DE2649672B2

DE2649672B2 - Deflection device for jet jets

Info

Publication number: DE2649672B2
Application number: DE19762649672
Authority: DE
Inventors: Walter 8021 Taufkirchen Kranz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2649672A1; DE2649672C3; FR2369428A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ablenkvorrichtung für Düsenstrahlen mit Überschallgeschwindigkeit eines raketengetriebenen Flugkörpers mit mindestens einem am Rand einer Raketendüse angeordneten, in die Düsenöffnung einschiebbaren Ablenkkörper.The invention relates to a deflection device for jet jets at supersonic speed rocket-propelled missile with at least one arranged on the edge of a rocket nozzle, in the Nozzle opening retractable deflector.

Bei derartigen Ablenkvorrichtungen wird durch eine seitliche öffnung in der Düsenwand oder am Düsenrand ein Ablenkkörper, auch Spoiler genannt in den Düsenstrahl eingeschoben. Dadurch wird eine Stoßwelle erzeugt, welche den Düsenstrahl einseitig von der Düsenwand ablöst und so eine Richtungsändeung des Schubvektors bewirkt Sind mehrere solche Ablenkvorrichtungen um die Raketendüse angeordnet, so kann der durch die Rakete angetriebene Flugkörper durch entsprechende Ansteuerung der Ablenkvorrichtungen gelenkt werden. Bei rotierenden Flugkörpern würde auch eine solche Ablenkvorrichtung genügen.In such deflection devices, a lateral opening in the nozzle wall or on the nozzle edge a deflector, also called a spoiler, is pushed into the jet. This creates a shock wave which detaches the nozzle jet from the nozzle wall on one side and thus changes the direction of the Thrust vector caused If several such deflection devices are arranged around the rocket nozzle, the missiles propelled by the rocket by appropriate control of the deflection devices be steered. In the case of rotating missiles, such a deflection device would also suffice.

Ablenkvorrichtungen dieser Art sind in der DE-AS 12 20 288 und in der DE-OS 23 35 126 beschrieben. Bei dieser Lenkmethode für Flugkörper wird also ein divergierender Düsenstrahl einseitig begrenzt, wodurch ein von der Richtung der Flugkörperlängsachse abweichender Schub erzeugt wird. Die maximale Querkraft, welche so auf den Flugkörper ausgeübt werden kann, hängt also wesentlich von der Divergenz des Düsenstrahls ab. Andererseits nimm die Schubkraft mit der Divergenz des Düsenstrahles ab, so daß sich die heutzutage gewünschten Forderungen nach hoher Schubkraft und hoher Querkraft während des Lenkvorganges mit den bekannten Lösungen nur bedingt erfüllen lassen.Deflection devices of this type are described in DE-AS 12 20 288 and in DE-OS 23 35 126. at this steering method for missiles so a diverging jet is limited on one side, whereby a thrust deviating from the direction of the missile's longitudinal axis is generated. The maximal The transverse force that can be exerted on the missile depends essentially on the divergence of the jet. On the other hand, the thrust decreases with the divergence of the jet, so that the nowadays desired demands for high thrust and high lateral force during the steering process can only be met to a limited extent with the known solutions.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ablenkvorrichtung für Düsenstrahlen eines raketengetriebenen Flugkörpers der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher die auf den Flugkörper wirkende Querkraft wesentlich erhöht werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a deflection device for nozzle jets of a rocket-propelled To create missile of the type mentioned, with which the transverse force acting on the missile can be increased significantly.

The object is achieved according to the invention

daß an dem dem Ablenkkörper gegenüberliegenden Randbereich der Raketendüse eine die Raketendüse verlängernde Wand angeordnet ist und daß die Wand in dem an die Raketendüse angrenzenden Bereich zumindest eine Öffnung zur Umgebungsluft aufweistthat at the edge region of the rocket nozzle opposite the deflecting body a rocket nozzle extending wall is arranged and that the wall in the area adjacent to the rocket nozzle has at least one opening to the ambient air

Sei der erfindungsgemäßen Ablenkvorrichtung wird der Düsenstrahl in bekannter Weise durch einen einschiebbaren Ablenkkörper (Spoiler) abgelenkt Da die die Düse verlängernde Wand das Ansaugen vonBe the deflection device according to the invention, the nozzle jet is in a known manner by a retractable deflector (spoiler) deflected because the wall extending the nozzle prevents the suction from

tu Umgebungsluft lokal verhindert, heftet sich der derart abgelenkte Strahl aufgrund des Coanda-Effektes an die Wand an, wodurch eine weitere Strahlablenkung und damit eine Erhöhung der Querkraft bewirkt wird. Wird der Ablenkkörper wieder aus dem Düsenstrahl entferntIf ambient air is prevented locally, it attaches itself in this way deflected beam due to the Coanda effect on the wall, whereby a further beam deflection and so that an increase in the transverse force is effected. Will the deflector is removed from the jet

is so löst sich der Strahl von der Wand ab und verläuft wieder in Richtung der Flugkörperlängsachse. Dies wird entsprechend den Gesetzen der Strömungslehre durch Ansaugen von Luft durch die Öffnung in der Wand in dem an die Düse angrenzenden Bereich erreicht wodurch eine relativ kleine Störung im Düsenstrahl verursacht wird, welche derjenigen des Ablenkkörpers entgegenwirkt Sobald der Ablenkkörper aus dem Düsenstrahl entfernt wird, wird durch diese Störung der Coanda-Effekt überwunden, so daß sich der Strahl vonThis is how the beam detaches itself from the wall and runs again in the direction of the missile longitudinal axis. This is done according to the laws of fluid mechanics Aspiration of air is achieved through the opening in the wall in the area adjacent to the nozzle thereby causing a relatively small perturbation in the jet, that of the baffle counteracts As soon as the deflector is removed from the nozzle jet, this disturbance causes the Coanda effect overcome, so that the beam of

2-> der Wand ablöst Die Raketendüse wirkt also in Verbindung mit dem Ablenkkörper und der erfindungsgemäßen Wand wie ein bi- bzw. tristabibs Fluidikelement
Entsprechend den bei den bisherigen Ablenkvorrich-2-> the wall detaches The rocket nozzle thus acts in connection with the deflector and the wall according to the invention like a bi- or tristable fluidic element
According to the previous deflection devices

!<> tungen bekannten Anordnungen können eine oder mehrere solcher Wände am Umfang der Raketendüse angeordnet sein, je nachdem, ob der Flugkörper während des Fluges rotiert oder nicht! <> known arrangements can have one or more such walls on the circumference of the rocket nozzle be arranged depending on whether the missile rotates during flight or not

A significant increase in the deflection

Γ) richtung bewirkten Querkraft des Raketentriebwerkes wird dadurch erreicht daß die Wand unter einem Winkel zur Flugkörperlängsachse angestellt ist, welcher größer ist als der halbe Düsenöffnungswinkel.Γ) direction caused lateral force of the rocket engine is achieved in that the wall is employed at an angle to the missile longitudinal axis, which is greater than half the nozzle opening angle.

As a result, the nozzle jet can significantly exceed its

ίο natürliche, durch die Düsenform gegebene Divergenz hinaus durch Einschieben des Ablenkkörpers abgelenkt werden.ίο natural divergence given by the nozzle shape be deflected by inserting the deflector.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Wand in einer längs und/oder quer zur Flugkörper-It has proven to be particularly advantageous if the wall in a longitudinal and / or transverse to the missile

■I > längsachse gelegenen Ebene gekrümmt ist. insbesondere ein U-förmig gekrümmter Auslauf der Wand verhindert, daß sich der abgelenkte Düsenstrahl unkontrolliert von der Wand ablöst.
Wenn die Öffnung in der Wand ein verstellbares■ I> plane located along the longitudinal axis is curved. in particular a U-shaped curved outlet of the wall prevents the deflected nozzle jet from being detached from the wall in an uncontrolled manner.
If the opening in the wall is adjustable

w Drosselelement aufweist wird ebenfalls ein unkontrolliertes Ablösen des Düsenstrahles von der Wand bei eingeschobenem Ablenkkörper verhindert und ein sicheres Ablösen nach dem Zurückziehen des Ablenkkörpers sichergestellt. Das Drosselelement kann funk-w throttle element is also an uncontrolled Detachment of the nozzle jet from the wall with the deflector inserted is prevented and a Safe detachment ensured after the deflection body has been withdrawn. The throttle element can be radio-

v> tionell mit dem Ablenkkörper verbunden sein und je nach dessen Stellung die Öffnung freigeben oder verschließen. v> be functionally connected to the deflecting body and, depending on its position, open or close the opening.

Die Figuren zeigen in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.The figures show a schematic representation of an exemplary embodiment of the subject matter of the invention.

wi F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Raketendüse und den Strahlengang des Düsenstrahles bei zurückgezogenem Ablenkkörper;wi F i g. 1 shows a cross section through a rocket nozzle and the beam path of the nozzle jet with the deflector retracted;

F i g. 2 zeigt den Strahlengang bei der in F i g. 1 dargestellten Raketendüse bei eingeschobenem Ablenken körper.F i g. 2 shows the beam path in the case of FIG. 1 shown rocket nozzle with inserted deflection body.

In F i g. 1 ist das Ende eines während des Fluges rotierenden Flugkörpers I mit einer RaketendUse 2, welche einen in den Düsenstrahl einschiebbarenIn Fig. 1 is the end of a missile I rotating during flight with a missile end use 2, which can be pushed into the jet

Ablenkkörper 3 aufweist, dargestellt Der aus der Raketendüse 2 austretende Düsenstrahl 4 ist bei zurückgezogenem Ablenkkörper 3 konzentrisch zur Längsachse des Flugkörpers. Auf der dem Ablenkkörper 3 gegenüberliegenden Seite der Raketendüse ist eine, die Düse verlängernde U-förmig gekrümmte Wand 5 angeordnet Die Wand 5 ist über einen kleinen Absatz 6 am DDsenrand befestigt und weist eine nach außen gerichtete Krümmung auf. Im Absatz 6 ist eine öffnung 7 vorhanden. Bedingt durch den Anstellwinkel der Wand, ilen Absatz 6 und die durch die öffnung 7 einströmende Außenluft, berührt der Düsenstrahl 4 die Wand 5 nichtHas deflecting body 3, shown from the Nozzle jet 4 exiting rocket nozzle 2 is concentric to the deflector 3 when the deflector is withdrawn Longitudinal axis of the missile. On the opposite side of the baffle 3 is the rocket nozzle a U-shaped curved wall 5 extending the nozzle is arranged. The wall 5 is over a small one Paragraph 6 attached to the DDsenrand and has an outward curvature. In paragraph 6 there is a 7 opening available. Due to the angle of attack the wall, ilen paragraph 6 and the opening 7 incoming outside air, the jet 4 touches the Wall 5 does not

As shown in FIG. 2, the deflector 3 in FIG

den Düsenstrahl eingeschoben, so wird der Düsenstrahl in bekannter Weise abgelenkt und gerät dadurch in die Nähe der Wand 5. Aufgrund des Coanda-Effektes heftet sich der Düsenstrahl an die Wand 5 an und wird entsprechend der Krümmung der Wand noch weiter nach außen abgelenkt Dadurch tritt eine Erhöhung der Querkraft gegenüber den bekannten Ablenkvorrichtungen auf. Wird der Ablenkkörper wieder aus dem Düsenstrahl 4 zurückgezogen, so verschwindet die den Düsenstrahl ablenkende Stoßwelle. Die durch die entsprechend dimensionierte öffnung 7 angesaugte Luft löst den Düsenstrahl 4 wieder von der Wand 5 ab, so daß dieser dann wieder die Raketendüse wie in F i g. 1 dargestellt verläßtIf the jet is pushed in, the jet will be deflected in a known manner and thus comes close to the wall 5. Staples due to the Coanda effect the nozzle jet attaches itself to the wall 5 and becomes even wider according to the curvature of the wall deflected outwards As a result, there is an increase in the transverse force compared to the known deflection devices on. If the deflector is withdrawn from the jet 4 again, the disappears Jet deflecting shock wave. The air sucked in through the correspondingly dimensioned opening 7 detaches the nozzle jet 4 again from the wall 5, so that this then again the rocket nozzle as in FIG. 1 depicted leaves

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Deflector for jet jets with Upper sonic speed of a rocket propelled missile with at least one at the edge a rocket nozzle arranged, in the nozzle opening insertable deflector, thereby characterized in that on the edge region of the rocket nozzle opposite the deflecting body (3) (2) a rocket nozzle (2) extending wall (S) is arranged, and that the wall (5) in the area (6) adjoining the rocket nozzle (2) has at least one opening (7) to the ambient air having

2. Deflector according to claim 1, characterized in that the wall (5) under a Angle to the missile longitudinal axis is employed, which is greater than half the nozzle opening angle (a).

3. Deflector according to claim 1 or 2, characterized in that the wall (5) in one is curved longitudinally and / or transversely to the missile longitudinal axis plane

4. Deflector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the opening (7) in the wall (5) has an adjustable throttle element