DE1906028A1

DE1906028A1 - Leitwerk fuer Geschosse und Flugkoerper mit einer Einrichtung zur UEberfuehrung der Flossen des Leitwerkes in ihre wirksame Stellung

Info

Publication number: DE1906028A1
Application number: DE19691906028
Authority: DE
Inventors: Helmut Kloss
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1969-02-07
Filing date: 1969-02-07
Publication date: 1970-08-20
Also published as: DE1906028B2; US3684214A; FR2033805A5; GB1296346A; DE1906028C3

Description

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MESSERSCHMITT-BOLKOW

Gesellschaft

mit beschränkter Haftung

8OOO München

Ottobrunn, den 28. Jan. I969 BP 790 SX-I Pu/Gt

Leitwerk für Geschosse und Flugkörper mit einer Einrichtung zur Überführung der Flossen des Leitwerkes in ihre wirksame Stellung.

Die Erfindung betrifft ein Leitwerk für ein aus einem Rohr oder einem Behälter auszubringendes Geschoß oder einen auszubringenden Flugkörper, bei dem die Flossen, insbesondere Heckflossen, durch Federkraft über ein alle Heckflossen gemeinsam bewegendes Druckstück aus ihrer Ruhestellung, in der sie von der Innenwandung des Rohres oder dee Behälters gehalten sind, beim Verlassen des Rohres oder des Behälters in ihre aerodynamische Wirkstellung überführbar sind.

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Ein Leitwerk mit derartigen Heckflossen ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 I98 248 bekannt. Hier sind die Heckflossen um etwa radial zu einem Flossenträger angeordnete Achsen schwenkbar und erstrecken sich im ein- · geklapptem Zustand achsparallel zur Längsachse des Geschosses bzw· zum Geschoßmantel, wobei die Schwenkachsen in bezug auf die Flugrichtung des Geschosses hinten liegen« Eine derartige Anordnung und Ausbildung der Heckflossen bedingt jedoch eine verhältnismäßig große Baulänge, so daß diese Anordnung für kleinkalibrige Geschosse nachteilig ist· Das Ausschwenken der Heckflossen um eine feste Achse hat auch den Nachteil, daß infolge des kleinen zur Verfugung stehenden Hebelarmes zwischen Drehpunkt und Kraftangriffspunkt ziemlich große Kräfte für das Ausschwenken aufzubringen sind, was zu verhältnismäßig großen und entsprechend schweren Druckfedern führt· Derartig starke Druckfedern können jedoch bei sehr klexnkalibrigen Geschossen nicht mehr verwendet werden· Darüberhinaus ist die aerodynamische Wirkung der ausgestellen Heckflossen ungünstig,.da ständig ein Drehmoment erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Heckflossen von Leitwerken und ihrer Einrichtung zum Ausstellen, diese so zu gestalten, daß ohne Verkleinerung der aerodynamisch wirksamen Fläche eine günstige Raumausnutzung, insbesondere bei einem kleinkalibrigen Geschoss möglich wird, insbesondere also die Heckflossen im Innern des Geschosses so zu lagern, daß sie mit wenigen konstruktiv einfachen Teilen und mit möglichst geringem Kraftaufwand in ihre wirksame Lage überführbar sind·

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Heckflossen senkrecht zur Ansttöairichtung translatorisch

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ausfahrbar sind, wobei die Bewegung der Heckflossen eine aus der senkrecht zur Anströmrichtung translatorischen Bewegung und einer Bewegung entgegen der Flugrichtung zusammengesetzte Bewegung ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Heckflossen auf einer in Richtung auf die Geschoßlängsachse nach innen zu sich neigenden schiefen Ebene geführt und in ihrer ausgefahrenen Stellung form- und kraftschlüssig gehalten. Möglich ist es jedoch auch, die Flossen nur kraftschlüssig durch Keilwirkung zwischen der schiefen Ebene und den Flossen in ihrer ausgefahrenen Stellung zu halten.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Heckflossen im Innern des Geschosses ermöglicht erstmals ein Ausfahren der Heckflossen f senkrecht zur Anströmrichtung· Dies hat den Vorteil, daß bei der Ausfahrbewegung lediglich die Masse der einzelnen Heckflossen zu bewegen ist, ohne daß irgendwelche Strömungswiderstände zu überwinden sind. Außerdem wird die Ausfahrbewegung von der Luftströmung unterstützt, die in Ausfahrrichtung gegen den zugewandten Flossenquerschnitt drückt. Auch die Massenträgheit wirkt in Richtung der Ausfahrbewegung. Durch das Versetzen der Flossen entgegen der Flugrichtung vergrößert sich schließlich die aerodynamisch wirksame Hebellänge zwischen dem Schwerpunkt des Geschosses und den Heckflossen. Darüberhinaus stützen sich die Heckflossen während der gesamten Ausfahrbewegung an der schiefen Ebene ab, so daß ein die Flugbahn des Geschosses ungünstig beeinflussendes Flattern der Heckflossen nicht auftreten kann.

Auf besonders einfache Art wird die schiefe Ebene gebildet, wenn sie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Mantel eines als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildeten Kegelstumpfes ist, der über einen zylindrischen Fortsatz am Geschoßboden befestigt ist. Dies hat den Vorteil, daß die schiefe Ebene nicht nur fertigungstechnisch günstig herstellbar ist, sondern dass das Innere des Kegelstumpfes beispielsweise zur Aufnahme eines Rückstoßtriebwerkes dienen kann, falls die erfindungs gemäß en Heckflossen

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-Stauch bei Geschossen mit eigenem Antrieb, also bei Flugkörpern, Verwendung finden sollen· Der hohle Kegelstumpf kann aber auch zur Aufnahme einer korrespondierenden Spitze eines anderen Geschosses dienen, was beispielsweise notwendig ist, wenn eine Vielzahl von den Querschnitt eines Abschußrohres ausfüllenden und in Längsrichtung hintereinander angeordneten Geschossen aus einem einzigen Abschußrohr auszustoßen sind. Für Abwurfkörper, die aus einem sich selbst kurz nach dem Abwurf sprengenden Behälter ausgestoßen werden, ist die erfindungsgemäße Anordnung der Heckflossen ebenfalls gut geeignet.

Die die Heckflossen ausstellende Feder ist vorzugsweise eine Druckfeder, durch die über das in an sich bekannter Weise als Ring ausgebildete Druckstück die ausgefahrenen Heckflossen in einer Raste kraftschlüssig gehalten sind. Da die Heckflossen in an sich bekannter Weise durch Schlitze im Geschoßmantel geführt sind, und zusätzlich auf der schiefen Ebene bzw. dem Kegelmantel, ist eine einwandfreie und flatterfreie Überführung in die Wirkstellung gewährleistet· Die Stabilität jeder einzelnen Heckflosse und deren exakte Führung wird schließlich dadurch gefördert, daß jede Heckflosse einen der Konfiguration des Kegelmantels und der Raste angepaßten Flossenfuß aufweist. Zur Vergrößerung der aerodynamischen Wirkfläche weisen die Heckflossen je eine mit der Außenwandung des Geschosses korrespondierende Endscheibe auf, wodurch das Leitwerk aerodynamisch stabil wird. Erstrecken sich diese Endscheiben beispielsweise über einen verhältnismäßig großen Kreisbogen, so wird nicht nur eine große aerodynamisch wirkende Fläche erzielt, sondern es werden gleichzeitig große gegenseitige Berührungsflächen zwischen benachbarten Geschossen geschaffen, für den Fall, daß, wie bereite erwähnt, in einer Querschnitteebene eines Abschußrohres eine Vielzahl von

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Geschossen vorgesehen werden soll. Die einzelnen Geschosse können in diesem Fall ohne Beachtung von engen Toleranzen in das Rohr eingebracht werden, da die Heckflossen in jedem Fall von dem zugeordneten Teil der Rohrwandung und den benachbarten Geschossen in ihrer Ruhestellung gehalten werden.

Die Führung der Heckflossen wird schließlich noch dadurch gesichert, daß das Druckstück der Innenwandung des Geschoßmantels angepaßte Führungsflächen aufweist und gegen Verdrehung durch in die Schlitze eingreifende

Nasen gesichert ist. i

Alles Nähere über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 perspektivisch den rückwärtigen Teil eines Geschosses

und
Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist der rückwärtige Teil eines mit Heckflossen versehenen Geschosses dargestellt, die während des Fluges aus ihrer Ruhelage in ihre Wirkstellung ausfahrbar sind« Von den insgesamt vier im Winkel von 90 angeordneten Heckflossen sind in der oberen Hälfte von Figur 1 zwei Heckflossen in ihrer Ruhestellung, und in der unteren Hälfte eine Heckflosse in ihrer Wirkstellung dargestellt.

Wie Fig. 1 zeigt, nimmt ein nur teilweise dargestellter Mantel 2 eines in einem Rohr 1 befindlichen Geschosses in noch näher zu beschreibender Weise sowohl die Heckfloesen * als auch sämtliche für die Überführung der Heckfloaeen aus ihrer Ruhelage in ihre Wirkstellung notwendigen Bauteile aowie die zur Verriegelung der Heckfloaeen in ihrer

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Wirkstellung erforderlichen Teile auf.

Hierzu ist an einem Geschoßboden 3 über ein zylindrisches Zwischenstück k ein Kegelstumpf _6 , beispielsweise durch eine hier nicht ge^Lgte Schraube befestigt, dessen Basis mit dem Ende des Geschoßmantels 2 abschließt· Zwischenstück und Kegelstumpf bilden hierbei ein einziges Teil. Der Kegelstumpf _6 ist als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet, dessen Mantel 7 sich im Bereich der Basis nach innen zu verdickt. In diesem Teil weist der Mantel 7 eine Eindrehung 9 auf, die in noch näher zu beschreibender Weise als Raste zur formschlüssigen Verriegelung der jeweils zugeordneten Heckflossen dient. Die dem Geschoßmantel 2 zugewandte Kante des Kegelmantels ist abgeflacht, so daß der Kegelstumpf _6 über den auf diese Weise gebildeten Bund 10 mit dem Geschoßmantel 2, z.B. durch nicht dargestellte Schrauben verbindbar ist.

Konzentrisch zu dem zylindrischen Zwischenstück k stützt sich an dem Geschoßboden 3 eine Druckfeder 12 mit ihrem einen. Ende ab, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kegelfeder ist. Mit ihrem anderen Ende liegt die Druckfeder 12 an einer Eindrehung 13 eines Druckringes lk an, dessen von der Druckfeder abgewandte Seite an allen Heckflossen sowohl in der Ruhe- als auch in der Wirkstellung anliegt.

Die mit dem Kegelstumpf _6 und dem Druckring Ik in Wirkverbindung stehenden Heckflossen, von denen die hier sieht-, baren eingefahrenden das Bezugszeichen l6 und die ausgefahrende das Bezugszeichen l6a tragen,- bestehen jeweils aus einem eigentlichen Flossenteil 17» einem Flossenfuß rlB und einer senkrecht zum Flossenteil 17 angeordneten -.--■·* Endscheibe 19· Die Endscheiben 19 sind derart gekrümmt, daß sie der Konfiguration des Geschoßmantels 2 entsprechen

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und in ihrer Ruhelage auf dem Geschoßmantel aufliegen. Bezogen auf den Querschnitt des Geschoßmantels 2 erstrecken sich die Endscheiben 19 über einen verhältnismäßig großen Kreisbogen, so daß zwischen den einzelnen Endscheiben nur kleine Zwischenräume bestehen. Hierdurch wird bei gegebenen Querschnitt eine möglichst große aerodynamische Fläche erzielt. Der Flossenteil 17 hat die Form eines Trapezes und ist durch einen .zum Heck des Geschoßmantels 2 hin aus Montagegründen durchgehenden Schlitz 20 im Geschoßmantel geführt. Nach der Montage der Heckflossen sind die Schlitze 20 am rückwärtigen Ende durch den am Geschoßmantel anliegenden Bund 10 des Kegelmantels 7 geschlossen. j

Der quer zur Geschoßlängsachse den Flossenteil 17 beidseitig überragende Flossenfuß 18 ist so ausgebildet, daß eine Nase 24 auf seiner der Kegelbasis zugewandten Seite in die korrespondierende Eindrehung 9 des Kegelmantels 7 in der ausgefahrenen Stellung eingreifen kann, während seine dem Druckring Ik zugewandte Kante eine Eindrehung aufweist, die in der ausgefahrenen Stellung der Heckflossen mit einer entsprechend ausgebildeten Kante 23 des Druckringes 14 korrespondiert (vgl. Fig. 2). Der Druckring weist auf seiner den Heckflossen l6,l6a zugewandten Seite senkrecht zur Ringfläche vorstehend und in gleichen

Abständen voneinander angeordnet vier Ansätze 25 auf, die (

eine kreisbogenfönnige Führungsfläche aufweisen und an der inneren Zylindermantelfläche des Gesv. ^mantels 2 anliegen· Die zwischen den Ansätzen liegenden Ringteile bilden die eigentlichen Druckflächen für das Ausfahren der Heckflossen· Der Druckring l4 greift nämlich in der eingefahrenen Stellung der Heckflossen l6 ( Fig. I₁ oben) an der Stirnseite 27 des Floesenteiles 17 oben an und gleitet bei der Ausfahrbewegung an der Stirnseite 17 jeder Heckflossen entlang nach unten, bis die Eindrehung 22 des Flossenfußes l8 in die abgesetzte Kante 23 de* Druckringeβ lk eingreift.

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Zwischen den Ansätzen 25 weist der Druckring Ί4 vorzugsweise zwei einander diametral gegenüberliegende Nasen 26 auf, vgl. Fig. 2, die in die schon genannten Schlitze 20 eingreifen und dazu dienen, den Ring während der Ausstellbewegung zu führen. Gleichzeitig ermöglichen sie auch sein lagegerechtes Einsetzen. Erwähnt sei noch, daß der Druckring l4 auf seiner dem Geschoßboden 3 zugewandten Seite über diesen hinaus verlängert sein kann, so daß beispielsweise durch ihn mit der Ausfahrbewegung ein Uhrwerk für einen Zünder bzw. eine ähnliche Sicherung betätigt werden kann.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Beim Ausstoßen des Geschosses oder des Flugkörpers aus dem Rohr 1 in Richtung des Pfeiles F werden die auf dem Geschoßmantel 2 mit ihren Endscheiben 19 aufliegenden und von dem Rohr 1 gehaltenen Heckflossen 16 freigegeben und gleichzeitig schlagartig durch die Kraft der sich entspannenden Druckfeder 12 über den an allen Heckflossen angreifenden Druckring lA in ihre in Fig. 1 unten und in Fig. 2 dargestellte Wirkstellung überführt, in der der Flossenfuß l8 mit der Nase 24 in die Eindrehung 9 des Kegelmantels 7 aufläuft und außerdem durch das Eingreifen der Kante 23 des Druckringes l4 in seine Eindrehung 22 formschlüssig gehalten ist. Da die Druckfeder 12 auch in der ausgefahrenen Stellung der Heckflossen diese über den Druckring l4 ständig belastet, sind die Heckflossen zusätzlich auch kraftschlüssig gehalten.

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Patentansprüchej

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Claims

Pat entansprüche

Leitwerk für ein aus einem Rohr oder einem Behälter auszubringendes Geschoß oder einen auszubringenden Flugkörper, bei dem die Flossen, insbesondere Heckflossen, durch Federkraft über ein alle Heckflossen gemeinsam bewegendes Druckstück aus ihrer Ruhestellung, in der sie von der Innenwandung des Rohres oder des Behälters gehalten sind, beim Verlassen des Rohres oder des Behälters in ihre aerodynamische Wirkstellung überführbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Heckflossen (l6) senkrecht zur Anströmrichtung translatorisch ausfahrbar sind·

2· Leitwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ ei c h net, daß die Bewegung der Heckflossen eine aus der senkrecht zur Anströmrichtung translatorischen Bewegung und einer Bewegung entgegen der Flugrichtung zusammengesetzte Bewegung ist·

3· Leitwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß dessen Heckflossen (l6) auf einer in Richtung auf die Geschoß- oder Flugkörperlängsachse nach innen zu sich neigenden schiefen Ebene geführt und in ihrer ausgefahrenen Stellung form- und kraftschlüaeig gehalten sind·

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k» Leitwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennze ichnet, daß die schiefe Ebene ein als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildeter Kegelstumpf (6) ist, der über einen zylindrischen Fortsatz (4) am Geschoßboden (3) befestigt ist.

5· Leitwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Heckflossen (l6) ausstellende Feder eine Druckfeder (.12) ist, durch die über das in an sich bekannter Weise als Ring (1*0 ausgebildete Druckstück die ausgefahrenen Heckflossen in einer Raste (9) kraftschlüssig gehalten sind»

6. Leitwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Heckflossen (l6) in an sich bekannter Weise durch Schlitze (20) im Geschoß- oder Flugkörpermantel (2) geführt sind.

7· Leitwerk nach den Ansprüchen 1 his 6, dadurch gekennzeichnet , daß jede Heckflosse (l6) einen der Konfiguration des Kegelmantels (7) und der Raste (9) angepaßten Flossenfuß (l8) aufweist.

8. Leitwerk nach den Ansprüchen 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet , daß die Heckflossen (l6) je eine mit der Außenwandung des Geschos·- oder Flugkörpermantels (2) korrespondierende Endscheibe (19) aufweisen.

9* Leitwerk nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch g e k θ η η zeichnet , daß das Druckstück (ΐΛ) der Innenwandung des Geschoß- oder Flugkorpermantels (2) angepaßte Führungsflächen (25) und in die Schlitze (20) eingreifende Nasen (26) aufweist·

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