DE2721248A1

DE2721248A1 - Vorrichtung zum rueckstossfreien abschuss einer rakete

Info

Publication number: DE2721248A1
Application number: DE19772721248
Authority: DE
Inventors: Claes Roger Andersson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1977-05-11
Publication date: 1977-12-01
Also published as: CH619773A5; SE416230B; US4151780A; NL184176C; NL184176B; JPS52141100A; DE2721248B2; NO771732L; JPS6126800Y2; NL7705307A; GB1581072A; NO142685C; JPS60139197U; FR2352270A1; NO142685B; FR2352270B1; DE2721248C3; IT1078195B

Description

GLAWE₁ DELFS, MOLL & PARlNER PATENTANWÄLTE

2 7 21 P Λ Θ

DR-ING. RICHARD GLAWE. MÖNCHEN DIPL-ING. KLAUS DELFS. HAMBURG DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DlPU-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL. HAMBURQ

8000 MÖNCHEN 26 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL (089) 22 65 48 TELEX 52 25 OS

MÖNCHEN A 68

2000 HAMBURG POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE TEL. (040)4102008 TELEX 21 2921

Aktiebolaget Bofors 690 20 Bofors / Schweden

Vorrichtung zum rückstoßfreien Abschuß einer Rakete

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum rückstoßfreien Abschuß einer Rakete aus einem Abschußrohr mittels eines Gasgenerators, so daß mit Hilfe des Gases die Rakete aus dem Abschußrohr herausgedrückt wird.

Es ist bekannt, zum Abschießen einer Rakete aus einem Abschußrohr einen Gasgenerator zu verwenden, der ein Treibgas erzeugt, das die Rakete aus dem Abschußrohr herausdrückt. Der Vorteil bei Verwendung eines Gasgenerators

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anstelle einer Booster- oder Starthilfsrakete auf der Hauptrakete besteht im wesentlichen darin, daß dabei das Raketengewicht niedrig gehalten werden kann, und außerdem tritt dabei nicht das Problem auf, den Booster-Motor nach der Verwendung von der Rakete abzutrennen.

Der Gasgenerator kann entweder innerhalb des Abschußrohres, an seinem hinteren Abschnitt oder außerhalb angeordnet sein, und das erzeugte Treibgas kann dann über eine Rohrleitung zum hinteren Teil des Abschußrohres geleitet werden.

Das in dem Gasgenerator erzeugte Treibgas steht zunächst unter einem hohen Druck und expandiert danach auf einen gewünschten Antriebsdruck in dem Raum hinter der Rakete, so daß diese in dem Abschußrohr vorwärtsbeschleunigt wird.

Um nun eine geeignete Verteilung des Drucks hinter der Rakete bei rückstoßfreiem Abschuß zu erreichen, wurden bei bekannten Vorrichtungen Ablenkbleche, Düsen usw. verwendet, um den vom Gasgenerator erzeugten Gasstrom zu führen. Die Oberflächen, die von dem Gasstrom getroffen werden, müssen dabei aus einem Material bestehen, das den hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen des Treibgases widersteht, so daß die bekannten Vorrichtungen teuer sind.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und kompakte Vorrichtung zum Abfeuern einer Rakete aus einem Abschußrohr zu schaffen, und zwar ohne Verwendung von Abweisblechen, Düsen od. dgl.

Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator ringförmig ausgebildet und um das Abschußrohr herum an dessen hinterem Abschnitt angeordnet ist und daß das von dem Gasgenerator erzeugte Gas derart geführt wird, daß es durch eine Anzahl Bohrungen in dem Mantel des Abschußrohrs in dieses radial einwärts strömt.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gasgenerators und

Fig. 3 ein Diagramm der Druckverteilung hinter der Rakete.

Gemäß Fig. 1 ist eine Rakete 1 in einem länglichen Behälter 2 angeordnet, der nicht dargestellte Einrichtungen zum Transportieren aufweisen kann. Der Behälter 2 dient außerdem

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als Abschußrohr beim Abschießen der Rakete, und zu diesem Zweck ist er mit Einrichtungen versehen, um ihn in eine geeignete Abschußposition zu bringen. Diese Einrichtungen sind Jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und sind daher nicht dargestellt. Für den Transport kann der Behälter 2 außerdem mit vorderen und hinteren Abdeckungen versehen sein, die die Enden des Behälters abschließen.

Beim Abfeuern erhält die Rakete eine Vorwärtsbeschleunigung in dem Abschußrohr und tritt durch dessen Mündung 3 aus.

Die Rakete wird dann aus dem Abschußrohr mit Hilfe eines Gases herausgedrückt, das sich unter hohem Druck in dem Raum 4 hinter der Rakete ausdehnen kann. Zu diesem Zweck ist das Abschußrohr mit einem Gasgenerator 5 versehen, der ein Treibgas erzeugt, beispielsweise Pulverdampf oder -gas, das einen hohen Druck erzeugt. Der Gasgenerator ist außerhalb des Abschußrohres angeordnet, und zwar an dessen hinterem Abschnitt. Der erfindungsgemäße Gasgenerator 5 ist ringförmig ausgebildet und weist einen ringförmigen, geschlossenen Raum 6 auf, der mit dem Raum 4 in dem Absshußrohr über eine Anzahl Bohrungen 7 im Mantel des Rohres verbunden ist. Die Mitten der Bohrungen sind in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Abschußrohres angeordnet. Außerdem sind die Bohrungen auf dem Umfang der Mantelfläche gleichförmig verteilt angeordnet.

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Wenn die Rakete abgefeuert werden soll, wird beispielsweise eine Pulverladung in dem Gasgenerator gezündet, und das Pulvergas erzeugt dann einen hohen Druck in dem ringförmigen Raum 6. Das Gas strömt dann radial durch die Bohrungen 7 in den Raum 4 in dem Abschußrohr. Wenn das Gas in das Rohr durch die Bohrungen 7 expandiert, wird ein Luftkissen ausgebildet, das einen Gasdruck bewirkt, der hinter der Rakete in dem Raum 4 aufrechterhalten wird; das Luftkissen entspricht dem eines Luftkissenfahrzeugs. Das gesamte Gas wird durch die hintere öffnung 8 des Abschußrohrs nach rückwärts heraus abgeleitet, abgesehen von der Gasmenge, die erforderlich ist, um den Druck in dem Rohr aufrechtzuerhalten, wenn sich die Rakete vorwärts bewegt. Das System ist rückstoßfrei, abgesehen von der Reibungskraft zwischen der Rakete und dem Abschußrohr.

Der Druck hinter der Rakete hängt ab von den Gaswerten in dem Raum 6 in dem Gasgenerator, von der Fläche der Bohrungen 7 und von dem Durchmesser des Abschußrohrs. Unabhängig von der Position der Rakete in den Abschußrohr bleibt der mittlere Druck und damit die auf die Rakete wirkende Kraft konstant. Dies hat zur Folge, daß die Beschleunigung der Rakete in dem Rohr konstant ist. Bei gleicher Gesamtfläche hängt die Druckverteilung hinter der Rakete von der Anzahl der Bohrungen 7 in der Trennwand zwischen dem Raum 6 in dem Gasgenerator und des Raum 4 in dem Ab-

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schußrohr ab. Hierzu wird auf Fig. 3 verwiesen, die die Druckverteilung in radialer Richtung darstellt. Eine geringe Anzahl von Bohrungen (Kurve A) führt zu großen Druckdifferenzen, während eine große Anzahl von Bohrungen (Kurve B) zu einer gleichförmigeren Druckverteilung führt.

Unabhängig von der Anzahl der Bohrungen ist jedoch die gestrichelte Kurve C identisch, wenn die Gesamtfläche der Bohrungen konstant ist. Der maximale Druck wird in der Mitte des Abschußrohres erhalten.

Da das Gas radial in das Abschußrohr hineingedrückt wird, sind keinerlei Abweisbleche wie bei bekannten Vorrichtungen erforderlich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher vorteilhaft, da die von dem Gasgenerator erzeugten Gasstrahlen eine hohe Geschwindigkeit und eine hohe Temperatur aufweisen.

Außerdem sind keinerlei Flächen vorhanden, die unter dem Einfluß des Drucks zu Kräften in Richtung des Abschußrohres führen könnten. Die Anordnung mit dem ringförmigen Gasgenerator hat außerdem den Vorteil, daß sie kompakter ausgebildet werden kann, in erster Linie durch kürzere Ausbildung des Abschußrohres, da der hintere Abschnitt der Rakete nahe der Querschnittsebene, in der die Bohrungen 7 angeordnet sind, angeordnet werden kann. Außerdem hat die erfindungs-

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gemäße Vorrichtung den Vorteil, daß keinerlei komplizierte Düsen erforderlich sind. Die Bohrungen 7 bestehen aus einfachen sogenannten Rohrdusen, die durch Bohrungen in der Wand des Abschußrohres gebildet werden.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des hinteren Abschnitts des Abschußrohres, wobei der ringförmige Gasgenerator im einzelnen dargestellt ist. Der hintere Abschnitt des Abschußrohres ist verstärkt ausgebildet, und zwar durch eine Verdickung 9 des Mantels. Der erfindungsgemäße Gasgenerator, der um diesen Abschnitt des Abschußrohres angeordnet ist, besteht aus einem rohrförmigen Teil, der auf den verstärkten Abschnitt 9 des Abschußrohrs aufgepaßt ist. Der Gasgenerator ist derartig ausgebildet, daß zwei verschiedene Räume zwischen der Außenwand des Gasgenerators und dem Mantel des Abschußrohrs ausgebildet sind, beispielsweise ein erster kleinerer ringförmiger Raum 10, der eine Zündladung 11 zum Zünden der Hauptladung des Gasgenerators aufweist, und außerdem ein größerer, ebenfalls ringförmiger Raum 12, der die besagte Hauptladung enthält. Die Räume 10 und 12 sind miteinander über eine Anzahl Kanäle 13 verbunden, so daß die heißen Flammgase, die durch die Verbrennung der Zündladung gebildet werden, die Hauptladung erreichen können und diese zünden. Die Hauptladung besteht aus einer Anzahl Pulverröhren 14, die parallel zur Längsachse des Abschußrohrs angeordnet und um das Abschußrohr in dem Raum 12 gleichmäßig

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verteilt angeordnet sind. Die Pulverrohre werden mit Hilfe eines ringförmigen Schirms 15 mit L-förmigem Querschnitt festgehalten, der außerdem die Bohrungen 7 in dem Mantel des Abschußrohres abdeckt. Der Schirm weist ein ausreichend feines Geflecht auf, um zu verhindern, daß Pulverreste durch die Bohrungen 7 versprüht werden, jedoch gestattet es einen freien Durchtritt des Gases, das beim Verbrennen der Pulverrohre gebildet wird. Die Bohrungen 7 in dem Mantel des Abschußrohres sind radial und senkrecht zur Längsachse des Abschußrohres gerichtet, so daß die erzeugten Gase radial einwärts in das Abschußrohr expandieren.

Im Rahmen der Erfindung kann der oben beschriebene Gasgenerator, der mit Pulver betrieben wird, durch andere Gasgeneratoren ersetzt werden, beispielsweise durch einen Druckluftantrieb, wobei die Druckluftquelle dann mit dem ringförmigen Gasgenerator verbunden werden muß.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.) Vorrichtung zum rückstoßfreien Abschießen einer Rakete aus einem Abschußrohr mittels eines Gasgenerators, in dem zunächst Gas unter hohem Druck erzeugt wird, das sich danach auf einen geeigneten Druck entspannt, so daß die Rakete aus dem Abschußrohr hinausgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Gasgenerator (5) ringförmig ausgebildet und um das Abschußrohr (2) herum an dessen hinterem Abschnitt angeordnet ist und daß das vom Gasgenerator (5) erzeugte Gas derart geführt wird, daß es durch eine Anzahl Bohrungen (7) in dem Mantel des Abschußrohrs (2) in dieses radial einwärts strömt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mitten der Bohrungen (7) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Abschußrohrs (2) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrungen (7) auf dem Umfang des Mantels gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das die Rakete (1) aus dem Abschußrohr (2) hinausdruckende Gas durch Zünden einer Pulverladung (14) in dem Gasgenerator (5) erzeugt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Pulverladung (14) eine Anzahl Pulverrohre aufweist, die parallel zur Längsachse des Abschußrohres (2) und auf dessen Umfang gleichfönrig verteilt angeordnet sind.

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