DE2012793B2 - Verfahren zum senkrechten starten und anschliessenden umlenken eines flugkoerpers in andere flugrichtungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum senkrechten Starten und anschließenden Umlenken eines Flugkörpers in andere Flugrichtungen.

Aus der US-PS 28 59 003 ist ein senkrecht startendes bemanntes Fluggerät bekannt, das nach seinem senkrechten Start unter Benutzung einer kreiselgestützten Steuereinrichtung in die waagerechte Fluglage gesteuert wird. Mit Hilfe dieser Steuereinrichtung wird sichergestellt, daß das Fluggerät bei seiner Umlenkung stets einen stationären Flugzustand beibehält.

Ein solches Fluggerät wird daher längs eines großen Kurvenbogens von seiner senkrechten in die waagerechte Fluglage überführt.

Ein solcher Kurvenbogen setzt die Wirksamkeit von unbemannten Flugkörpern, die sehr schnell vom Startort aus zum Kollisionspunkt mit einem beweglichen Zielort gelangen sollen, erheblich herab. Dies gilt insbesondere, wenn die Startmöglichkeiten nicht durch Forderung nach einem hindernisfreien Startplatz eingeengt werden, also ein senkrechter Start vorzusehen und der Flugkörper nach seinem Start schnell in die gewünschte Flugrichtung umzulenken ist. Liegt die geforderte Flugbahn dabei im Extremfall in sehr geringer Höhe und horizontal so kann der Flugkörper diese nach seinem senkrechten Start nur über einen unerwünscht großen Kurvenbogen erreichen. Hierbei wird die sogenannte innere Totzone, in der ein beliebiger Zielorl nicht erreichbar ist, sehr groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit von senkrecht startenden Flugkörpern zur Bekämpfung beweglicher Ziele zu erhöhen, indem durch ein neues Startverfahren der die innere Totzone bestimmender Kurvenbogen, in der ein beliebiger Zielort nicht erreichbar ist, beim Umlenken von senkrechtem Flug in die zum Zielort weisende Flugrichtung möglichst klein gehalten wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Erzielung kleiner Kurvenbögen beim Umlenken des Flugkörpers in die zum Zielort weisende Flugrichtung der Flugkörper in einem ersten Beschleunigungsvorgang auf die gewünschte Flughöhe gebracht und dort durch eine quer zur Anfangsflugrichuing gerichtete weitere Beschleunigung in die gewünschte Lage geschwenkt und nach der Schwenkung in die geforderte Flugrichtung auf seine Marschgeschwindigkeit beschleunigt wird.

Nach einer bevorzugten Aufsführungsfonn der Erfindung wird der senkrecht stehende Flugkörper zur Überführung auf die gewünschte Flughöhe erst kurz beschleunigt und durch einen ebenso kurzen Gegenimpuls verzögert in der gewünschten Flughöhe nahezu zum Stillstand gebracht, und wird der Flugkörper durch einen Querimpuls in die gewünschte, auf den Zielort gerichtete Schräglage geschwenkt: und wird schließlich der Flugkörper aus dieser Schräglage heraus mit Hilfe eines dann gezündeten Beschleunigungs-Triebwerks in der geforderten Richtung auf die vorgesehene Marschgeschwindigkeit beschleunigt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Startverfahrens wird ein Flugkörper in einer sogenannten Vorstart-Phase in einem nicht stationären Zustand aus der senkrechten in die schräge oder waagerechte Fluglage überführt und dadurch ein Kurvenbogen erreicht, der wesentlich kleiner als die bisher erzielbaren Kurvenbögen ist. Bei Flugkörpern mittlerer Reichweite beispielsweise ist mit dem erfindungsgemäßen Startverfahren eine Umlenkung des Flugkörpers; innerhalb einer Sekunde, gegebenenfalls in noch kürzerer Zeit durchführbar, was sich auf die Wirksamkeit der Zielbekämpfung außerordentlich günstig auswirkt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Flugkörpers beschrieben.

Der Flugkörper 1, der beispielsweise ein integriertes

Beschleunigungstriebwerk mit der Düse 2 und ein anschließend arbeitendes Marschtriebwerk mit Düsen 3 besitzt, erhält für seinen senkrechten Vorstart ein Triebwerk mit einer Düse 4 und zur anschließend kurzzeitigen Abbremsung seiner Steiggeschwindigkeit ein weiteres Triebwerk mit entgegengesetzt gerichteten Düsen 5.

Ist der Flugkörper in der gewünschten Anfangshöhe nach Impulsgabe dieser beiden mit ihren Düsen 4 und 5 arbeitenden Triebwerke nahezu zum Stillstand gekommen, so tritt das erwähnte Quertriebwerk mit seiner Düse 6 in Tätigkeit und schwenkt den Flugkörper in Richtung der für seinen eigentlichen Start notwendigen Fluglage.

Für den Einsatz der dann folgenden Beschleunigungsphase in der gewünschten Flugrichtung bestehen zwei verschiedene Möglichkeiten. Ist die Zünazeit der Bcschleunigungstriebwerke und die Streuung dieser Zündzeit klein genug, kann die Zündung während der Schwenkbewegung des Flugkörpers erfolgen. Andernfalls besteht die Möglichkeit, ebenso wie bei der vorhergegangenen Senkrechtbewegung auch die Schwenkbewegung vor Zündung des Haupttriebwerks durch ein zweites Quertriebwerk mit der Düse 7 wieder abzubremsen.

Bei Flugkörpern mittlerer Reichweite ist der sogenannte Vorstart mit erst beschleunigter und dann wieder verzögerter Senkrechtbewegung einschließlich anschließender Schwenkung in die gewünschte Schräglage bis zur Waagerechten hin mit Sicherheit innerhalb 1 Sekunde, notfalls sogar noch kurzfristiger durchführbar.

Bestimmte Grenzen sind nur hinsichtlich der Genauigkeit der Achslage des Flugkörpers nach diesem Vorstart gegeben. Es ist anzustreben, daß die dabei auftretenden Richtungsabweichungen innerhalb der anschließenden Beschleunigungsphase, wo der Flugkörper auf seine Marschgeschwindigkeit gebracht wird, noch voll kompensierbar sind.

Eine Variation der nach dem Vorstart erzielten Schräglage des Flugkörpers ist durch Änderungen der Impulse der die Düsen 6 und 7 tragenden Quertriebwerke möglich, wobei wegen der extremen Kurzzeitigkeit der betreffenden Impulsabgaben gestufte Impulsänderutigen kontinuierlichen Impulsänderungen vorzuziehen sind. Zu fordern ist dabei jedoch, daß auch solche Stufungen von anschließenden Richtungskorrekturen in

ίο der Beschleunigungsphase noch überdeckt werden können.

Die größte Vereinfachung erfährt der vorliegende Vorstart dadurch, daß der Flugkörper, mit der Düse 6 seines Quertriebwerks für eine Schwenkebene prädestiniert, schon vor Beginn seines Vorstarts in seiner senkrechten Stellung mit seiner Düse 6 um seine Achse in die gewünschte Schwenkebene gedreht wird. Auch der mit Rücksicht auf den erwartbaren Kollisionspunkt mit dem Ziel gewünschte Schwenkwinkel sollte dem Flugkörper schon vor Antrieb seines Vorstarts eingeprägt werden.

Neben der erläuterten exakten Aneinanderreihung der verschiedenen Impulsgaben sind auch Überschneidungen z. B. derart möglich, daß die mit der Triebwerksdüse 6 durchgeführte Schwenkung des Flugkörpers bereits vor Beendigung der Impulsabgabe des Bremstriebwerkes mit den Düsen 5 eingeleitet wird. Im Grenzfall könnte vielleicht sogar auf die Abbremsung der Senkrechtbewegung ganz verzichtet werden und die Schwenkung gleich im Anschluß an die Impulsgabe des Triebwerks mit der Düse 4 erfolgen. Mit solchen Maßnahmen sind zwar weitere Zeitgewinne erzielbar, aber der Flugkörper verläßt entsprechend früher, d. h. bereits in geringer Höhe seine senkrechte Bewegungsbahn zur Seite hin, und es ist in jedem speziellen Fall festzustellen, bis zu welchen Grenzen der jeweiligen Durchführung die an den Siart gestellten Bedingungen noch erfüllt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1.Verfahren zum senkrechten Starten und anschließenden Umlenken eines Flugkörpers in andere Flugrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung kleiner Kurvenbögen beim Umlenken des Flugkörpers in die gewünschte Flugrichtung der Flugkörper in einem ersten Beschleunigungsvorgang auf die gewünschte Flughöhe gebracht und dort durch einen quer zur Anfangsflugrichtung gerichtete weitere Beschleunigung in die gewünschte Lage geschwenkt und nach der Schwenkung in die geforderte Flugrichtung auf seine Marschgeschwindigkeit beschleunigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht stehende Flugkörper (1) lur Überführung auf die gewünschte Flughöhe erst kurz beschleunigt (Triebwerk 4) und durch einen ebenso kurzen Gegenimpuls (Triebwerk 5) verzögert in der gewünschten Flughöhe nahezu zum Stillstand gebracht wird, daß der Flugkörper durch einen Querimpuls mit oder ohne anschließenden Cegenimpuls (Triebwerke 6, 7) in die gewünschte, •uf den Zielort gerichtete Schräglage geschwenkt wird, und daß der Flugkörper aus dieser Schräglage lieraus mit Hilfe eines dann gezündeten Beschleunigungstriebwerks (2) in der geforderten Richtung auf die vorgesehene Marschgeschwindigkeit beschleunigt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung nur eines Quertriebwerks (6) die Zündung des Beschleurigungstriebwerks (2) in Abhängigkeit von einer Messung der nach Zündung des Quertriebwerks sich fortschreitend ändernden Schräglage des Flugkörpers (1) in dem Augenblick erfolgt, in dem die gewünschte Schräglage erreicht ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Quertriebswerks mit Gegentriebwerk (6, 7) die Impulse beider in Abhängigkeit von der gewünschten Schräglage des Flugkörpers (1) entweder vor Beginn der ersten senkrecht gerichteten Beschleunigung oder auch noch während derselben in ihrer Größe so geregelt werden, daß die Schwenkbewegung des Flugkörpers in der gewünschten Schräglage zum Stillstand kommt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der Querimpulse kontinuierlich geregelt werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der Querimpulse in solchen Stufen geregelt werden, daß die sich dann ergebenden Abweichungen der Startrichtungen des Flugkörpers (1) von den gewünschten Flugrichtungen noch während der Beschleunigungsphase kompensierbar sind.