DE2100489C3

DE2100489C3 - Anordnung an einem Geschoß

Info

Publication number: DE2100489C3
Application number: DE2100489A
Authority: DE
Inventors: Bjoern Herman Olof Karlskoga Simmons (Schweden)
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1970-01-08
Filing date: 1971-01-07
Publication date: 1975-07-17
Also published as: NL7100151A; DE2100489B2; IL35877A0; US3702588A; FR2075263A5; SE339646B; DE2100489A1; GB1304671A; IL35877A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsklappenanordnung an einem Geschoßkörper zur Bremsung der Rotation dieses Körpers, bestehend aus einer Mehrzahl von Bremsklappen, von dtnen jede mittels einer Achse derart schwenkbar an dem Körper befestigt ist, daß sie in Abhängigkeit von der Rotation aus einer an die Mantelfläche des Körpers anliegenden Stellung unter der Wirkung der Zentrifugalkraft mehr oder weniger ausklappbar ist.

Da bei modernen Geschossen sehr hohe Rotationsgeschwindigkeiten auftreten, die bei 10 000 U/min und höher liegen, wirken auf die Bremsklappen und deren Befestigungsanordnung sehr hohe Zentrifugalkräfte. Eine geschmiedete und maschinenbearbeitete Klappe, wie sie durch die französische Patentschrift 1 467 684 gezeigt ist, übt daher erhebliche Kräfte auf die Befestigungsanordnung aus, die daher gleichfalls schwer ausgeführt werden muß, wodurch die Nutzlast bei einer gegebenen Umdrehungszahl empfindlich vermindert wird. Zum Zwecke eines geringeren Aufwands hat man Klappen auch «:hon in der Form von tangential an den zu bremsenden Körper angenieteten, mit ihm verschweißten oder verlöteten Blechstreifen ausgeführt (US-PS 2 604 849), wobei die Festigkeit der Verbindung allerdings nur bei verhältnismäßig geringer tangentialer Erstreckung der Klappen ausreicht Man kann den Bremseffekt auch nur sehr begrenzt durch axiale Verlängerung der Klappen vergrößern, da der Bremseffekt hauptsächlich an der Vorderkante der Klappe auftritt. Es ist deshalb von großer Bedeutung für die Bremsleistung, daß die Klappen eine große Ausdehnung in tangentialer (nach dem Ausklappen radialer) Richtung haben, wohingegen die Ausdehnung in axialer Richtung von untergeordneter Bedeutung ist. Da jedoch die tangentiale Erstreckung einer Bremsklappe beschränkt ist durch die zulässige Belastung der Befestigungsanordnung durch die Zentrifugalkräfte, liegt die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Befestigungsanordnung für Bremsklappen zu schaffen, die eine einfache und sichere Verbindung der Klappen mit den zugehörigen Achsen und eine für die Bremswirkung günstige Lage der ausgeklappten Bremsklappen gestattet. Ferner sollen auch verschiedenartige Munitionen mit demselben Bremsklappentyp versehen werden können, ohne daß die Klappe oder deren Befestigung im Hinblick auf die jeweils vorhandene Rotationsgeschwindigkeit in jedem einzelnen Fall besonders konstruktiv angepaßt zu werden braucht.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß jede Klappe aus zwei die Achse umschließenden und im Bereich der Achse entlang einer ihrer Endkanten miteinander verbundenen, einander wenigstens teilweise bedeckenden Blechteilen besteht, die so bemessen sind, daß sie durch die an ihnen nach dem Ausklappen angreifenden Zentrifugalkräfte in Abhängigkeit von der Drehzahl der Rotation, von der Anblasung und von dem für die Klappen verwendeten Werkstoff und dessen Biegefestigkeit mehr oder weniger von Körper abstehen.

Da die auf die beiden Blechteile wirkenden Zentrifugalkräfte sich in dem Bereich, in dem die Blechteile die Achse umschließen und miteinander verbunden sind, weitgehend gegenseitig aufwiegen, wird hohe Befestigungssicherheit erreicht, zumal die verbleibende Differenz zwischen den am einen und anderen Teil wirkenden Zentrifugalkräften kleiner als die die Teile in ihrer Lage haltenden Einflüsse, nämlich die Biegefestigkeit, gegebenenfalls der Widerstand einer zwischen den Teilen vorgesehenen Verbindung, gehalten werden kann. Diese Verbindung geschieht zweckmäßigerweise durch Punktschweißung, Nietung. Lötung und/oder Klebung.

Wenn benachbarte Klappen einander in dem an das Geschoß angelegten Zustand überlappen sollen, wünscht man aus Platzgründen den überlappenden Bereich der Klappe möglichst dünn auszuführen. Dies kann vorteilhafterweise dadurch geschehen, daß sich der eine Blechteil einer Klappe über den anderen hinaus erstreckt. Im übrigen ist es aber vorteilhaft, wenn die beiden Blechteile im wesentlichen gleichartig gestaltet sind.

Da die Zuverlässigkeit der Bremsklappenbefestigung weitgehend davon abhängt, daß die beiden Blechteile in ihrem die Welle umschließenden Bereich zuverlässig miteinander verbunden sind, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zur Bildung der beiden Blech-

teile ein einheitliches, längliches, schmales, rechteckiges Blechstück verwendet werden, das um die Welle gebogen ist Vorzugsweise sind die beiden Blechteile so bemessen, daß die Differenz zwischen der gesamten Zentrifugalbelastung an dem einen Tei' und der gesamten Zentrifugalbelastung an dem anderen Teil Null oder kleiner ist als der Biegewiderstand des für die Klappe verwendeten Werkstoffes, gegebenenfalls zuzüglich des Widerstandes einer zwischen den Blechteilen vorgesehenen Verbindung. Hierdurch wird verhindert, daß die beiden Blechteile bei überhohen Drehzahlen durch eine Differenz der an ihnen wirkenden Zentrifugalkräfte unter Überwindung ihres Biegewiderstandes an der Achse seitlich von dieser abgezogen werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil einer zuverlässigen Befestigung selbst bei hohen Drehzahlen und verhältnismäßig großer tangentialer Erstreckung der Bremsklappen. Die Anordnung ist sowohl für Geschosse mit niedrigen als auch hohen Drehzahlen geeignet. Die Verwendung schwierig zu bearbeitender und teurer Werkstoffe wird vermieden. Wegen der Einfachheit und Zuverlässigkeit der Befestigung können die zuvor erforderlichen genauen Kontrollverfahren weitgehend entfallen.

Trotz Verwendung eines vergleichsweise billigen Werkstoffs kann die Dicke der Platte zugunsten des Nutzgewichts und des Nutzplatzes verringert werden.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 die perspektivische Ansicht einer mit 4 Bremsklappen ausgerüsteten Leuchteinheit eines Leuchtgeschosses,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Einheit,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung und

F i g. 4 ein Diagramm der Abbremszeit einer bekannten und der erfindungsgemäßen Anordnung.

F i g. 1 veranschaulicht einen von einem Leuchtgeschoß nach dessen Abschuß getrennte Leuchteinheit 1, die einen Leuchtsatz enthält. Die Leuchteinheit rotiert ich der Trennung von dem Geschoß um ihre Symmetrieachse. Die Bremsklappenanordnung iu r Einheit besteht aus vier am Umfang drehsymmetristh angeordneten, bei oder nach der Trennung ausgeklappten Klappen 3 auf, die in der Nähe der Mantelfläche 12 der Leuchteinheit 5 derart angebracht sind, daß sie relativ zur Mantelfläche etwas eingelassen sind. Die betreffende Einlassung bzw. Versenkung kann größer oder kleiner ausgebildet werden. Eine durch die Rotation bedingte Zentrifugalkraft betätigt die Klappen. Abhängig unter anderem von Drehzahl, Anblasung und von dem für die Klappen verwendeten Werkstoff werden diese mehr oder weniger als in F i g. 1 angedeutet, von der Einheit abstehen. Ein Rotationspfeil gibt die Drehrichtung an.

F i g. 2 zeigt im einzelnen die Befestigung der Klappen 3 an der vom Geschoß getrennten Leuchteinheit. Während der Abbremszeit werden der Leuchtsatz 5 und der Fallschirm 6 der Leuchteinheit von einem Behälter 7, einem Trägerorgan 8 und einer Platte 9 zusammengehalten. Die von den Teilen 5 bis 9 gebildete Einheit rotiert in der bereits beschriebenen Weise um ihre Symmetrieachse 2 und wird hinsichtlich ihrer Bewegung längs der Symmetrieachse 2 von einem bei der Trennung entfalteten Bremsfallschrim gebremst, dessen Leinen mit 10 bezeichnet sind. Damit die Leinen 10 sich nicht durch die Rotation der Einheit ineinander verwikkeln, ist der Bremsfallschirm über ein Kugellager 11 an die Teile 5 bis 9 angeschlossen.

Die Klappen 3 sind in dem Trägerorgan 8 befestigt und etwas eingelassen und sind dabei in der Verlängerung der Mantelfläche 12 des Leuchtsatzes beweglich angeordnet Es ist selbstverständlich möglich, die Klappen mehr in das Trägerorgan 8 einzulassen, aber eine derartige Maßnahme würde einengend auf den Raum für den Fallschirm 6 wirken. Ganz im Gegenteil strebt man im Ausführungsbeispiel statt dessen an, die Klappen so wenig wie möglich einzulassen, so daß sich die Forderung stellt, daß sie mit einer kleinen Dicke ausgeführt werden können. Die Teile 5 bis 9 werden zusammengehalten, bis das Abbremsen geschehen ist, .wobei ein Verzögerungssatz 13 an einem Ende des Behälters 7 bewirkt daß der Leuchtsatz 5 und der Fallschirm 6 von den übrigen genannten Teilen der Einheit freigemacht werden, wobei gleichzeitig das Entzünden des Leuchtsatzes erfolgt der danach an seinem Fallschirm 6 hängend zu Boden gleiten kann.

In F i g. 3 ist ein Querschnitt der Lagerung für die Klappen und deren Befestigung im Verhältnis zum Trägerorgan 8 veranschaulicht. Die Lagerung besteht jeweils aus einer Achse 4, die sich in der Einlassung des Trägerorgans im wesentlichen parallel zu der Mantelfläche 12 des Leuchtsatzes erstreckt (F i g. 2). Die Klappe 3 besteht dabei aus zwei scheibenförmigen Blechteilen 15 und 16. die sich so von der Lagerung erstrecken.

daß sie einander bedecken oder übereinanderliegen, wobei die Teile auch an der Lagerung entlang ihren jeweiligen Endkanten 15a und 16a verbunden sind. Die Blechteile 15 und 16 erstrecken sich demzufolge von je ihrer Seite 17 b/w. 18 der Achse 4 aus, wobei sie im Ausführungsbeispiel im übrigen im wesentlichen gleichartig gestaltet sind und gleichzeitig an den Partien, die außerhalb der Lagerung liegen, beispielsweise durch Punktschweißung. Lötung oder Klebung miteinander verbunden sein können. In ihrer einfachsten Ausführungsform bestehen die Teile 15 und 16 aus einem um die Achse 4 gebogenen Stahlblech oder Leichtmetallblech, das derart um die Achse 4 gebogen ist, daß seine Enden die Teile 15 und 16 bilden. Hinsichtlich ihres Verlaufs von den Seiten 17 und 18 der Lagerung kann der eine Teil 15 der beiden Teile und/oder der andere Teil 16 der Oberfläche der Achse in größerem oder geringerem Ausmaß folgen. Ferner sind die Teile 15 und 16 so geformt, daß sie in eingeklappter Stellung an die Form der Oberfläche des Trägerorgans angepaßt sind.

Eine andere, besondere Eigenart der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß die beiden Teile 15 und 16 gleichzeitig so ausgebildet sind, daß ein eventueller Unterschied zwischen der gesamten Zentrifugalbelastung an dem einen Teil, beispielsweise 15, und der gesamten Zentrifugalbelastung an dem anderen Teil 16 gleich oder kleiner als die Biegefestigkeit des Werkstoffs dieser Teile ist, so daß die Teile bei der Drehung in einer vorgegebenen Stellung verbleiben. Für den fall, daß ein Verbinden beispielsweise in Form einer Nietung, Schweißung, Lötung und/oder Klebung zwischen den Teilen unterstützend ausgenützt wird, kann der Widerstand der Verbindung zusammen mit dem genannten Biegewiderstand im Werkstoff dazu beitragen, einen eventuellen Unterschied in der Zentrifugal-. belastung aufzunehmen. In diesem Fall kann zugelassen werden, daß der eine Blechteil sich außerhalb des Bereichs bzw. Verlaufs des anderen Blechteils erstreckt.

beispielsweise deshalb, um in einfacher Weise ein dünneres Außenteil der betreffenden Klappe beim Überlappen zweier Klappen erhalten zu können.

Für das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß gewöhnliches Stahlblech in einer Stärke von etwa 0,3 bis 0,5 mm völlig ausreichend ist, um die angestrebte Funktion mit kurzer Abbremszeit bei den meisten Munitionstypen zu erhalten. Bei gewisser Munition kann es jedoch zweckmäßig sein, einen anderen Werkstoff als Stahlblech zu verwenden, beispielsweise Leichtmetall, das besonders vorteilhaft bei Geschossen kleinen Kalibers und hoher Rotationsgeschwindigkeit ist. Bei einer Gesamtdicke der Klappe von etwa 0,6 mm ergibt sich, daß eine gewisse Überlappung zwischen den Klappen zulässig ist, ohne daß beispielsweise der Raum für den Fallschirm eingeengt zu werden braucht. Dieser Tatsache kommt in den Fällen beträchtliche Bedeutung zu, in denen die Gesamtlänge der Klappen den Umfang des Trägerorgans 8 übersteigt. Bei bekannten Anordnungen besteht in dieser Beziehung eine gewisse Beschränkung, da man darauf angewiesen ist, gehärtetes Stahlblech von wenigstens 1 mm Dicke zu verwenden. Wird darüber hinaus ein Verbinden zwischen den scheibenförmigen Teilen ausgenützt, verstärkt man diesen letzteren Effekt noch mehr.

In F i g. 3 ist zusätzlich mit gestrichelten Linien eine Klappe in ausgeklappter Stellung angegeben, die mit der Richtung einer an der Klappe wirkenden Gesamtkraft Tp zusammenfällt, die einerseits von der Anblasekraft Ap und der Zentrifugallast Zp der Klappe bestimmt wird. Diese Kräfte sind mit einem Kräfteparallelogramm an der mit gestrichelten Linien angegebenen ausgeklappten Klappe verdeutlicht.

In Fig.4 wird die Abbremszeit in Diagrammform für eine Leuchteinheit veranschaulicht, die beim Trennen bzw. Ausstoßen von dem Geschoß eine Rotationsgeschwindigkeit von 9000 U/min und eine Translationsgeschwindigkeit von 300 m/s erhalten hat. Bevor das Zünden des Leuchtsatzes geschehen kann, sollten beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit auf 500

ίο U/min und die Translationsgeschwindigkeit auf 60 m/s gesenkt werden, welche Werte innerhalb von etwa 8 see mit der früher bekannten Anordnung erreicht werden konnten (s. Kurve 19), welche aber mit der Anordnung nach der Erfindung innerhalb von weniger als 2 see erreicht wurden, wofür die Kurve 20 ein Beispiel gibt.

Die Figuren zeigen nur eine als Beispiel gedachte Ausführungsform. Beispielsweise kommmt es für die Erfindung nicht auf die Anzahl der Klappen an der Leuchteinheit an. Es ist ferner denkbar, daß die Lagerung eine Einspannung enthält, von der die Blechteile sich in der beschriebenen Weise erstrecken, wobei die Klappen ausgeschwenkt oder ausgefaltet werden. Ebenso brauchen die von der Lagerung sich erstrekkenden Blechteile einander nicht ganz zu bedecken wesentlich ist, daß die genannten Bedingungen hinsichtlich eines eventuellen Unterschieds zwischen den Zentrifugalbelastungen der Teile erfüllt werden. Außer für Leuchteinheiten ist die Erfindung beispielsweise auch für nebel- und gasentwickelnde Geschosse verwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsklappenanordnung an einem Geschoßkörper zur Bremsung der Rotation dieses Körpers. bestehend aus einer Mehrzahl von Bremsklappen, von denen jede mittels einer Achse derart schwenkbar an dem Körper befestigt ist, daß sie in Abhängigkeit von der Rotation aus einer an die Mantelfläche des Körpers anliegenden Stellung unter der Wirkung der Zentrifugalkraft mehr oder weniger ausklappbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (3) aus zwei die Achse (4) umschließenden und im Bereich der Achse entlang einer ihrer Endkanten (15a, Iba) miteinander verbundencn, einander wenigstens teilweise bedeckenden Blechteilen (t5, 16) besteht, die so bemessen sind, daß sie durch die an ihnen nach dem Ausklappen angreifenden Zentrifugalkräfte in Abhängigkeit von der Drehzahl der Rotation, von der Anblasung und von dem für die Klappen verwendeten Werkstoff und dessen Biegesteifigkeit mehr oder weniger vom Körper (1) abstehen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (15, 16) außerhalb der Lagerung durch Punktschweißung, Nietung, Lötung oder/und Klebung verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Blechteil (15) sich außerhalb des Bereichs des anderen Teiles (16) erstreckt.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blechteile (15, 16) im wesentlichen gleichartig gestaltet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blechteile (15, 16) aus nur einem länglich schmalen Siück gebildet sind, das um die Achse (4) gebogen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blechteile (15, 16) einer Klappe so bemessen sind, daß die Differenz zwisehen der gesamten Zentrifugalbelastung an dem einen Teil (J5) und der gesamten Zentrifugalbelastung an dem anderen Teil (16) Null oder kleiner ist als der Biegewiderstand des für die Klappe verwendeten Werkstoffes, gegebenenfalls zuzüglich des Widerstandes einer zwischen den Blechteilen (15. 16) vorgesehenen Verbindung.