DE2520238C3

DE2520238C3 - Steerable projectile rolling around its longitudinal axis

Info

Publication number: DE2520238C3
Application number: DE19752520238
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Hofmann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1975-05-07
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2520238B2; DE2520238A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein um seine Längsachse rollendes Geschoß mit mehreren gleichwirkenden, um die Längsachse des Geschosses in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Steuer-Organen, die zur Erzielung von Querkräften über einen mit der Rollfrequenz des Geschosses synchronisierten Rollsignalverteiler ansteuerbar sind.The invention relates to a projectile rolling about its longitudinal axis with several identically acting, control organs arranged at regular angular intervals around the longitudinal axis of the projectile, which are synchronized with the roll frequency of the projectile to achieve transverse forces Rolling signal distributors are controllable.

Rollende Geschosse werden zur Stabilisierung ihrer Fluglage und zu ihrer Steuerung bzw. Lenkung mit Steuerorganen ausgerüstet, und zwar hauptsächlich mit Luft- oder Strahlspoilern bzw. Luftrudern. Strahlspoiler oder ein einzelnes in der Längsmittelebene eines rollenden Geschosses mittig angeordnetes Luftruder erzeugen eine Querkraft, die senkrecht zur Geschoßlängsachse gerichtet ist, während bei mehreren zumeist symmetrisch am Geschoßumpfang angeordneten Luftspoilern bzw. Luftrudern Querkräfte in einer zur Geschoßlängsachse parallelen seitlich versetzten Ebene erzeugt werden. Die Steuerung bzw. Lenkung erfolgt in diesem Falle insofern indirekt, als die zur Beeinflussung der Geschoßflugbahn benötigten Querkräfte mit Hilfe einer Drehung des Geschosses um die Längsachse aufgebaut werden. Durch aufeinander abgestimmte Verstellung der Luftspoiler bzw. der Luftruder können die Querkräfte jedoch auch ohne Drehung des Flugkörpers direkt erzeugt werden.Rolling projectiles are used to stabilize their flight position and to control or steer them Control organs equipped, mainly with air or jet spoilers or air rudders. Jet spoiler or a single air rudder arranged centrally in the longitudinal center plane of a rolling projectile generate a transverse force that is perpendicular to the longitudinal axis of the bullet, while with several mostly air spoilers or air rudders arranged symmetrically on the storey fuselage Floor longitudinal axis parallel laterally offset plane are generated. The control or steering takes place in in this case indirectly, as the transverse forces required to influence the projectile trajectory with the help a rotation of the projectile around the longitudinal axis. Through coordinated Adjustment of the air spoiler or the air rudder can, however, also reduce the lateral forces without rotating the Missile are generated directly.

Um derartige rollende Geschosse längs einer Bahn zu führen, müssen die mit dem Geschoß rollenden Steuerorgane über einen rollwinkelabhängigen Rollsignalverteiler zur Erzeugung nicht rollender Querkräfte angesteuert werden; hierzu vgl. etwa die DE-AS 18 02 223, in der ein Lenkregelkreis für einen rotierenden Flugkörper beschrieben ist, der nur ein Strahlruder aufweist, die US-PS 24 21 085, in der ein zielsuchendes Geschoß mit einem einzigen Luftruder gezeigt ist, bzw. die DE-AS 14 56 161, in der die Lenkung eines rollenden Flugkörpers mit zwei Strahlrudern beschrieben istIn order to guide such rolling projectiles along a path, the rolling with the projectile must Control organs via a roll-angle-dependent roll signal distributor to generate non-rolling lateral forces be controlled; see for example DE-AS 18 02 223, in which a steering control loop for a rotating Missile is described which has only one thruster, US-PS 24 21 085, in which a target-seeking Projectile is shown with a single air rudder, or DE-AS 14 56 161, in which the steering of a rolling Missile is described with two thrusters

Zur Erzielung von ausreichenden Querkräften wird auf rollende Geschosse mit ein oder zwei Steuerorganen eine Steuerkraft jeweils über einen gewissen Drehwinkelbereich des Geschosses ausgeübt, so daß selbstverständlich exakte Querkräfte nicht erreicht werden können und diese überlagernd rollende parasitäre Störkräfte auftreten. Daraus ergibt sich eine je nach Anteil der rollenden parasitären StörkräfteTo achieve sufficient lateral forces, rolling projectiles are equipped with one or two control organs a control force exerted over a certain angle of rotation of the projectile, so that of course, exact transverse forces cannot be achieved and these superimposed rolling forces parasitic disturbance forces occur. This results in a depending on the proportion of rolling parasitic disturbance forces

i~ mehr oder minder schlangenförmige Bewegung des Geschosses um seine Sollflugbahn. So ergibt sich für ein Geschoß mit zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Steueroganen, die über einen Rollsignalverteiler sinusförmig angesteuert werden, was im allgemeinen die problemloseste und Störkraftfreieste Ansteuerung bedeutet, insgesamt eine mit der doppelten Roüfrequenz des Geschosses rotierende, der nutzbaren Querkraft amplitudengleiche parasitäre Störkraft
Bei bisher verwendeten lenkbaren Geschossen, ob selbstgetrieben oder nicht, sind die hier genannten Störkräfte bei sonst einwandfrei aufeinander abgestellten Geschoßkomponenten nicht so ausschlaggebend, da die aufzubringenden Querkräfte im allgemeinen nicht so hoch sind, daß hier Abhilfe versucht worden wäre.i ~ more or less serpentine movement of the projectile around its target trajectory. For a floor with two independently controllable control ogans, which are controlled sinusoidally via a rolling signal distributor, which generally means the most problem-free and free of disturbance forces, a total of parasitic disturbance force rotating at twice the round frequency of the projectile and with the same amplitude as the usable transverse force
In previously used steerable projectiles, whether self-propelled or not, the disruptive forces mentioned here are not so decisive in otherwise perfectly stacked projectile components, since the transverse forces to be applied are generally not so high that a remedy would have been attempted here.

Die parasitären Störkräfte können dadurch verringert und so die Lenkbarkeit des Geschosses verbessert werden, wenn in Anlehnung an nicht rollende Geschosse vier symmetrisch am Geschoß verteilte Steuerorgane auch für sin rollendes Geschoß vorgese-The parasitic disturbance forces can thereby be reduced and the steerability of the projectile improved if, based on non-rolling storeys, four symmetrically distributed on the storey Control organs also intended for a rolling projectile

^ hen werden. Wenn die Steuerorgane über einen Rollsignalverteiler mit vier 90-Grad-Phasen so angesteuert werden, daß der Zeitverlauf der Steuerkräfte jedes einzelnen Steuerorgan!; sinusförmig und rollsynchronisiert ist, heben sich tatsächlich alle Komponenten der parasitären Störkräfte gegenseitig auf. Die resultierende Querkraft ist dann tatsächlich bahnfest ^ hen will. If the control organs are controlled via a rolling signal distributor with four 90-degree phases in such a way that the timing of the control forces of each individual control element !; is sinusoidal and roll-synchronized, all components of the parasitic disturbance forces actually cancel each other out. The resulting shear force is then actually railway-proof

In der Praxis ist es jedoch im allgemeinen so, daß der Zeitverlauf der Steuerkräfte oder etwa der Ruderauslenkung oft nicht sinusförmig und die Steuercharakteri-In practice, however, it is generally the case that the timing of the control forces or the rudder deflection often not sinusoidal and the control characteristics

⁴^ stik der Steuerorgane nicht linear ist Dadurch bleibt zwar die Steuerkraft der Steuerorgane symmetrisch, ist jedoch nicht mehr sinusförmig, sondern mit Oberwellen behaftet. Die wesentlichsten Oberwellen sind die. ungeradzahligen Oberwellen und hier insbesondere die dritte Sinusoberwelle. ⁴ ^ stik the control organs is not linear. This means that the control force of the control organs remains symmetrical, but is no longer sinusoidal, but has harmonics. The most important harmonics are. odd harmonics and here in particular the third sine harmonic.

Auch eine sinusförmige Ansteuerung der Steuerorgane ermöglicht bei dieser Konstruktion demnach im allgemeinen keinen vollständigen Kräfteausgleich; den stärksten Störeinfluß auf die Lenkung hat hier eine mit vierfacher Rollfrequenz rotierende Komponente aus der dritten und fünften Oberwelle. Diese Komponenten von parasitären Störkräften verhalten sich dem Betrage nach zur nutzbaren Querkraft wie die Fourierkoeffizienten der in die einzelnen Komponenten zerlegten Steuerkraft aj und a% zu dem die Grundwelle darstellenden Koeffizienten a_t. Even a sinusoidal control of the control elements in this construction does not generally allow a complete balance of forces; The strongest disruptive influence on the steering has a component from the third and fifth harmonic that rotates at four times the rolling frequency. These components of parasitic disturbance forces relate to the usable transverse force like the Fourier coefficients of the control force aj and a% , which are broken down into the individual components, to the coefficient a _t representing the fundamental wave.

Bei zur Zeit geplanten lenkbaren Geschossen, etwa zur Panzerabwehr, werden so hohe Längs- und Querbeschleunigungen angestrebt, daß parasitäre Stör-In the case of steerable projectiles planned at the time, for example for anti-tank missiles, high longitudinal and Aimed at lateral accelerations so that parasitic disturbance

^M kräfte möglichst klein gehalten werden müssen. Bei hohen Beschleunigungskräften, die etwa die Servokomponenten des Geschosses belasten und hohen Querkräften, die direkt durch verstellbare Steuerorgane aufge- ^M forces must be kept as small as possible. In the case of high acceleration forces which, for example, load the servo components of the projectile and high transverse forces which are directly

bracht werden, könnten nämlich die spiralförmigen Verzerrungen der Geschoßflugbahn durch die parasitären Störkräfte so groß werden, daß Bodenberührung eintritt oder die Treffsicherheit unter das geforderte Minimum abfälltbe brought, namely the spiral-shaped distortions of the projectile trajectory by the parasitic Disturbing forces become so great that ground contact occurs or the accuracy is below the required level Minimum drops

Für diese Geschosse, die in allen ihren Komponenten hochbeschleunigungsfest sein müssen, wird man möglichst einfach aufgebaute Sollsignalverteiler und Steuerorgane mit sehr einfachen Steuercharakteristiken verwenden und etwa Zweipunktverhalten in der Laufgeschwindigkeit der Steuerorgane und/oder Zweibzw. Dreipunktverhalten im Ausschlagwinkel anstreben. Komplizierte Rollsignalverteiler, die sinusförmige Steuerkräfte bewirken sollen, werden kaum verwendet werden können.For these projectiles, which have to be resistant to high acceleration in all of their components, one becomes as possible simply structured target signal distributors and control elements with very simple control characteristics use and about two-point behavior in the running speed of the controls and / or two or two. Aim for three-point behavior in the deflection angle. Complicated rolling signal distributors, the sinusoidal ones Control forces are intended to effect, will hardly be able to be used.

Jedoch treten selbst bei einem Geschoß mit vier Steuerorganen, bei dem die parasitären Störkräfte durch entsprechende Ansteuerung der Steuerorgane noch einigermaßen ausgeglichen werden können, bei einer Ansteuerung durch einfache schwarzweiß schaltende Rollsignaiverieüer relativ hohe parasitäre Störkräfte auf. Eine Komponente der parasitäre; Störkräfte weist hierbei vierfache Rollfrequenz in der Rollrichtung des Geschosses und einen Betrag von einem Drittel der nutzbaren Querkraft auf und eine andere die gleiche Frequenz, jedoch entgegengesetzte Rollrichtung und einen Betrag von einem Fünftel der nutzbaren Querkraft Bei Geschossen mit zwei Steuerorganen betragen die wichtigsten Komponenten von parasitären Störkräften eine mit einem Drittel der nutzbaren m Querkraft, die entgegengesetzt zu der Rollrichtung des Geschosses mit zweifacher Rollfrequenz umläuft eine weitere mit vierfacher Rollfrequenz und ebenfalls einem Drittel der nutzbaren Querkraft und eine dritte, wiederum entgegengesetzt mit vierfacher Rollfrequenz umlaufende Komponente mit einem Fünftel der nutzbaren QuerkraftHowever, even with a projectile with four control organs, in which the parasitic disturbance forces can still be compensated to some extent by appropriate control of the control organs, relatively high parasitic disturbance forces occur when actuated by simple black and white switching rolling signals. A component of the parasitic; Disturbing forces here have four times the rolling frequency in the rolling direction of the projectile and an amount of one third of the usable lateral force and another has the same frequency, but opposite rolling direction and an amount of one fifth of the usable lateral force Interfering forces one with a third of the usable m lateral force, which runs in the opposite direction to the rolling direction of the bullet with twice the roll frequency, another with four times the roll frequency and also one third of the usable lateral force and a third component, again in the opposite direction with four times the roll frequency, with a fifth of the usable lateral force

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Geschoß und hier insbesondere die Anordnung der Steuerorgane so weiterzubilden, daß im Gegensatz zu bekannten Geschossen die parasitären Störkräfte merklich verkleinert oder gar kompensiert werden, und daß dadurch gleichzeitig die Steuerorgane mittels sehr einfach aufgebauter Rollsignalverteiler angesteuert werden können, ohne daß die Lenkbarkeit des Geschosses « wesentlich beeinträchtigt wird.It is the object of the invention, the projectile and here in particular the arrangement of the control elements so to develop that, in contrast to known projectiles, the parasitic disruptive forces are noticeably reduced or even compensated, and that at the same time the control organs by means of very simple built-in rolling signal distributor can be controlled without affecting the steerability of the projectile " is significantly impaired.

Die Erfindung geht zur Lösung dieser Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 von folgender Erkenntnis aus:The invention aims to solve this problem with the features of claim 1 of the following Knowledge from:

Der Zeitverlauf der Querkraft eines einzelnen w Steuerorgans wird über einen gewissen Winkelbereich von NuIi beginnend zu einem Maximum und dann wieder nach Null sowie danach um 180 Grad verschoben spiegelbildlich im Negativen verlaufen. Bei sinusförmiger Ansteuerung und linearer Steuercha- r> rakteristik des Steuerorgans wird der Zeitverlauf ebenfalls sinusförmig sein.The time course of the transverse force of an individual w control member will run over a certain angular range from NuIi to a maximum and then back to zero and then shifted by 180 degrees in a mirror-inverted manner in the negative. With sinusoidal control and linear Steuercha- r> of the control member rakteristik is the time course also be sinusoidal.

Zusätzlich zu diesem Verlauf der Querkraft werden Oberwellen auftreten, die parasitäre Störkräfte darstellen und die im folgenden, solange der Nulldurchgang t>o gemeinsam mit der Grundwelle erfolgt, als Sinusoberwellen bezeichnet werden.In addition to this course of the transverse force, harmonics will occur, which represent parasitic disturbance forces and the following, as long as the zero crossing t> o occurs together with the fundamental wave, are referred to as sine harmonics.

Es zeigt sich nun, daß bei einer Reihe technisch bedingter Effekte unter gewissen Voraussetzungen nur ungeradzahlige Sinusoberwellen im Zeitverlauf der von (>■> den Steuerorganen aufgebrachten Querkräfte auftreten. So etwa bei einer symf/ietrischen, jedoch nicht linearen Steuercharakteristik der einzelnen Steuerorgane, dann bei symmetrisch begrenzten Auslenkwinkeln der einzelnen Steuerorgane, bei einer Zweipunktsteuerung der Laufgeschwindigkeit, einer Pulsbreitensteuerung des Auslenkwinkels etwa von Strahlspoilern und bei Verwendung von nichtlinearen, jedoch symmetrischen RolJsignalverteilem. Die genannten Voraussetzungen sind etwa die Symmetrie in der Auslenk- und in der Rückstellbewegung der Steuerorgane und Symmetrie zwischen positiver und negativer Auslenkung, die sich konstruktiv im allgemeinen erfüllen lassen. Durch entsprechende Justierung lassen sich ferner die Bedingungen erfüllen, daß die Steuerkräfte mit der Rollbewegung des Geschosses synchronisiert und der Zeitversatz zwischen der Betätigung der einzelnen Steuerorgane ebenfalls gleichmäßig istIt can now be seen that for a number of technically conditioned effects, under certain conditions, only odd sine harmonics in the course of time of (> ■> the control organs applied lateral forces occur. For example a symmetrical but not linear one Control characteristics of the individual control organs, then with symmetrically limited deflection angles of the individual Control organs, with a two-point control of the running speed, a pulse width control of the Deflection angle of beam spoilers and when using non-linear, but symmetrical RolJsignalverteilem. The mentioned prerequisites are about the symmetry in the deflection and in the Return movement of the control organs and symmetry between positive and negative deflection, which are can generally be fulfilled constructively. The conditions can also be adjusted by appropriate adjustment meet that the control forces synchronized with the rolling movement of the projectile and the time offset between the actuation of the individual control organs is also uniform

Es können zwar auch ungeradzahlige Cosinusoberwellen und geradzahlige Sinus- und Cosinusoberwellen auftreten, so beispielsweise durch eine Nullpunktverschiebung einer zwar symmetrischen, jedoch nicht linearen Steuerchrakteristik der S^uerorgane oder bei unsymmetrisch begrenzten Auslenkwinkeln bzw. unsymmetrischen Laufgeschwindigkeiten der Steuerorgane oder durch eine unsymmetrische Charakteristik des Rollsignalverteilers, jedoch sind diese Effekte so weit beherrschbar, daß sie kaum Bedeutung gewinnen.It is true that odd-numbered cosine harmonics and even-numbered sine and cosine harmonics can also be used occur, for example due to a zero shift of a symmetrical, but not linear tax practice of the governing bodies or at asymmetrically limited deflection angles or asymmetrical running speeds of the control elements or by an asymmetrical characteristic of the rolling signal distributor, but these effects are so far manageable that they hardly gain any importance.

Ausgehend demnach von der Erkenntnis, daß die ungeradzahligen Sinusoberwellen im Zeitverlauf der von den Steuerorganen aufgebrachten Querkräften gegenüber den sonstigen Oberwellen überwiegen, ist die oben genannte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß das Geschoß eine ungerade Anzahl von wenigstens drei unabhängig voneinander über den Rollsignalverteiler ansteuerbarer Steuerorgane aufweist Zweckmäßigerweise werden drei bzw. fünf Steuerogane verwendet da hierbei der mechanische und elektronische Aufwand denjenigen bekannter Geschosse nicht übersteigtBased on the knowledge that the odd sine harmonics in the course of time lateral forces applied by the control organs outweigh the other harmonics the above object is achieved according to the invention in that the projectile has an odd number has at least three independently controllable control members via the rolling signal distributor It is advisable to use three or five control owers, since this is the mechanical one and electronic effort does not exceed that of known floors

Durch diese im Prinzip verblüffend einfache Lösung können ohne Beeinträchtigung der Lenkbarkeit des Geschosses parasitäre Störkräfte wesentlich verringert oJer gar ausgeglichen werden. Interessant ist hierbei, daß ein Geschoß mit drei regelmäßig verteilten und unabhängig voneinander nach einem Schwarz/Weiß-Verfahren ansteuerbaren Steuerorganen noch geringere Störungen durch parasitäre Störkräfte aufweist als ein Geschoß mit vier ebenso angesteuerten Steuerorganen. Bei einem Geschoß mit drei Steuerorganen fällt lediglich eine Komponente der fünften Oberwelle und eine der siebten Oberwelle ins Gewicht, die beide mit der sechsfachen Rollfrequenz umlaufen und bei sinusförmiger Ansteuerung lediglich ein Fünfundzwanzigste! bzw. ein Neunundvierzigstel der nutzbaren Querkraft und bei einer Schwarz/Weiß-Ansteuerung lediglich ein Fünfel bzw. ein Siebtel der nutzbaren Querkraft betragen. Bei einem Geschoß mit fünf Steuerorganen tritt sogar erst eine Komponente der neunten Oberwelle mit der zehnfachen Rollfrequenz des Geschosses auf.This solution, which is astonishingly simple in principle, enables the Projectile parasitic disturbance forces are significantly reduced or even compensated for. It is interesting here that a floor with three regularly distributed and independent of each other according to a black and white process controllable control organs has even less interference from parasitic disturbance forces than a floor with four equally controlled control organs. On a floor with three control organs falls only one component of the fifth harmonic and one of the seventh harmonic have a weight, both with of six times the rolling frequency and with sinusoidal control only a twenty-fifth! or one forty-ninth of the usable lateral force and with black / white control be only a fifth or a seventh of the usable shear force. For a floor with five Control organs even only occur a component of the ninth harmonic with ten times the rolling frequency of the Floor.

Insgesamt hi/oen die parasitären Störkräfte bei Geschossen, die gemäß der Erfindung ausgebildet sind, nur kleine Amplituden und rollen mit relativ hohen Frequenzen, so daß die Lenkbarkeit der Geschosse nahezu nicht beeinträchtigt ist und im wesentlichen nur noch von der Symmetrie der einzelnen Steuerorgane abhängt.Overall, the parasitic disruptive forces contribute Projectiles designed according to the invention have only small amplitudes and roll with relatively high ones Frequencies so that the steerability of the projectiles is almost unaffected and essentially only still depends on the symmetry of the individual control organs.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile werden insbesondere bei Geschossen deutlich, die hohen Quer- und Längsbeschleunigungen unterworfen sind. HierThe advantages that can be achieved with the invention are particularly evident in the case of projectiles, the high transverse and are subject to longitudinal accelerations. here

braucht die Rudercharakteristik nur symmetrisch, nicht jedoch linear zu sein, ohne daß dadurch wesentliche parasitäre Störkräfte auftreten. Das gleiche gilt für die Verstellung der Steuerorgane, so daß damit auch stark beschleunigende Flugkörper, in die im allgemeinen nur nichtlinear wirkende Ruderorgane eingebaut werden können, extrem gut lenkbar bleiben. Ebenso braucht die Steuercharakteristik des mit der Rollfrequenz synchronisierten Rollsignalverteilers nur symmetrisch, nicht jedoch linear zu sein, so daß es möglich ist, die Steuercharakteristik grob zu vereinfachen, etwa eine Schwarz/Weiß-Steuerung zu realisieren.the rudder characteristic need only be symmetrical, but not linear, without this being essential parasitic disturbance forces occur. The same goes for the adjustment of the control organs, so that also strong accelerating missiles, in which generally only non-linearly acting rudder organs are built can remain extremely steerable. Likewise, the control characteristic needs to be synchronized with the rolling frequency Rolling signal distributor to be only symmetrical, but not linear, so that it is possible to use the To roughly simplify control characteristics, for example to implement black / white control.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Geschoß mit einem Rollsignalverteiler für die mit der Rollfrequenz des Geschosses synchronisierte Aufschaltung von Lenkkommandos auf die Sti-erergane versehen, der einen mit dem Ausgangssignal eines Rollfrenuenzmessers beaufschlagt?!! und nach Erreichen eines Winkelbetrages, der dem Winkelabstand zwischen zwei Steuerorganen proportional ist, rücksetzbaren Integrator sowie einen mit dessen Ausgang verbundenen Pulsformer aufweist, der seinerseits mit einer Gatterschaltung zum polaritätsrichtigen Aufschalten der dieser Schaltung zugeführten Lenkkommandos auf die Steuerorgane verbunden ist. Hierbei ist deutlich ersichtlich, daß der Rollsignalverteiler nur einfache elektronische Komponenten aufweist, insbesondere an Stelle der für ein Geschoß mit vier Steuerorganen im allgemeinen notwendigen Zwei-Quadranten-Sinusgeber lediglich einen einfachen Pulsformer aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, the projectile is equipped with a rolling signal distributor for the switching of steering commands to the, synchronized with the roll frequency of the projectile Steering organs provided, one with the output signal a roll frequency meter applied? !! and after reaching an angular amount which is proportional to the angular distance between two control elements, has resettable integrator and a pulse shaper connected to its output, which in turn with a gate circuit for switching on the steering commands supplied to this circuit with the correct polarity connected to the control organs. It can be clearly seen here that the rolling signal distributor has only simple electronic components, especially in place of those for a floor with four Control organs in general only need a simple pulse shaper having.

Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellt darThe invention is explained in more detail in several exemplary embodiments with reference to the drawing. In this poses represent

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Geschosses gemäß der Erfindung mit drei unabhängig voneinander betätigbaren Luftrudern,F i g. 1 is a perspective view of a projectile according to the invention with three independently operable air rudders,

F i g. 2 schematisch eine Heckansicht eines Geschosses gemäß der Erfindung mit drei Luftspoilern,F i g. 2 schematically shows a rear view of a projectile according to the invention with three air spoilers,

F i g. 3 eine Teilansicht eines Hecks eines Geschosses gemäß der Erfindung mit drei symmetrisch angeordneten Stranispoiiern,F i g. 3 is a partial view of a stern of a projectile according to the invention with three symmetrically arranged Front viewers,

F i g. 4 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Geschosses gemäß der Erfindung mit fünf unabhängig voneinander ansteuerbaren Luftrudern,F i g. 4 shows a simplified perspective illustration of a projectile according to the invention with five independently controllable air rudders,

Fig.5 ein Blockschaltbild eines Rollsignalverteilers für ein Geschoß gemäß der Erfindung mit drei unabhängig voneinander ansteuerbaren Steuerorganen und5 shows a block diagram of a rolling signal distributor for a projectile according to the invention with three independently controllable control members and

F i g. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise des Rollsignalverteilers gemäß F i g. 5.F i g. 6 is a diagram showing the mode of operation of the rolling signal distributor according to FIG. 5.

Ein Geschoß 1 weist an seinem Heck drei an seinem Umfang jeweils in einem Winkelabstand von 120 Grad angeordnete Flügel 2 auf, deren Berührungslinie mit dem Außenmantel des Geschosses gegen die jeweilige zur Längsachse 3 parallele Mantellinie leicht angestellt ist so daß das von einem hier nur durch eine Triebwerksdüse 4 dargestellten Triebswerk angetriebene Geschoß mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit φ um seine Längsachse 3 in der angegebenen Pfeilrichtung rotiert; vgL F i g. 1.A projectile 1 has at its rear three wings 2 arranged on its circumference at an angular distance of 120 degrees, the line of contact with the outer surface of the projectile against the respective surface line parallel to the longitudinal axis 3 is slightly employed so that the one here only through one Engine nozzle 4 engine-driven projectile shown rotates at a certain angular velocity φ about its longitudinal axis 3 in the direction of the arrow; vgL F i g. 1.

Zur Lenkung des Geschosses 1 sind die Flügel um eine nicht dargestellte Achse senkrecht zur erwähnten Mantellinie mittels eines Rudermotors schwenkbar. Anstelle der schwenkbaren Flüge! werden als Steuerorgane auch sogenannte Luftspoiler 2\ verwendet, die zur Übertragung von Querkräften aus den Flügeln 2 ausgefahren werden und als Störkanten wirken; vgl.To steer the projectile 1, the wings can be pivoted about an axis, not shown, perpendicular to the aforementioned surface line by means of a rudder motor. Instead of the swiveling flights! so-called air spoilers 2 \ are also used as control organs, which are extended to transmit transverse forces from the wings 2 and act as interfering edges; see.

Fig. 2.Fig. 2.

Ferner sind als Steuerorgane drei Strahlspoiler 2t möglich, die jeweils um 120 Grad versetzt sind und in den Triebwerksstrahl eingreifen; vgl. F i g. 3.Furthermore, three jet spoilers 2t are possible as control elements, each of which is offset by 120 degrees and which intervene in the jet of the engine; see Fig. 3.

■> In der Fig.4 ist schließlich ein Geschoß mit fünf unabhängig ansteuerbaren Luftrudern 2₃ gezeigt.■> Finally, FIG. 4 shows a floor with five independently controllable air rudders 2 _3.

Um Steuerkräfte rollsynchron auf drei Steuerorgane eines Geschosses übertragen zu können, ist ein Rollsignalverteiler gemäß der Fig.5 vorgesehen.In order to be able to transfer control forces to three control organs of a floor in a roll-synchronous manner Roll signal distributor provided according to Fig.5.

to Dieser weist einen rücksetzbaren Integrator 11 mit symmetrischer Kennlinie auf, dessen Eingang mit einem Winkelgeschwindigkeitsmesser bzw. Rollfrequenzmesser 12 über ein Summierglied 13 verbunden ist. Dem Integrator werden hierbei die Rollfrequenz φ desThis has a resettable integrator 11 with a symmetrical characteristic, whose input with a Angular speed meter or rolling frequency meter 12 is connected via a summing element 13. To the The rolling frequency φ des will be the integrator

ι) Geschosses und die Rollfrequenz ψ des in Polarkoordinaten dargestellten Vektors der Querkraft zugeführt. Am anderen Pol des umschaltbaren Einganges ist ein weiteres SummierglieH 14 vorgesehen, rlem Hie Anfangsrollage <po des Geschosses etwa beim Startι) Projectile and the rolling frequency ψ of the in polar coordinates Vector shown supplied to the transverse force. There is a on the other pole of the switchable input further summing element 14 provided, rlem Hie Initial roll position <po of the storey for example at the start

2Ii eingegeben ist. Der Ausgang des Rücksetzintegrators 11 ist auf den zweiten Eingang dieses Summiergliedes rückgeführt. Der Integrator 11 wird immer dann zurückgesetzt, wenn er einen bestimmten, dem Winkelabstand der Flügel proportionalen Winkel errechnet2Ii is entered. The output of the reset integrator 11 is on the second input of this summing element returned. The integrator 11 is always reset when it reaches a certain, the angular distance the wing proportional angle is calculated

2-, hat, etwa wie in der Fig.6, erste Zeile gezeigt, einen Winkel von 60 Grad.2-, has, as shown in the first line in Fig. 6, a 60 degree angle.

Das Ausfangssignal des Integrators, das in der F i g. 6 in der ersten Zeile gezeigt ist, wird einem Pulsformer 15 zugeführt, an dessen Ausgang etwa regelmäßig beimThe starting signal of the integrator, which is shown in FIG. 6 is shown in the first line, a pulse shaper 15 fed, at its output about regularly at

in Nulldurchgang des Ausgangssignals des Integrators ein positiver bzw. negativer Impuls erscheint, wie in Zeile 2 der F i g. 6 dargestellt.in the zero crossing of the output signal of the integrator positive or negative pulse appears, as in line 2 of FIG. 6 shown.

Der Ausgang des Pulsformers 15 ist mit einem Register 16, etwa einem bei jedem Impuls desThe output of the pulse shaper 15 is connected to a register 16, approximately one for each pulse of the

!■-> Pulsformers 15 um eine Stelle weitergestellten Ringzähler verbunden, an dessen sechs Ausgängen nacheinander die Ausgangssignale x, y, z, u, ν und w anliegen, siehe Zeile 3 in F i g. 6. Die Ausgänge des Ringzählers 16 sind mit einer Gatterschaltung 17 verbunden, die ihrerseits drei Ausgänge aufweist, deren .Ausgangssignale & β und γ durch folgende logische ODER-Verknüpfung mit den Ausgangssignalen des Ringzählers 16 verbunden sind:! ■ -> Pulse shaper 15 connected by one digit further ring counter, at the six outputs of which the output signals x, y, z, u, ν and w are applied one after the other, see line 3 in FIG. 6. The outputs of the ring counter 16 are connected to a gate circuit 17, which in turn has three outputs, the output signals & β and γ of which are connected to the output signals of the ring counter 16 by the following logical OR operation:

γ = ν + w + χ γ = ν + w + χ

Die Ausgänge der Gatterschaltung 17 sind mit einer Verteilerschaltung 18 verbunden, die drei Schalter A, B The outputs of the gate circuit 17 are connected to a distribution circuit 18, the three switches A, B

-,Ii und C aufweist, die jeweils den Ausgängen α, β ur I γ zugeordnet sind. Der eine Pol aller Schalter A, B und C ist mit einer Leitung 19 verbunden, über die der Betrag (a) des in Polarkoordinaten dargestellten Vektors einer gewünschten Querkraft des Geschosses von einem-, Ii and C , which are each assigned to the outputs α, β ur I γ . One pole of all switches A, B and C is connected to a line 19, via which the amount (a) of the vector, shown in polar coordinates, of a desired transverse force of the projectile from one

ν, Kommandostand 20 übertragen wird. Die Schalter A, B und C sind beispielsweise Feldeffekttransistoren, an deren Gate-Elektrode die Signale α, β bzw. γ anliegen und deren Drain-Elektrode der Betrag (a)der Querkraft zugeführt wird. Während der Rollbewegung des ν, command status 20 is transmitted. The switches A, B and C are, for example, field effect transistors, to whose gate electrode the signals α, β and γ are applied and whose drain electrode is supplied with the amount (a) of the transverse force. While the

no Geschosses erscheint daher am Ausgang der Schaltergruppe A, B und C, also der jeweiligen Source-Elektrode, ein amplitudenmoduliertes Rechtecksignal, das Rudermotoren der Steuerorgane direkt aufgeschaltet werden kann.No bullet therefore appears at the output of switch group A, B and C, i.e. the respective source electrode, an amplitude-modulated square-wave signal that can be switched directly to the rudder motors of the control units.

p-, Für Steuerorgane, die bevorzugt mit einer Pulsbreitenmodulation angesteuert werden, so z. B. Strahlspoiler, werden die drei Ausgänge der Verteilerschaltung 18 mit jeweils einem Integrator Ai, h und /3 verbunden. Dasp-, For control elements that are preferably controlled with pulse width modulation, such as B. beam spoiler, the three outputs of the distribution circuit 18 are each connected to an integrator Ai, h and / 3. That

Ausgangssignal der Integratoren ist in der siebten Zeile des Diagramms gemäß der Fig.6 dargestellt. Die Ausgänge der Integratoren / sind jeweils auf einen Eingang je eines Summiergliedes Si, Si und S3 geschaltet, auf deren zweiten Eingang ein die Rollsteuerung des Flugkörpers beeinflussendes Signal R aufgesch^'tet werden kann. Die so aufbereiteten Lenkkommandosignale werden über Dreipunktschalter 71, T₂ und T) mit zwei definierten Umschaltpunkten als Stellsignale Λ, Γ2 und η den jeweiligen Steuerorganen zugeführt. In den Zeilen 8 bis 10 sind diese Stellsignale für Zweipunktverhalten der Steuerorgane bezüglich des Auslenkwinkels dargestellt.The output signal of the integrators is shown in the seventh line of the diagram according to FIG. The outputs of the integrators / are each connected to an input of a summing element Si, Si and S3, to whose second input a signal R influencing the roll control of the missile can be applied. The steering command signals processed in this way are fed to the respective control organs as control signals Λ, Γ2 and η via three-position switches 71, T ₂ and T) with two defined switchover points. Lines 8 to 10 show these control signals for two-point behavior of the control elements with regard to the deflection angle.

Für die Ansteuerung von fünf Steuerorganen muß der oben beschriebene Rollsignalverteiler lediglich im Ringzähler, in der Gatterschaltung und in der Verteilerschaltung geringfügig erweitert werden.For the control of five control organs, the rolling signal distributor described above only needs to be in the Ring counter, in the gate circuit and in the distribution circuit are slightly expanded.

Bei Geschossen, die gemäß der Erfindung ausgebildet sind, heben sich die parasitären Störkräfte weitgehend auf. Ebenso können schaltungstechnisch einfache. vollelektronische Rollsignalverteiler und für die Verstellung der Steuerorgane einfache und robuste Servokomponenten etwa mit Schwarz-Weiß-Steuerung ohne wesentliche Nachteile für die Lenkbarkeit verwendet werden.In the case of projectiles which are designed according to the invention, the parasitic disruptive forces are largely lifted on. Simple circuitry can also be used. fully electronic rolling signal distributor and for adjustment of the control organs simple and robust servo components, for example with black-and-white control without significant disadvantages for the steerability are used.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Projectile rolling around its longitudinal axis with several identically acting control elements arranged around the longitudinal axis of the projectile at regular angular intervals, which can be controlled to generate transverse forces via a roll signal distributor synchronized with the rolling frequency of the projectile, characterized in that the projectile (1) has an odd Number of at least three independently controllable via the roll signal distributor control members (2; 2; 2; ₂ )

2. Projectile according to claim 1, characterized in that the projectile (1) has five control members (23) having

3. Projectile according to one of claims 1 or 2, characterized in that the roll signal distributor (Fig.5) / 2r with the roll frequency (φ) of the projectile (1) synchronized activation of steering commands (from 20; R) to the individual control members (2; 2i; 2 ₂ ; 2 ₃ ) an integrator (2; 2i; 2 2; 2 3) acted upon by the output signal of a rolling frequency meter (12) and resettable after reaching an angular amount which is proportional to _{the angular distance between two control elements (2; 2i; 2 2} ; 2 ₃ ) 11) and a pulse shaper (15) connected to its output, which in turn is connected to a gate circuit (16, 17, 18) for the correct polarity switching on of the steering commands supplied to this circuit