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Flugkörper, insbesondere Rakete oder Geschoß
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Flugkörper der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Bei der Anordnung von Nutzlasten mit Fallschirm in beispielsweise
dem Gefechtskopf einer Rakete gibt es zwei prinzipicll unterschiedliche Möglichkeiten
Der Fallschirm kann - bezogen auf die Nutzlast und in Flugrichtung betrachtet -
hinter der Nutzlast oder vor dieser angeordnet sein. Bei der Nutzlast handelt es
sich insbesondere um pyrotechnische Xörper wie z.B. Leucht-, Infrarotstör- oder
Rauchkbrper. Es kann sich aber auch um andere Wirkko"rper wie Ortungsgeräte, Sendegeräte,
Munition od. dgl.
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handel-, Dabei ist im allgemeinen jeder Nutzlastkörper mit einem
Fallschirm versehen. Es können aber auch an einem Nutzlastkörper nehrere Fallschirme
angebracht sein, wie auch mehrere Nutzlastkörper mit einem gemeinsamen Fallschirm
verbunden sein können.
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Die Ausstoßeinrichtung, welche die Nutzlast aus der Flugkörperhülle
in Flugrichtung hinausschiebt, befindet sich immer hinter der Nutzlast. Als Ausstoßeinrichtung
wird insbesondere eine pyrotechnische Ausstoßladung verwendet, die zu einem vorgegebener
Zeitpunkt auslösbar ist. Statt dessen kann aber beispielsweise auch ein vorgespannte
Schraubenfeder für das Ausstoßen vorgesehen werden.
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Befindet sich der Fallschirm hinter der Nutzlast, so muß or bei einer
pyrotechnischen Ausstoßladung vor deren Verbrennungsgasen geschützt werde. Weiterhin
miiß die Nutzlast, sofern es sich um einen pyrotechnischen Körper handelt, eine
besondere Anzündeinrichtung erhalten. Diese zusätzlichen Maßnahmen können unter
Umständen einen sehr erheblichen Aufwand verursachen.
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Befindet sich der Fallschirm dagegen vor der Nutzlast, so können die
Verbrennungsgase einer pyrotechnischen Ausstoßladung vorteilhaft dazu benutzt werden,
pyrotechnische Nutzlasten dire oder indirekt, z.B. über ein entsprechendes pyrotechnisches
Verzögerungselement anzuzünden. Ein besonderer Schutz des Fallschirms vor den Verbrennungsgasen
der Ausstoßladung ist nicht erforderlich. Dadurch wird der Aufwand für die Unterbringung
und das Ausstoßen der Nutzlast stark reduziert. Außerdem wird durch diese Anordnung
die Funktionssicherheit erhöht, da die Anzündung der pyrotechnischen Nutzlast ohne
weiteres so ausgebildet werden kann, daß sie erst dann erfolgt, wenn die Ausstoßladung
abgebrannt ist. Der Nachteil dieser an sich sehr vorteilhaften Anordnung besteht
in der großen Gefahr, daß nach erfolgtem Ausstoß die Nutzlast mit dem davor befindlichen,
gegebenenfalls bereits mehr oder weniger geöffneten Fallschirm kollidiert und dadurch
dessen Entfaltung behindert bzw. diesen beschädigt oder sogar zerstört.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil bei einem
Flugkörper der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu vermeiden, d.h.
diesen so auszubilden, daß bei einem in Flugrichtung erfolgenden Ausstoß der Nutzlast
mit davor angeordnetem Fallschirm die Kollisionsgefahr zwischen Nutzlast und Fallschirm
zumindest stark vermindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung entsprechend
dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Bei Ausstoß der Nutzlast wird dieser eine
zusätzliche Vorwärtsgeschwindigkeit- erteilt, während die Flugkörperhülle zusammen
mit den weiteren in bzw. an dieser angebrachten Teilen verzögert wird. Die Geschwindigkeitsdifferenz
dieser beiden Körper hängt von deren Masse und der Größe der AXusstoßkraft ab. Durch
das Ver'bindungselement wiEd nach dem Ausstoß die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
Nutzlast und Flugkörperhülle wieder verringert oder sogar beseitigt, während sich
der Fallschirm zunächst noch mit im wesentlichen unverminderter Geschwindigkeit
in Flugrichtung weiterbewegt. Dadurch werden noch vor dem einen des Fallschirme
dessen
Fangleinen gestrafft, so daß die Kollisionsgefahr mit der Nutzlast zumindest stark
verringert wird. Durch die ruckartige Abbremsung der Nu-tzlast, welche erfolgt,
wenn das Verbindungselement auf seine volle Länge auseinandergezogen ist, wird außerdem
das Öffnen des Fallschirms begünstigt.
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Das wenigstens eine Verbindungselement, dessen eines Ende an dem
Flugkörper und dessen anderes Ende an der Nutzlast befestigt ist, ist so ausgebildet,
daß es einerseits auf engem Raum in der Flugkörperhülle, insbesondere hinter der
Nutzlast unterbringbar und andererseits beim Hinausschieben der Nutzlast auf seine
vorgegebene Länge auseinanderziehbar ist. Diese Länge ist vorzugsweise so festgelegt,
daß ein vollständiger Ausstoß der Nutzlast aus der Flugkörperhülle möglich ist.
Das an dem restlichen, hint-ren Teil des Flugkörpers, aus dem die Nutzlast auszustoßen
ist, zu befestigende Verbindungselement kann unmittelbar mit der Hülle des Flugkörpers
oder auch mittelbar mit dieser über andere an der Hülle befestigte Teile verbunden
sein. In dem auseinander gezogenen Zustand, in welchem das Verbindungselement vorzugsweise
völlig gestreckt ist, bewirkt der sich mit geringerer Geschwindigkeit als die Nutzlast
bewegende restliche Flugkörper über das Verbindungselement erfindungsgemäß die Abbremsung
der der Nutzlast. Das Verbindungselement ist bevorzugt als Seil, Band, Litze od.
dgl. aus Draht, Kunststoffasern usw. ausgebildet, so daß es aufwic'kel-,.aufrollbar
od.dgl. ist. Das Verbindungselement könnte aber beispielsweise auch aus hülsen-,
stegförmige od. dgl. Abschnitten aus z.B. Metall oder Kunststoff zusammen gesetzt
sein, die teleskopartig ineinander angeordnet oder an ihren Enden gelenkig miteinander
verbunden sind, so daß sie zickzackförmig zusammenlegbar sind. Sofern es im Einzelfall
zweckmäßig sein sollte, können auch zwei oder mehrere Verbindungselemente vorgesehen
sein. Das Verbindungselement ist vorzugsweise in dem die AusstoBeinrichtung enthaltenden
Raum untergebracht. Die Ausstoßeinrichtung kann beispielsweise eine vorgespannte
Schraubenfeder sein, die mechnisch oder elektrisch im Ausstoßzeitpunkt entriegelt
wird. Bevorzugt wird jedoch eine pyrotechnische Ausstoßladung verwendet. Bei den
Nutzlast handelt es sich vorzugsweise um pyrotechnische Körper, insbesondere
Leuchtkörper
oder Infrarotstörlcörper. Es können aber auch andere Wirkkörper mit Vorteil auf
die erfindungsgemäße Art aus einem Flugkörper ausgestoßen werden. In bekannter Weise
können auch eine Nutzlast mit mehreren Fallschirmen und umgekehrt kombiniert werden.
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Sofern die Funktion der Nutzlast durch das Verbindungselement bzw.
den daran befestigten restlichen Flugkörper beeinträchtigt wird, kann in zweckmäßiger
Weiterbildung der Erfindung eine Ausfuhrung nach Anspruch 2 vorgesehen werden Die
Trennung kann z.B. durch einen Zeitschalter erfolgen, über den eine pyrotechnische
Trenneinrichtung be-tätig-t wird. Das Verbindungselement kann aber auch von der
Nutzlast gelöst werden, wenn diese in Funktion tritt. Bei einer pyrotecimischen
Nutzlast kann dies in vorteilhafter Weise z.B. dadurch bewerkstelligt werden, daß
beim ZUnden der Nutzlast, insbesondere eines Leuchtkörpers, die Verbindungsstelle
mit dem Verbindungselement, vorzugsweise einem Seil, wegbrennt.
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In den Fällen, in denen die Nutzlast nur bestimmten maximalen Zugkräften
in Richtung des Verbindungse)ementes ausgesetzt werden darf, ist die Anordnung nach
Anspruch 3 zweckmäßig, gemäß dem das Verbindungselement mit einer Soltrennstelle
definierter Festigkeit versehen ist, so daß dieses lösbar bzw. durchtrenntar ist.
Ist die Kraft, die das Verbindungselement auf die Nutzlast ausübt, zu groß, eine
Trennung jedoch zunächst nicht erwünscht, so kann gemäß Anspruch 4 das Verbindungselement
z.B. mit Aufreißeinrichtungen versehen werden, die bei einer bestimmten Kraf nachgeben
und dadurch einen Teil der Bewegungsenergie der mit einer Geschwindigkeitsdifferenz
auseinanderfliegenden Korper vernichten.Das Verbindungselement wird dadurch jedoch
nicht durchtrennt, sondern nur mehr oder weniger verlängert. Diese Aufreißeinrichtungon
können z.B. bei einem Seil oder Band als zusammengebundene, -genähte od. dgl. Schlaufen
oder Falten ausgeführt sein. Statt dessen können aber gemäß Anspruch 5 z.B.
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auch zwei Seile mit unterschiedlicher Länge im gestreckten Zustand
stand vorgesehen sein. Das kürzere Seil reißt bei Erreichen der vorbestimmten Zugkraft
durch, wodurch wieder ein Teil der Bewegungsenergie
vernichtet
wird. Das zweite dann zur Wirkung kommen de Seil kann so ausgelegt sein, daß es
bei Erreichen einer vorge gebenen Kraft gleichfalls reißt oder ohne zu reißen die
Verbindung zwischen Nutzlast und Flugkörperhülle aufrechterhält. Eine bleibende
Verbindung kann z.B. in bewohnten Gebieten erforderlich sein, um eine Gefährdung
von Personen oder Gegenständen durch die herunterfallende Flugkörperhülle zu vermeiden.
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Um das Verbindungselement in der Flugkörperhülle definiert unterzubringen,
kann es gemäß Anspruch 6 z.B. in Kautschuk oder einen Hartschaum auf Kunststoffbasis
wie z.B. Phenolharzschaum eingegossen und dadurch in geordneter Lage zuverlässig
in dem fur es vorgesehenen Raum festgelegt werden, so daß es beim Ausstoß ohne Schwierigkeiten
auseinandergezogen werden kann.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel gezeigt
und wird anhand dieses nachstehend noch näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Rakete in schematischer Darstellung und Fig.
2 einen Ausschnitt daraus im vergrößerten Maßstab.
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Fig. 1 zeigt eine Rakete mit einem Gefechtskopf 1 und einem daran
befestigten Raketenmotor 2. Der Gefechtskopf 1 weist die vordere Haube 3 und die
hintere Hülle 4 aut, die durch eine umlaufende Ker be 5 voneinander getrennt sind.
Den Abschluß des Gefechtskopfes 1 bildet der Boden 6. Im Gefechtskopf 1 sind die
Ausstoßladung 7, die Nutzlast 8 und der daran befestigte Fallschirm 9 untergefracht.
Bei ZUndung der Ausstoßladung 7 wirken die Gasdruckkräfte ber die Nutzlast 8 und
den Fallschirm 9 auf die vordere Haube 3 in, so daß im Bereich der Kerbe 5, die
als Sollbruchstelle wirkt ier Gefechtskopf 1 getrennt wird. Die Nutzlast 8 mit Fallschirm
9 ann somit nach vorn in Flugrichtung aus dem Raketenrumpf, d.h.
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us der Hülle 4 ausgestoßen werden.
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Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 -mit der strichpunktierten Linie 10
gekennzeichneten
Ausschnitt im Detail. Der Raketenmotor 2, der hier unterkalibrig ausgeführt ist,
ist mit einem Kopfstück 11 am Gefechtskopf 1 mittels Schrauben 12 befestigt. In
die Hülle 4 des Gefechtskopfes 1 ist ein Ring 13 mit Dichtungen 14 und 15 eingeschraubt.
An dem Ring 13 ist gemeinsam mit dem Raketenmotor 2 der Boden 16 befestigt, der
mit Dichtungen 17 und 18 versehen ist. Die Nutzlast 8 weist die Helle 19 mit eingepreßter
Abdeckung 20 auf, hinter der sich ein Leuchtsatz 21 befindet.
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An der Hülle 19 ist durch Scherstifte 22 ein Treibkolben 23 mit Abreißschrauben
24 und Dichtung 25 befestigt.
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Im Treibkolben 23 befindet sich als Verbindungseiement 26 ein in mehreren
Lagen aufgewickeltes Drahtseil, welches in die Vergußmasse 27 aus Kautschuk eingebettet
ist und über dem sich die Ausstoßladung 28 befindet. Das eine Ende 29 des Seils
26 ist durch eine Bohrung 30 im Treibkolben 23 hindurchgeführt und durch-Lötzinn
31 so aufgedickt, daß es sich nicht mehr durch die ohrung 30 ziehen läßt. Das andere
Ende 32 des Seils 26 ist durch eine Bohrung 33 im Boden 16 hindurchgeführt und an
diese mittels der Schraube 34 befestigt. Parallel zum Raketenmotor 2 ist in den
Boden 16 eine elektrisch zündbare pyrotechnische Verzögerungsladung 35 eingeschraubt,
deren Flammenstrahl durch den Kanal 36 zur Ausstoßladung 28 geleitet wird. Der Kanal
36 ist nach außen 1durch einen Gewindestift 37 erschlossen.
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teim Start der Rakete wird gleichzeitig die Verzögerungsladung 35
gezündet. Nach Ablauf der Verzögerungszeit entzündet die Verzögerungsladung 35 die
Ausstoßladung 28. Der durch die Verbrennung ker Ausstoßladung 28 auf den Treibkolben
23 einwirkende Gasdruck bewirkt zunächst, daß die Abreißschrauben 24 abreißen. Dadurch
Mann die Nutzlast 8 nach vorne gedrückt werden, so daß die vorleere Haube 3 an der
Kerbe 5 abreißt und die Nutzlast 8 mit dem davor befindlichen Fallschirm 9 aus dem
nach Abwerfen der Haube 3 verbleibenden restlichen Raketenkörper, d.h. aus der Hiille
4 eusgestoßen wird. Dabei wird das i Treibkolben 27 befindliche Weil 26 herausgezogen.
Mit dem Abbrand der Ausstoßladung 38 wird ein pyrotechnischer Anzündüberträger 38
entzündet, der mit Verzögerung nach dem Ausstoß den Leuchtsatz 21 zündet. Der beim
^abrand
des Leuchtsatzes 21 im Raum 39 entstehende Druck bewirkt, daß die Scherstifte 22
abscheren und der Treibkolben 23 abgestoßen wird. Dadurch wird auch das Seil 26
vom Leuchtsatz 21 getrennt.