcher erfahrungsgemäß bei der durch die Reichweitensteigerung bedingten hohen Geschwindigkeit im Ausstoßpunkt entgegen der Flugrichtung erfolgen und nicht durch nachfolgende Raketenteile gestört sein sollte.
Gemäß der deutschen Patentschrift 1145 059 ist zwar bereits eine ähnliche Anordnung bekannt, bei der jedoch abweichend die Nutzlast hinter dem Raketenmotor angeordnet ist. Um dabei die Zündung des Motors vom hinteren Ende der Rakete aus zu ermöglichen, ist diese mit einem durch den Nutzlastteil sich erstreckenden Mittelrohr versehen, durch das sich der Zündstrahl zum Raktenmotor hin fortpflanzen kann. Im gewünschten Punkt der Flugbahn wird die Nutzlast mittels einer ringförmigen Ausstoßladung nach hinten ausgestoßen, wobei die Zündung der Ausstoßladung über eine vorgeschaltete Verzögerungsladung erfolgt. Eine solche Anordnung weist jedoch den grundsätzlichen Nachteil auf, daß die Nutzlast in den mehr oder weniger heißen Treibgasstrahl hinein ausgestoßen wird, so daß deren Beschädigung, insbesondere wenn es sich empfindliche Flugblätter handelt, nicht auszuschließen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erläuterten Nachteile bei einer Rakete der eingangs genannten Art zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Motorteil vom Nutzlasteil mittels eines im Mittelrohr angeordneten und unter der Wirkung einer Trennladung aus diesen nach hinten ausschiebbaren axialen Kolbens trennbar ist, wobei die Nutzlast vor und während des Trennvorgangs mittels am hinteren Ende des Nutzlastteils angeordneter, am Kolben sich abstützender verschwenkbarer Halteelemente arretiert ist, die nach Freigabe durch den ausgehobenen Kolben in das Mittelrohr einschwenken, so daß die Nutzlast unter der Wirkung der gezündeten Ausstoßladung ausstoßbar ist. Vor dem Ausstoß der Nutzlast erfolgt also in vorteilhafter Weise eine Trennung des Motors vom Kopf- und Nutzlastteil. Die Nutzlast wird dann kurze Zeit später nach hinten aus dem Nutzlastteil ausgestoßen, wenn die Flugbahnen der getrennten Raketenteile solche Unterschiede aufweisen, daß eine Kollision nicht mehr erfolgen kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Ringkolben und einer Haltescheibe die Nutzlast konzentrisch um das Mittelrohr in Form von Rollen eingebracht, in denen die Flugblätter sich jeweils in der Folge teilweise überdeckend, zusammen mit einem Trägerband spiralförmig aufgewickelt sind und die Rollen an den Stirnseiten mit je einer Abdeckscheibe versehen sind. Das Trägerband ermöglicht einerseits eine unkomplizierte Herstellung der Rollen durch einfaches Aufwickeln, andererseits schützt es die Flugblätter beim Ausstoß vor der scharfen Fahrtwindeinwirkung und spult anschließend die Flugblätter von der Rolle ab. Die Papp-oder Kunststoffscheiben an den Stirnseiten der Rollen verhindern das Eindringen des Fahrtwindes in die Rollen. Man kann diese Scheiben als Teile eines Spulenkörpers ausbilden, welcher gleichzeitig als Wickelkern dient.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel gezeigt und wird an Hand dieses nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die gesamte Rakete in der Ansicht, F i g. 2 den Kopf- und Nutzlastteil im Längsschnitt, F i g. 3 einen Längsschnitt des Kopfteils im vergrößerten Maßstab, F i g. 4 die Trennstelle Nutzlastteil-Motorteil im Längsschnitt, F i g. 5 einen Ausschnitt der Trennstelle nach dem Trennvorgang, F i g. 6 die Rakete im Längsschnitt während des Trennvorgangs, F i g. 7 Kopf- und Nutzlastteil im Längsschnitt während des Ausstoßvorgangs und F i g. 8 das Abspulen der Flugblätter in der Ansicht.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht die Rakete im wesentlichen aus dem Zünder 1, dem Nutzlastteil 2, dem Verbindungsstück 3 und dem Raketenmotor 4.
Gemäß F i g. 2 umfaßt der Bereich A den Zünder 1 der Rakete und die pyrotechnische Einrichtung für die Trennung des Nutzlastteils 2 und für den Ausstoß der Nutzlast. Der mittlere mit B bezeichnete Bereich entspricht dem Nutzlastteil und der mit C bezeichnete Bereich dem Verbindungsstück 3. In ihm sind die Trennstelle zwischen dem Nutzlastteil 2 mit dem Zünder 1 und dem Raketenmotor 4 sowie die Halteelemente 21 untergebracht. Um das zentrale Mittelrohr 5 mit dem darin angeordneten Kolben 6 ist die Nutzlast 7 ringförmig angeordnet.
Im vorderen Ende des Mittelrohres 5 ist gemäß F i g. 3 unter dem Zünder 1 die Übertragungsladung 8 und die Trennladung 9 eingeschraubt. In den Ringspalt zwischen dem Zylinder 10 und dem Mittelrohr 5 ist der Ringkolben 11 mit der Ausstoßladung 12 eingeschoben und durch Scherstifte 13 festgelegt. Im Ringkolben 11 ist ein Kolben 14 mit Anstichnadel 15 und eine Verzögerungsladung 16 mit dem Zündhütchen 17 eingebaut. Hinter dem Ringkolben 11 liegt die Scheibe 18 und daran anschließend die Nutzlastrollen 7. Der Abschluß nach außen erfolgt durch die Hülle 19.
Gemäß F i g. 4 sind am motorseitigen Ende des Mittelrohres 5 die Halteelemente 21 in den Schlitzen 20 drehbar gelagert. Vor den klinkenförmigen Halteelementen 21 sind Polster 22 angeordnet. Die Halteelemente 21 unterstützen mit ihrer außenliegenden Spitze die Haltescheibe 23, während sich ihre innenliegende Spitze an dem Kolben 6 abstützt. Zur Verbindung des Mittelrohres 5 mit dem Verbindungsstück 3 ist auf dieses ein Gewindering 24 aufgeschoben und zusammen mit dem Mittelrohr 5 und dem Kolben 6 durch Scherstifte 25 verstiftet.
Das Beladen der Rakete geht so vor sich, daß nach dem Abschrauben des leeren Nutzlastteils 2 vom Verbindungsstück 3 die vorgefertigten Nutzlastrollen 7 über die in das Mittelrohr 5 zurückfedernden Halteelemente 21 eingeschoben werden. Nach dem Einschieben der Haltescheibe 23 springen die Halteelemente 21 unter dem Druck der Polster 22 wieder heraus, so daß die Nutzlastrollen 7 festgelegt sind.
Wenn nach Erreichen des gewünschten Flugbahnpunktes der Zeitzünder 1 anspricht, zündet die übertragungsladung 8 die Trennladung 9, unter deren Gasdruck der Kolben 6 entgegen der Flugrichtung beschleunigt wird, so daß entsprechend F i g. 6 die Scherstifte 25 zwischen dem Kolben 6 und dem Mittelrohr 5 und gleichzeitig zwischen dem Mittelrohr 5 und dem Gewindering 24 abscheren. Während des Trennvorgangs stützen sich die Halteelemente 21 an den beschleunigten Kolben 6 ab und halten während der Beschleunigungsphase über die Haltescheibe 23 die Nutzlastrollen 7 fest.
Nachdem der Kolben 6 im Mittelrohr 5 einen kurzen Weg zurückgelegt hat, gibt er - wie in F i g. 3 gezeigt - die seitlichen Bohrungen 26 frei, so daß der Gasdruck der Trennladung 9 über die Ringnut 27 auf den Kolben 14 einwirken kann. Ist der Scherstift 28 abgeschert, wird der Kolben 14 so beschleunigt, daß die Anstichnadel 15 das Zündhütchen 17 sticht, durch welches wiederum die Verzögerungsladung 16 in Brand gesetzt wird. Diese zündet nach einer vorbestimmten Zeit die Ausstoßladung 12, unter deren Gasdruck die Stifte 13 abscheren und die gesamte Nutzlastsäule aus dem Nutzlastteil 2 ausgeschoben wird. Die Halteelemente 21 klappen dabei infolge fehlender Unterstützung durch den Kolben 6 in das Mittelrohr 5 ein (s. Teil 21 a in F i g. 5) und geben entsprechend F i g. 7 den gesamten Nutzlastquerschnitt frei.
Die Nutzlastspulen 7 bestehen gemäß F i g. 7 aus dem Trägerband 29, den Flugblättern 30 und den stirnseitigen Abdeckscheiben 31 aus Pappe oder Kunststoff. Die Flugblätter 30 sind, sich jeweils teilweise überdeckend, auf das Trägerband 29 aufgelegt und zusammen mit diesem spiralförmig aufgewickelt. Das Trägerband 29 kann entsprechend den Anforderungen aus Papier oder Kunststoff bestehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Rakete mit Nutzlast, insbesondere aus Flugblättern, die einen durch ein Mittelrohr miteinander verbundenen Kopf-, Nutzlast- und Motorteil aufweist und bei der eine nach vorgegebener Verzögerungszeit zündbare Ausstoßladung für die Nutzlast vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Motorteil (4) vom Nutzlastteil (2) mittels eines im Mittelrohr (5) angeordneten und unter der Wirkung einer Trennladung (9) aus diesem nach hinten ausschiebbaren axialen Kolbens (6) trennbar ist, wobei die Nutzlast (7) vor und während des Trennvorgangs mittels am hinteren Ende des Nutzlastteiles (2) angeordneter, am Kolben (6) sich abstützender verschwenkbarer Halteelemente (21) arretiert ist, die nach Freigabe durch den ausgeschobenen Kolben (6) in das Mittelrohr (5) einschwenken, so daß die Nutzlast (7) unter der Wirkung der gezündeten Ausstoßladung (12) ausstoßbar ist.
2. Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung der Ausstoßladung (12) ein unter der Wirkung der Trennladung (9) gegen ein mechanisch zündbares Zündelement (17) verschiebbares Zündauslöseglied (14, 15) und eine Verzögerungsladung (16) vorgesehen ist.
3. Rakete nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausstoßladung (12) und der Nutzlast (7) ein Ringkolben (11) angeordnet ist, in dem die für die Zündung der Ausstoßladung (12) vorgesehenen pneumatischen und pyrotechnischen Zwischenglieder (14, 15, 16, 17) untergebracht sind.
4. Rakete nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Nutzlast aus Flugblättern, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringkolben (11) und einer Haltescheibe (23) die Nutzlast (7) konzentrisch um das Mittelrohr (5) in Form von Rollen eingebracht ist, in denen die Flugblätter (30) sich jeweils in der Folge teilweise überdeckend, zusammen mit einem Trägerband (29) spiralförmig aufgewickelt sind und die Rollen an den Stirnseiten mit je einer Abdeckscheibe (31) versehen sind.