DE2105223C3 - Rakete mit einem Raketenmotor und einem Geschoßkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rakete mit einem Raketenmotor und einem Geschoßkopf, mit Anschlägen an den beiden Raketenteilen und einem mit den Anschlägen in Eingriff bringbaren Verbindungsorgan, mit einem Kolben, der durch die Raketentreibgase gegen di2 Kraft einer Feder verschiebbar ist und mit einem Sperrorgan zur Sicherung des Kolbens.

Bei einer durch die US-PS 2 655 1C5 bekannten Rakete d^:eser Art sind Verbindungsorgane zwischen Gesc"ioßkörper und Raketenmotor vorgesehen; diese Organe dienen zum Lösen des Geschoßkörpers vom Raketenmotor nach dem Abschuß der Rakete, wenn diese sich frei im Flug befindet.

Dagegen handelt es sich bei der Erfindung nicht darum, einen Geschoßkörper von einem Raketenmotor zu lösen, sondern darum, den Geschoßkörper und den Raketenmotor getrennt in das Rohr beladen zu können, sie nach dem Beladen noch leicht lösbar zu verbinden und nach dem Zünden des Raketenmotors mit einer großen Kraft zu verspannen.

Bei einer anderen durch die CH-PS 4 39 018 bekannten Rakete ist eine Gewindeverbindung zwischen Raketenmotor und Geschoßkopf vorhanden. Es ist möglich, Raketenmotoren und Geschoßköpfe der Truppe getrennt zu liefern, was die Handhabung beim Nachschub erleichtert. Durch festes Einschrauben kann zudem eine stabile Verbindung zwischen den beiden Teilen erzielt werden, die den beim Flug der Rakete auftretenden Belastungen standhält und keine Veränderung der Lage di beiden Teile zueinander zuläßt.

Der Nachteil dieser bekannten Verbindung liegt darin, daß das Zusammenschrauben der beiden Teile bei der kämpfenden Truppe verhältnismäßig viel Zeit beansprucht.

Die vorliegende Erfindung bezweckt dagegen die Schaffung einer Rakete, bei welcher die Verbindung nicht durch die Truppe durchgeführt werden muß, auch wenn Geschoßkörper und Raketenmotor getrennt geliefert werden.

Die erfindungsgemäße Rakete ist dadurch gekennzeichnet, daß die als Tellerfeder ausgebildete Feder den einen der genannten Anschläge für einen als Verbindungsorgan ausgebildeten Federring bildet und beim Abschuß durch die Verschiebung des Kolbens diesen Federring axial verschiebt und radial aufweitet, wodurch er an dem anderen Anschlag zur Anlage gelangt und daß bei einer weiteren, durch die Raketentreibgase erfolgenden Verschiebung des Kolbens gegen die Kraft der Tellerfeder ein geschlitzter Federring den Kolben in seiner verschobenen Lage unlösbar verriegelt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Verbindungsstelle zwischen einem Raketenmotor und einem Geschoß, mit der Kupplungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, in der Ladestellung,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung, mit der Kupplungsvorrichtung in der Wirkstellung,

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform einer Rakete mit Kupplungsvorrichtung in der Ladestellung,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt nach linie V-V in F i g. 4.

Gemäß F i g. 1 weist ein Raketenmotor 1 ein rohrförmiges Gehäuse 2 auf. Das rohrförmige Gehäuse 2 isi nach vorne durch eine Decke 3 abgeschlossen. Die Decke 3 weist eine zentrale Bohrung 4 sowie einer, nach vorn ragenden hülsenförmigen Ansatz 5 auf. In dem hülsenförmigen Ansatz 5 ist ein hohlzylindrischer Körper 8 eingeschraubt Der hohlzylindrische Körper 8 weist einen Deckel 6 mit einer zentralen Bohrung 7 auf. Im eingeschraubten Zustand stützt sich der Deckel 6 mit einem radial nach außen gerichteten Flanschring 9 auf dem Ansatz 5 ab. Der hohlzylindrische Körper 8 weist auf der Innenseite eine senkrecht zur Körperachse gerichtete Schulter 13 auf. Der Flanschring 9 weist eine vordere zylindrische Außenfläche 15 und eine hintere, im Durchmesser erweiterte, zylindrische Außenfläche 14 auf. Die beiden zylindrischen Außenflächen 14,15 sind durch eine sich nach hinten öffnende Kegelfläche 16 miteinander verbunden.

Ein geschlitzter Federring 17 liegt mit einer zylindrischen Innenfläche 12 an der zylindrischen Außenfläche 15 des Flanschringes 9 an und stützt sich mit einer nach hinten geöffneten Kegelfläche 63 an der ensprechenden Kegelfläche 16 des Flanschringes 9 ab. Ein Kolben 18 ist in dem hohlzylindrischen Körper 8 verschiebbar gelagert Der Kolben 18 weist eine zylindrische Außenwand 19 auf. In der Außenwand 19 befindet sich eine Umfangsnut 20 mit rechteckigem Querschnitt. Ein geschlitzter Federring 21 ist in der Umfangsnut 20 angeordnet und liegt unter der Wirkung einer Vorspannkraft an der Innenwand des hohlzylindrischen Körpers 8 an. Der Kolben 18 stützt sich unter dem Druck eines Paketes von Tellerfedern 22 an einer nach hinten hervorspringenden Ringfläche 23 des Deckels 6 ab. Die Ringfläche 23 hält den Kolben 18 im Abstand von der Unterseite des Deckels 6, so daß ein Kolbenraum 38 zwischen Kolben 18 und Deckel 6 gebildet wird. Der Kolben 18 weist zwei zylindrische Ansätze 24, 25 auf, welche in den beiden Bohrungen 4 und 7 in der Decke 3 und im Deckel 6 geführt sind.

Eine von der zylindrischen Außenfläche des Ansatzes 25 nach innen gerichtete Bohrung 26 mündet in eine nach hinten offene zentrale Sackbohrung 27 im Ansatz 24. Eine Scheibe 28 ist mit dem Ansatz 25 verbunden. Die Scheibe 28 ist im hinteren Teil im Durchmesser abgesetzt und besitzt eine senkrecht zur Achse gerich tete Schulter 29. Eine Tellerfeder 30 ist auf der Scheibe

28 zentriert und stützt sich nach vorne auf der Schulter

29 und nach hinten auf dem Federring 17 ab. Ein Geschoßkopf 31 weist einen hinteren, hülsenförmigen Teil 32 auf. Der Innendurchmesser dieses hülsenförmigei, Teils 32 ist vorne größer als hinten. Ein als Schulter ausgebildeter Anschlag 35 bildet den Übergang von dem größeren zu dem kleineren Innendurchmesser. Eine Bodenfläche 33 des Geschoßkopfes 31 begrenzt zusammen mit dem hülsenförmigen Teil 32 einen nach hinten offenen Hohlraum 64. Mit seiner Stirnfläche 34 weist der hakenförmige Teil 32 einen Abstand a von der Decke 3 des Raketenmotors I auf.

Der Raketenmotor 1 und der Geschoßkopf 31 sind in einem Abschußrohr 37 angeordnet

Die Wirkungsweise ergibt sich aus dem Aufbau:

Beim Beladen des Abschußrohres 37 eines Raketenwerfers mit einer Rakete wird zuerst von hinten der Geschoßkopf 31 und anschließend der Raketenmotor ! eingeschoben, bis der Geschoßkopf 31 gegen einen in der Zeichnung nicht dargestellten, ausrückbaren Anschlag stößt Dieser Anschlag verhindert, daß sich der Geschoßkopf 31 beispielsweise beim Senken der Rohre 37 in eine Depressionsstellung unter der Wirkung der Schwerkraft vom Raketenmotor 1 weg nach vorn bewegen kann. Bei diesem Laden wird der Ansatz 5 der Decke 3 des Raketenmotors 1 in den Hohlraum 64 im Geschoßkopf 31 eingeführt, bis die Scheibe 28 an der Bodenfläche 33 des Geschoßkopfes 31 anliegt (F i g. 1). In dieser »Ladestellung« weist die Stirnfläche 34 des Geschoßkopfes 31 den Abstand a von der Decke 3 des Motors 1 auf und ferner liegt die hintere Stirnfläche des Federringes 17 vor der den Anschlag 35 bildenden Schulter des Geschoßkopfes 31. Die Bohrung 26 im Kolbenansatz 25 ist durch die Wand der Bohrung 7 des Deckels 6 verschlossen.

Während der nach der Zündung des Raketenmotors 1 einsetzenden Beschleunigung wirkt eine nach hinten gerichtete Trägheitskraft auf den vom Raketenmotor 1 mitbeschleunigten Geschoßkopf 31, wodurch dieser nach hinten gegen den Raketenmotor 1 bewegt wird. Durch die Bodenfläche 33 wird die Scheibe 28 und somit auch der Kolben 18 nach hinten bewegt. Diese Bewegung erfolgt gegen die Kraft des Paketes von Tellerfedern 22. Unter dem Druck der durch die Scheibe 28 mitbeweglen Tellerfeder 30 gleitet der Federring 17 über die Kegelfläche 16 des Deckels 6 und öffnet sich. Die Tellerfeder 30 ist so dimensioniert, daß sie hierbei noch nicht deformiert wird. Wenn die Stirnfläche 34 des Geschoßkopfes 31 gegen die Decke 3 des Raketenmotors 1 stößt, stützt sich der Federring 17 nach hinten auf dem Anschlag 35 des Geschoßkopfes 31 ab.

Der Kolben 18 nimmt nun eine Stellung ein, bei welcher Gas durch die Bohrungen 26 und 27 in den Kolbenansätzen 24, 25 hindurch in den nach vorn durch den Deckel 6 abgeschlossenen Kolbenraum 38 fließen kann. Unter dem Druck dieser Gase wird der Kolben 18 unter Überwindung der an ihm angreifenden, nach vorn wirkenden Kraft der sich nun verformenden Tellerfeder 30 weiter nach hinten bewegt, bis er an der Decke 3 des Raketenmotors 1 anschlägt. Wenn bei dieser Bewegung des Kolbens 18 die vordere Flanke der Umfangsnut 20 in der Kolbenwand 19 hinter die Schulter 13 des Deckelansatzes 8 gelangt ist, spreizt sich der Federring 21 und legt sich an der Innenwand des hohlzylindrischen Körpers 8 an. Der Federring 21 ist nun durch die Schulter 13 hinterstellt, so daß der Geschoßkopf 31 mit dem Raketenmotor 1 gekuppelt ist. Während dem Abbrennen der Treibladung des Raketenmotors 1 ist die auf den Kolben 18 wirkende Gaskraft größer als die Kraft der Tellerfeder 30, so daß dieser an der Decke 3 des Raketenmotors 1 anliegend gehalten wird. Nach Brennschluß strömt das Gas durch die Bohrungen 26 und 27 aus dem Kolbenraum 38 heraus in den Brennkammer zurück. Da nun keine Gaskraft mehr auf den Kolben 18 wirkt, bewegt sich dieser unter der Wirkung der Kraft der Tellerfeder 30 so weit nach vorn, bis sich der Federring 21 an der Schulter 13 des hohlzylindrischen Körpers 8 abstützt (F i g. 2).

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 bis 5 werden gleichbleibende Bauteile gleich be-

ziffert; in der Form abweichende Teile werden mit dem Buchstaben a ergänzt und ferner erhalten neu hinzukommende Teile eine neue Ziffer.

Der Ansatz 5 der Decke 3 des Raketenmotors 1 weist an seiner zylindrischen Außenfläche eine Umfangsnut 40 auf. Die Umfangsnut 40.weist eine sich nach vorne öffnende Ranke 41 und eine sich nach hinten öffenende Flanke 42 auf. Der Ansatz 5 besitzt an seinem vorderen Ende eine kegelige Außenfläche 43. Der Kolben 18 wird am Deckel 6 durch die leicht vorgespannte Tellerfeder 30 anliegend gehalten. In dieser Stellung des Kolbens 18 mündet die von der Bohrung 27 abzweigende Bohrung 26a in den Kolbenraum 38.

Eine im Durchmesser abgesetzte Bohrung 44 mit senkrecht zur Geschoßachse gerichteter Achse ist in den hülsenförmigen Teil 32 des Geschoßkopfes 31 eingearbeitet. Ein Bolzen 45 mit Schaft 62 besitzt einen Kopf 46, an welchem zwei den beiden Flanken 41, 42 der Umfangsnut 40 entsprechende kegelige Flächen 47, 48 angefräst sind. In die Bohrung 44 ist eine Büchse 49 eingeschraubt. Der Kopf 46 des Bolzens 45 ist in der Bohrung 44 geführt. Eine Feder 51 stützt sich am Boden der Büchse 49 ab und belastet den Bolzen 45 gegen die Geschoßachse hin.

Gemäß den F i g. 4 und 5 ist eine Nut 52 mit kreisförmigem Grund von der Innenseite her in den Ansatz 32 eingeschnitten und mündet in die Bohrung 44. Die Symmetrieebene der Nut 52 ist senkrecht zur Geschoßachse gerichtet und enthält die Achse des Bolzens 45 und ferner die Achse einer radialen Bohrung 53. Die Achse der Bohrung 53 schließt mit der Achse des Bolzens 45 einen spitzen Winkel ein. Der Durchmesser der Bohrung 53 ist größer als die Breite der Nut 52.

Ein Bolzen 54 ist in die Bohrung 53 eingesetzt. Der Bolzen 54 weist einen Schlitz 55 auf, dessen Symmetrieebene mit derjenigen der Nut 52 zusammenfällt. Ein zweiarmiger Hebel 56 ist auf einer im Ansatz 32 befestigten Achse 57 drehbar gelagert. Ein Ende des Hebel: 56 ist an einer mit dem Bolzen 54 verbundenen Achs« 58 angelenkt und das andere Ende greift in eine Nut 5i des Bolzens 45. Durch einen am Hebelarm 60 angrei fenden Stift 61 wird der Weg des Bolzens 45 gegen die Geschoßachse hin begrenzt.
Die Wirkungsweise ist kurz folgende:
Vor dem Beladen der Rohre 37 eines Raketenwerfers werden die Geschoßköpfe 31 auf die Raketenmo

ίο toren 1 aufgesetzt Wenn der hülsenförmige Teil 32 eines Geschoßkopfes 31 über den Ansatz 5 eines Rake· tenmotors 1 geschoben wird, stößt die Fläche 43' geger die Fläche 47 des Bolzens 45, so daß dieser nach außer geschoben wird und sein Schaft 62 über die Oberfläche des Teiles 32 vorsteht Im Moment des Anstoßens der Geschoßkopfstirnfläche 34 an der Decke 3 des Raketenmotors 1 schnappt der Bolzen 45 unter der Wirkung der Feder 51 in die Nut 45 des Ansatzes 5 des Raketenmotors 1 ein, so daß sich nun der Geschoßkopf 31 unter der Wirkung von kleinen Kräften nicht mehr vom Raketenmotor 1 wegbewegen kann. Der Bolzen 45 kann jedoch im Bedarfsfalle durch Drücken des Bolzens 54 aus der Nut 45 herausbewegt und der Geschoßkopf 31 vom Raketenmotor 1 gelöst werden. Nach den Einschieben der Rakete in das Rohr 37 ist der Bolzen 45 durch die Innenwand desselben überstellt und dadurch in seiner Sicherungsstellung fixiert. Nach der Zündung des Raketenmotors 1 strömen die Gase von der Brennkammer durch die Bohrungen 27, 26a in den Kolbenraum 38 hinein, wodurch der Kolben 18 nach hinten bewegt wird und die Tellerfeder 30 gespannt wird. Am Ende der Bewegung des Kolbens 18 legen sich die Federringe 17 und 21 vor die Schulter 35 des Geschoßkopfes 31 und hinter die Schulter 13 des Raketenmotors 1. Der Geschoßkopf 31 ist nun durch eine große, durch das Maß der Vorspannung der Tellerfeder 30 bestimmte Kraft mit dem Raketenmotor 1 verspannt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rakete mit einem Raketenmotor und einem ' Geschoßkopf, mit Anschlägen an den beiden Raketenteilen und einem mit den Anschlägen in Eingriff bringbaren Verbindungsorgan, mit einem Kolben, der durch die Raketentreibgase gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist und mit einem Sperrorgan zur Sicherung des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die als Tellerfeder (30) ausgebildete Feder den einen der genannten Anschläge für einen als Verbindungsorgan ausgebildeten Federring (17) bildet und beim Abschuß durch die Verschiebung des Kolbens (18, 25, 28) diesen Federring (17) axial verschiebt urd radial aufweilet, wodurch er an dem anderen Anschlag (35) zur Anlage gelangt, und daß bei einer weiteren, durch die Raketentreibgase erfolgenden Verschiebung des Kolbens (18,25, 28) gegen die Kraft der Tellerfeder (30) ein geschlitzter Federring (21) den Kolben (18, 25, 28) in seiner verschobenen Lage unlösbar verriegelt.

2. Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (17) geschlitzt ist und auf einer sich nach hinten öffnenden Kegelfläche (16) am Raketenmotor (1,5,8) sitzt, daß der Kegelfläche (16) benachbart der Anschlag (35) als Schulter am Geschoßkopf (31) ausgebildet ist, daß der zweite gsschlitzte Federring (21) in einer Nut (20) am Kolben (18, 25, 28) unter Vorspannung angeordnet ist und daß eine den Kolben (18) führende, mit dem Raketenmotor (1, 5) verbundene Kolbenbahn (8) als Anschlag für den Federring (21) eine Schulter (13) aufweist.

3. Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raketenmotor (1) nach vorne durch eine Decke (3) abgeschlossen ist, daß der Geschoßkopf (31) einen hinteren hohlzyvindrischen Geschoßteil (32) aufweist, in welchem der Raketenmotor (1) mit einem von der Decke (3) nach vorne gerichteten hülsenförmigen Ansatz (5) hineinragt, daß in den hülsenförmigen Ansatz (5) ein hohlzylindrischer Körper (8) eingeschraubt ist, welcher nach vorn durch einen Deckel (6) abgeschlossen ist, wo

bei der Kolben (18)^yeinen vorderen (25) und einen hinteren Ansatz (24) aufweist, welche Ansätze (24, 25) in zentralen Bohrungen (4, 7) in der Decke (3) und im Deckel (6) geführt sind, und der Kolbenraum (38) zwischen Kolben (18) und Deckel (6) des hohlzylindrischen Körpers (8) angeordnet ist und über Gasbohrungen (26, 27) in den Ansätzen (24, 25) des Kolbens (18) mit der Brennkammer des Raketenmotors (1) in Verbindung steht.

4. Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (18) und der Decke (3) des Raketenmoiors (1) eine weitere Feder (22) angeordnet ist, die den Kolben (18) über eine die Tellerfeder (30) halternde abgesetzte Scheibe (28) an einer Stützfläche (33) im Geschoßkopf (31) andrückt, wobei zwischen Raketenmotor (1) und dem hohlzylindrischen Teil (32) des Geschoökopfes (31) nach dem Einschieben ein axiales Spiel (a) vorgesehen ist, das durch die beim Abschuß auftretenden, die Feder (22) komprimierenden Beschleunigungskräfte aufgehoben wird, und daß durch diese Verschiebung um das Spiel (a) die Verbindung vom Kolbenraum (38) über die Gasbohrungen (26, 27) zur Brennkammer des Raketenmotors (1) hergestellt wird.

5. Rakete nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (5) eint äußere Umfangsnut (40) aufweist, daß in einer radialen Bohrung (44) im hohlzylindrischen Teil (32) des Geschoßteiles (31) ein Bolzen (45) angeordnet ist, welcher unter Federdruck steht und bei vollständig in den Geschoßkopf (31) eingeschobenem Raketenmotor (1) in die Nut (40) am Ansatz (5) einrastet, wobei ein von außen betätigbarer Bolzen (54) über einen zweiarmigen Hebel (56) mit dem Bolzen (45) in Wirkverbindung steht.