DE2227104C2 - Geschoß oder Rakete mit aufklappbarem Leitwerk - Google Patents
Geschoß oder Rakete mit aufklappbarem LeitwerkInfo
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- F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
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Description
Die Erfindung betrifft ein Geschoß oder eine Rakete mit aufklappbarem Leitwerk, dessen Flügel um quer zur
Längsachse des Geschosses oder der Rakete angeordnete Achsen tangential zum Leitwerkträger aufklappbar
sind, indem eine im Leitwerkträger angeordnete durch den Gasdruck einer Abschußtreibladung und/
5 oder die Kraft einer Druckfeder nach hinten bewegbare Schiebehülse gegen an den Flügeln exzentrisch
angebrachte Drehbolzen drückt
In der DE-AS 11 98 248 wird ein Klappleitwerk für aus einem Waffenrohr mittels einer Abschußtreibladung
ίο abfeuerbare Geschosse oder Raketen betrieben, bei
dem der Leitwerkträger eine Längsbohrung aufweist, in der eine durch Federkraft axial bewegbare Schiebehülse
angeordnet ist, die mit ihrem hinteren Ende auf an den Leitflügeln exzentrisch angebrachte Drehbolzen drückt
und so nach dem Austreten des Geschosses oder der Ri kete aus dem Waffenrohr die Flügel um quer zur
Längsachse des Geschosses oder der Rakete angeordnete Achsen tangential zum Leitwerkträger in die
Flugstellung aufklappt Es ist des weiteren bekannt, die Schiebehülse statt durch Federkraft oder auch zusätzlich
dazu infolge des Druckes der beim Abschuß des Geschosses oder der Rakete in den Leitwerkträger
gelangenden Pulvergase der Abschußtreibladung nach hinten zu bewegen.
Aus Verpackungsgründen und für ein leichtes Einführen des Geschosses oder der Rakete in das
Waffenrohr ist es vorteilhaft, wenn die Flügel bis zum
Abschuß am Leitwer «träger angelegt bleiben. Dies geschieht beispielsweise entsprechend der DE-OS
14 28 669 mittels eines über die Flügel des Leitwerkes geschobenen Ringes der beim Einführen des Geschosses
oder der Rakete in das Waffenrohr von den Flügeln abgestreift und in eine Nut geschoben wird. Eine solche
Ausbildung weist jedoch den grundsätzlichen Nachteil auf, daß nach einem eventuellen Entladen des
Geschosses oder der Rakete und Zurücklegen in die Transportverpackung der Ring wieder von Hand über
die Flügel geschoben werden muß, was dementsprechend umständlich und daher beim praktischen Einsatz
in der Truppe unerwünscht ist
Bei diesen bekannten Klappleitwerken kann es
weiterhin vorkommen, daß die während der Beschleunigungsphase beim Abschuß des Geschosses oder der
Rakete von der Schiebehülse und der eventuell davor angeordneten Druckfeder infolge ihrer Massenträgheit
auf die Drehbolzen der Flügel ausgeübten Druckkräfte die Drehbolzen mehr oder weniger stark verbiegen
oder eine Beschädigung der an den Drehbolzen anliegenden Kanten der Schiebehülse bewirken. Diese
so Gefahr wird noch dadurch vergrößert, daß aufgrund der bei einer Serienfertigung unvermeidbaren Fertigungstoleranzen meist nicht alle Drehbolzen von vornherein
gleichmäßig an der Schiebehülse anliegen. Derartige Beschädigungen können aber ein ungleichmäßiges
Aufklappen der Flügel und damit eine verringerte Zielgenauigkeit des Geschosses bzw. der Rakete zur
Folge haben.
Aus der US-PS 35 80 529 ist ferner eine Rakete mit aufklappbarem Leitwerk bekannt, dessen Flügel um
eine parallel zur Längsachse der Rakete angeordnete Achse durch je eine vorgespannte Feder aufklappbar
sind. Jeder einzelne Flügel ist für sich mittels eines Verriegelungshakens im angelegten Zustand arretiert.
Die einzelnen Verriegelungshaken wiederum sind in ihrer verriegelnden Position mittels Haltestangen
fixiert, die ihrerseits an einer Arretierungsscheibe befestigt sind. Diese ist in die Düse der Rakete derart
eingeklebt, daß sie erst bei Erreichen eines ausreichend
hohen Gasdruckes innerhalb des Düsenkörpers nach hinten abgestoßen wird. Damit werden dann auch die
Haltestangen entfernt, so daß die Verriegelungshaken abfallen und die Flügel aufklappen können. Hierbei
treten zwar die vorgenannten Nachteile nicht auf, jedoch ist dazu ein unerwünscht großer Aufwand
erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoß oder eine Rakete mit aufklappbarem Leitwerk
entsprechend den Oberbegriff des Anspruchs 1 so
auszubilden, daß die Flügel erst nach tatsächlich erfolgtem Abschuß aufklappen können und daß die
Drehbolzen der Flügel beim Abschuß nicht durch die Trägheitskräfte der Schiebehülse und der eventuell
davor angeordneten Druckfeder beansprucht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ausbildung entsprechend dem Kennzeichen des
Anspruchs i. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Klappleitwerkes ist ein zusätzliches von Hand zu
betätigendes Hilfsmittel zum Niederhalten der Flügel nicht erforderlich. Die Flügel bleiben bis zum tatsächlichen
Abschuß angelegt und können erst dann aufklappen, wenn das Geschoß bzw. die Rakete das
Waffenrohr verlassen hat Dadurch ist in vorteilhafter Weise ein rasches und sicheres wiederholtes Laden und
Entladen des Geschosses bzw. der Rakete sowie das eventuelle Zurücklegen in den Verpackungsbehälter
gewährleistet
Die nach hinten gerichtete Verlängerung der Schiebehülse ist bevorzugt als ringzylindrischer \nsatz
ausgebildet, mit dem sie sich an der im Bereich des hinteren Endes des Leitwerkträgers lösbar angeordneten
Scheibe abstützt.
Dazu kann beispielsweise die von hinten in den Leitwerkträger eingeschraubte Scheibe mit einer
ringförmigen Sollbruchstelle versehen sein, in deren Bereich die Scheibe unter der Wirkung der Pulvergase
der Abschußtreibladung durchtrennt wird. Dabei behält der abgetrennte Bereich der Scheibe seine die
Schiebehülse und die eventuelle Druckfeder abstützende Lage bei, b.s das Geschoß oder die Rakete aus dem
Waffenrohr ausgetreten ist, die Pulvergase der Abschußtreibladung dann also keine mehr nach vorn
gerichtete Druckkraft auf die Scheibe ausüben. Der abgetrennte Bereich der Scheibe kann dann nach hinten
ausgestoßen werden und die Schiebehülse sich unter Aufklappen der Flügel des Leitwerks nach hinten
bewegen. Mit einer solchen Ausbildung ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß sich die Schiebehülse und die
eventuelle Druckfeder im Boden des Geschosses bzw. so der Rakete abstützen, so daß die Drehbolzen
der Flügel beim Abschuß nicht durch die Trägheitskräfte der Schiebehülse und der eventuellen Druckfeder
beansprucht werden. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, konnte dadurch die ,Zielgenauigkeit wesentlich gesteigert
werden.
Wie vorstehend angegeben, kann die lösbare Verbindung zwischen der Schiebehüise und dem
Leitwerksträger mittels einer Scheibe erfolgen, deren zentraler die SchiebehUlse abstützender Teil über eine
ringförmige Sollbruchstelle abtrennbar ist Statt dessen kann auch vorgesehen werden, die Scheibe mittels
Scherstiften o. dgl. zu halten, die bei einer vorgegebenen Belastung die Scheibe freigeben. Diese Ausführungen
stellen jedoch nicht immer voll zufrieden, da es bei einer Serienfertigung nur mi», sehr großen Aufwand gelingt
diese Verbindungselemente so auszubilden, daß die Verbindung immer in dei gleichen definierten Weise
lösbiir ist Ist z. B. die Sollbruchstelle ungleichmäßig
gefertigt, so daß sie auch ungleichmäßig aufreißt, kann
die Scheibe beim Hinausfliegen aus dem hinteren Ende des Leitwerkträgers verkanten und dabei unzulässige
Querkräfte auf das Geschoß bzw. die Rakete ausüben. Die Folge davon sind Pendelbewegungen, welche die
Zeilgenauigkeit herabsetzen und unter ungünstigen Umständen sogar die Ursache von Querschlägern sein
können.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Scheibenhalterung
entsprechend dem Anspruch 2 auszubilden. Unter der Druckwirkung der Pulvergase der Abschußtreibladung
wird dabei der beispielsweise konisch ausgebildete vordere Bereich der Hülse nach außen an
die innere Wandung des Leitwerkträgers angedrückt, wodurch der vordere Hülsenrand von der Scheibe
abgleitet und diese damit längs ihres ganzen Umfangs gleichmäßig frei gibt Die Scheibe kann dann ungehindert
nach hinten abgestoßen werden.
Die Scheibenhalterung ist so ausgebildet, daß die
Scheibe beim Auftreten eines bestimmten Überdruckes innerhalb der Hülse gleichmäßig freigegeben wird. Um
reproduzierbare Verhältnisse zu erhalten, sollte dabei im ringförmigen Hohlraum außerhalb der Hülse immer
der gleiche möglichst niedrige Druck herrschen. Das heißt, daß die Scheibe und die Hülse se in das hintere
Ende des Leitwerkträgers eingesetzt werden sollten, daß — solange die Hülse die Scheibe noch nicht
freigegeben hat — praktisch keine ihilvergase der
Abschußtreibladung oder allenfalls eine sehr geringe Menge in den äußeren ringförmigen Hohlraum
hineiingelangen. Eine Verbesserung dieser Abdichtung des äußeren Hohlraumes ist gem. Anspmch 3 möglich.
Dabei kann die Hülse entweder von vornherein bereits an dieser Kante anliegen oder unter der Wirkung des
Pulvergasdruckes der Abschußtreibladung erst geringfügig bis zum Anliegen aufgeweitet und dann angedrückt
werden. In jedem Falle wird damit eine zusätzliche Abdichtung des äußeren Hohlraumes
erreicht indem während des Druckanstieges in der Hüls·: diese gegen die Kante des Leitwerkträgers
angedrückt und erst nach Erreichen eines bestimmten Druckaufbaus mit ihrem vorderen Bereich an dieser
Kante entlanggleitend nach außen in den dahinter liegenden Hohlraum weggedrückt wird. Eine weitere
Verbesserung der Abdichtung des Hohlraums ist nach Anspruch 4 erreichbar.
Die Hülse kann mit ihrem hinteren Bereich mit dem Leitwerkträger grundsätzlich dadurch fest verbunden
werden, daß sie mit Preßsitz in diesen hineingedrückt wird. Sofern diese reibschlüssige Verbindung im
Einzelfall jedoch nicht ausreichen sollte, um die vom Pulverfar· der Abschußtreibladung auf den vorderen
Bereich der Hülse ausgeübten axialen Kräfte sicher aufzunehmen, kanr. die Hülse mit ihrem hinteren
Bereich in den Leitwerkträger beispielsweise mittels eines Zweikomponentenklebers auf Epoxydharzbasis
eingeklebt werden. Zusätzlich oder auch statt dessen kann nach Anspruci 5 eine formschlüssige Verbindung
zwischen der Hülse und dem Leitwerkträger vorgesehen »ein.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausiührungsbeispielen
gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt in unterschiedlichem
Maßstab
Fii g. 1 eine in ein Waffenrohr eingeschobene Rakete,
Fig. 2 das hintere Ende des Leitwerkträgers mit
Schiebehülse,
F i g. 3 das hintere Ende des Leitwerkträgers mit ausgeklappten Flügeln und
F i g. 4 die Scheibenhalterung am hinteren Ende des Leitwerkträgers.
Die gem. Fig. 1 in das Waffenrohr I von vorn eingesetzte und teilweise im Schnitt dargestellte Rakete
weist den Kopf 2, das Heck 3, den Leitwerkträger 4 und die Abschußtreibladung 5 auf. Der Leitwerkträger 4 ist
mit der Längsbohrung 6 versehen, in welcher die axial bewegliche Schiebehülse 7 und die Druckfeder 8
untergebracht sind Am hinteren Ende des Leitwerkträgers
4 sind die Flügel 9 mit den Achsbolzen 10 befestigt. Die Flügel 9 liegen am Leitwerkträger 4 an. Im Abstand
von den Achsbolzen 10 ist an jedem Flügel 9 der is Drehbolzen 11 befestigt, der durch die kreisbogenförmigen
Schlitze 12 im Leitwerkträger4 in dessen Bohrung 6 und dort mit seinem freien Ende in die Ringnut 13 der
.Schiebehülse 7 hineinragt. Dabei ist das axiale Spiel
zwischen dem Drehbolzen ii und der Ringnut i3 so
bemessen, daß die Flügel 9 im geforderten Maße arretiert sind. Die Schiebehülse 7 stützt sich mittels des
ringzylindrischen Ansatzes 14 auf der in das hintere Ende des Leitwerkträgers 4 eingesetzten Scheibe 15 ab.
die wiederum mittels der Hülse 16 gehalten ist. Statt des ringzylindrischen Ansatzes 14 könnten hier selbstverständlich
auch beispielsweise drei in Längsrichtung sich erstreckende stabartige Ansätze verwendet werden, die
gleichmäßig längs des Umfangs der Sch ebehülse 7 verteilt angeordnet sind. Die Hülle 17 der Abschlißtreibladung
5 wird beim Abschuß in bekannte' Weise im Bereich des Kupplungselementes 18 vom Leitwerkträger
4 und damit von der das Waffenrohr 1 verlassenden Rakete abgetrennt. Im Heck 3 der Rakete sind der
Feststofftreibsatz 19 des Marschtriebvverkes d die J5
Düse 20 angeordnet.
In F i g. 2 ist die Schiebehülse 7 im vergrößerten
Maßstab gezeigt. Die Schiebehülse 7 ist mittels zweier schmaler Ringflansche 21, 22 in der Bohrung 6 des
Leitwerkträgers 4 geführt. Am vorderen Ende weist die Schiebehülse 7 den ringzylindrischen Ansatz 23 auf. der
zur Zentrierung der Druckfeder dient. Zwischen dem hinteren Ende der Druckfeder 8 und dem Ringflansch 21
ist dabei die Ringscheibe 24 angeordnet. Mit dem hinteren Ansatz 14 stützt sich die Schiebehülse 7 auf der
Scheibe 15 ab. Unmittelbar hinter dem hinteren Ringflansch 22 ist die Ringnut 13 vorgesehen, deren
hintere ringförmige Seitenfläche 25 an den Drehbolzen 11 der Flügel 9 anliegt, während zwischen der vorderen
Seitenfläche 26 der Ringnut 13 und den Drehbolzen 11
ein geringer Spalt vorhanden ist. Der Abstand zwischen der hinteren Seitenriäche 25 und der hinteren Endfläche
des Ansatzes 14 ist so gewählt, daß die Flügel 9 im arretierten Zustand einwandfrei am Leitwerkträger 4
anliegen. Im Ansatz 14 der Schiebehülse 7 sind die radialen Druckausgleichsöffnungen 27 vorgesehen. Die
mit der Drosselbohrung 28 versehene Scheibe 15 wird mittels der Hülse 16 gegen den Absatz 29 des
Leitwerkträgers 4 gedrückt.
Die Wirkungsweise der gezeigten Anordnung beim Abschuß ist wie folgt:
Nach dem Zünden der Abschußtreibladung 5 und dem damit verbundenen Druckanstieg in der Waffe gibt die
Hülse 16 die Scheibe 15 frei Solange sich die Rakete noch im Waffenrohr 1 befindet, lastet von hinten auf der
Scheibe 15 der hohe Druck der Pulvergase der Abschußtreibladung 5. Ein geringer Teil der Pulvergase
strömt durch die Drosselbohrung 28 in die Bohrung 6 des Leitwerkträgers 4 hinein. Die Schiebehülse 7 stützt
sich während der starken Beschleunigung der Rakete auf der Scheibe 15 ab und belastet somit nicht die
Drehbolzen 11 der Flügel 9. Das in der Bohrung 6 des
Leitwerkträgers 4 gestaute Gas kann durch die Druckausgleichsöffnungen 27 in der Schiebehülse 7 und
durch die Schlitze 12 im Leitwerkträger 4 zum Teil abströmen. Nachdem die Rakete das Waffenrohr 1
verlassen hat, fällt die Scheibe 15 infolge der in der Bohrung 6 gestauten Pulvergase nach hinten ab.
Gleichzeitig wird die Schiebehiilse 7 nach hinten gegen
die Drehbolzen 11 der Flügel 9 geschoben und drückt damit die Flügel 9 in die in F i g. 3 gezeigte Flugstcllung
auf. Dabei sind in Fig. 3, die das hintere Ende des Leitwerkträgers 4 teilweise im Schnitt zeigt, /ur
Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung nur zwei von den insgesamt beispielsweise sechs Flügeln 9
gezeigt.
in r i g. 4 isi in vergrößertem Maßstab die Mauerung
der Scheibe 15 gezeigt. Die Scheibe 15, die einerseits zur Arretierung der Schiebehülse 7 und andererseits zur
Drosselung des Druckes der Pulvergase der Abschußtreibladung 5 auf den Zünddruck des Machtriebwerkes
dient, liegt mittels der Dichtleiste 30 am Absatz 29 des Leitwerkträgers 4 an. Sie wird in dieser Lage mittels der
beispielsweise aus Messing hergestellten Hülse 16 gehalten. Die Hülse 16 ist in ihrem vorderen Bereich 31
zur Sehe.-je 15 hin konisch verjüngt ausgebildet und
liegt mit ihrem vorderen Rand am ringförmigen Absatz 3.? der Scheibe 15 an. Mit ihrem hinteren Bereich 33 liegt
die Hülse 16 am Leitwerkträger 4 aii und greift mit dem
nach außen umgebördelten hinteren Rand 34 in eine korrespondierende Ringnut 35 des Leitwerkträgers 4
ein. Zusätzlich oder statt dessen kann auch vorgesehen sein, die Hülse 16 in ihrem hinteren Bereich 33 mit dem
Leitwerkträger 4 zu verkleben. Die auf die Hülse 16 einwirkenden axialen Kräfte werden von der Bördelkante
34 und/oder der Verklebung aufgenommen. Der Leitwerkträger 4 ist am Übergang von dem die Scheibe
15 zu dem die Hülse 16 aufnehmenden Bereich mit einer umlaufenden Kante 36 ausgebildet, an der die Hülse 16
mit der Außenwand ihres vorderen Bereiches 31 anliegt. Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß der
vordere Rand der Hülse 16 nur wenig von der Kante 36 entfernt ist. Vorzugsweise beträgt diese Entfernung 0.1
bis OJ mm. Je nach Festigkeit der Hülse 16 und Höhe des Druckes der Pulvergase der Abschußtreibladung 5
sind im Einzelfall aber auch andere Abmessungen möglich.
Nach dem Zünden der Abschußtreibladung 5 wird der vordere Bereich 31 der Hülse 16 gegen die Kanio 36
gedruckt und damit der äußere Hohlraum 37 zwischen der Hülse 16 und der Wandung des Leitwerkträgers 4
zusätzlich abgedichtet Ist der Druck der Pulvergase auf einen vorbestimmten Wert angestiegen, wird der
vordere Bereich 31 der Hülse 16 — wie in F i g. 3 gezeigt — in den Hohlraum 37 hineingedrückt und gibt somit
die Scheibe 15 frei. Ein Teil der Pulvergase strömt durch die Drosselbohrung 28 der Scheibe 15 in die
Brennkammer des Marschtriebwerkes und zündet den dort angeordneten Treibsatz 19. Nachdem die Rakete
das Waffenrohr 1 verlassen hat, wird die Scheibe 15 — wie vorstehend bereits angegeben — nach hinten
abgestoßen, so daß die Flügel 9 des Leitwerkes in Flugstellung aufklappen können.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Geschoß oder Rakete mit aufklappbarem Leitwerk, dessen Flügel um quer zur Längsachse des
Geschosses oder der Rakete angeordnete Achsen tangential zum Leitwerkträger aufklappbar sind,
indem eine im Leitwerkträger angeordnete durch den Gasdruck einer Abschußtreibladung und/oder
die Kraft einer Druckfeder nach hinten bewegbare Schiebehülse gegen an den Flügeln exzentrisch
angebrachte Drehbolzen drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (7) eine
äußere Ringnut (13) aufweist, in welche die Drehbolzen (11) mit ihrem freien Ende eingreifen,
und daß die Schiebehülse (7) in ihrer die Flügel (9) im angelegten Zustand arretierenden Stellung gehalten
ist, indem sie sich mit einer nach hinten gerichteten Verlängerung (14) an einer im Bereich des hinteren
Endes des Leitwerkträgers (4) angeordneten Scheibe (15) abstützt, die mit dem Leitwerkträger (4) bis
zum Abschuß verbunden ist, wobei diese Halterung unter der Wirkung der Puivergase der Abschußtreibladung
(5) aufhebbar ist und die Scheibe (15) dann gegen die beim Abschuß während der Beschleunigungsphase
auftretenden Trägheitskräfte der Schiebehülse (7) und der evtl. davor angeordneten
Druckfeder (8) durch die nach vorn gerichtete Druckkraft der Pulvergase der Abschußtreibladung
(5) gehalten ist.
2. Geschoß oder Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in das hintere Ende des
Leitwerkträger: (4) eingesetzte Scheibe (15) sich nach vorn an einem innenseitig 'm Leitwerkträger
(4) ausgebildeten Absatz (29) abstützt und in dieser Stellung mittels einer hinter ihr anf «ordneten Hülse
(16) gehalten ist, die mit ihrem vorderen Rand an einem ringförmigen Absatz (32) der Scheibe (15)
anliegt und unter Belassung eines ringförmigen Hohlraumes (37) zwischen ihrem vorderen Bereich
(31) und dem mit einem im Vergleich zum Scheibenquerschnitt vergrößerten lichten Querschnitt
ausgebildeten Leitwerkträger (4) in ihrem hinteren Bereich (33) mit dem Leitwerkträger (4) fest
verbunden ist.
3. Geschoß oder Rakete nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwerkträger (4) am
Übergang von dem die Scheibe (15) zu dem die Hülse (16) aufnehmenden Bereich innenseitig eine
umlaufende Kante (36) aufweist, an welche die Hülse (16) mit der Außenfläche ihres vorderen Bereichs
(31) andrückbar ist.
4. Geschoß oder Rakete nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Scheibe (15)
mittels einer ringförmigen Dichtleiste (30) auf dem ringförmigen Absatz (29) des Leitwerkträgers (4)
abstützt.
5. Geschoß oder Rakete nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hülse (16) mit ihrem vorzugsweise durch Umbördeln außenseitig verdickt ausgebildeten hinteren Rand
(34) in eine innenseitig im Leitwerkträger (4) vorgesehene korrespondierende Ringnut (35) eingreift.
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