DE2839591A1

DE2839591A1 - Stabilisierungshilfe fuer flugkoerper

Info

Publication number: DE2839591A1
Application number: DE19782839591
Authority: DE
Inventors: Roland Schmidt; Andreas Strohmer
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2839591C2

Description

Stabilisierungshilfe für Flugkörper
Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungshilfe für Flugkörper, insbesondere für instabil fliegende, mittels radial zur Flugkörper längsachse und entgegen der Flugrichtung aufklappende, am Flugkörperumfang angeordnete aerodynamische Wirkflächen, insbesondere für Flugkörper, die hohen Anfangsbeschleunigungen ausgesetzt sind.
Aus der DE-PS 321 192 ist eine Einrichtung zum Andern der Flugbahn von Geschossen bekannt, bei der am Umfang des Geschosses verteilte Lamellen gelenkig gelagert sind. Um das freie Ende der Lamellen ist ein loses Band geschlungen, dessen Aufgabe es ist, die Lamellen für den Abschuß auf Kalibermaß zusammenzuhalten.
Im Moment des Abschusses reißt das Band unter der Wirkung der auseinanderstrebenden Lamellen, so daß diese in eine Lage nahezu senkrecht zur Flugkörperlängsachse klappen können.
Bei dieser Anordnung und auch bei den anderen in der DE-PS 321 192 beschriebenen Varianten wirkt sich zunächst der relativ hohe mechanische Aufwand, wie die Verschraubung, Verkeilung am Geschoßkörper, sowohl negativ auf die aerodynamischen Eigenschaften als auch auf die Kosten aus.
Noch gravierender ist jedoch, daß insbesondere bei hochbeschleunigten Flugkörpern die Belastungen durch Fliehkräfte und Beschleunigungen derart groß sind, daß solche Gelenke für die Lamellen überdimensioniert werden müßten im Verhältnis zum Flugkörper, bzw. bei federnder Ausbildung unvertretbar dick gestaltet werden müßten. Ein anderes mit der bekannten Einrichtung nicht zu lösendes Problem ergibt sich daraus, daß federnde oder klappende Lamellen unter hohen Anfangsbeschleunigungen in Schwingung geraten und nach dem Nachlassen der Anfangsbeschleunigung zum Wiederschließen neigen und damit ihre aerodynamische Aufgabe nicht erfüllen können. Mit starren Einrichtungen, wie sie in Fig. 6,7,8 der zitierten Schrift gezeigt werden, ist das Problem des stabilen Flugverhaltens nicht lösbar. Solche Ausgestaltungen gleichen denen von nicht verkleideten zu stabilisierenden Hohlladungen, wie sie in zunehmenden Maß als Flugkörper für die Panzerbekämpfung Anwendung finden.
Die auch als "Dummies" bezeichneten Flugkörper tendieren aufgrund ihrer Auslegungskriterien, wie aerodynamische Eigenschaften, Gewichtsverteilung u. dgl., während des Fluges zum Taumeln.
Dieses auch bei anderen Flugkörpern feststellbare Fehlverhalten führt zum Verlust der Wirkung und damit zum Scheitern der Mission des Flugkörpers.
Aufgabe der Erfindung ist es, für Flugkörper der genannten Art eine Stabilisierungshilfe zu schaffen, die einerseits den Anforderungen an konstruktive Unkompliziertheit und hohe Belastbarkeit genügt, und andererseits das Einhalten der geforderten Flugbahn gewährleistet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wirkflächen gelenklos in loser Lagerung am Flugkörper angeordnet sind und die Anfangsbeschleunigung von den Wirkflächen absetzbar ist.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Flugversuche haben erwiesen, daß ein Flugkörper nach der Erfindung von Anfang an über die Dauer seiner Mission stabiles Flugverhalten zeigt, mithin die Treffsicherheit voll gewährleistet ist. Die raumsparende Bauweise, verbunden mit den einfachen konstruktiven Lösungen, führt zu hoher Effizienz des Flugkörpers.
Vor allem sind Beschleunigungen von 10 000 g und mehr sicher beherrschbar, obwohl die Anwendung der Erfindung auch im Bereich darunter wegen ihrer konstruktiven Einfachheit vorteilhaft ist.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles und der Figuren näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1a einen Flugkörper im Abschußbecher mit angelegten Wirkflächen; Fig. 1b den Flugkörper mit ausgeklappten Wirkflächen, Fig. 2 den Flugkörper mit ausgeklappten Wirkflächen in Vorderansicht, Fig. 3a und 3b eine lose Lagerung der Wirkflächen in angelegtem und ausgeklapptem Zustand.
Bei dem in Fig. 1a,1b,2 dargestellten Flugkörper 1 handelt es sich um ein auch als Dummy bezeichnetes Hohlladungsgeschoß, welches rückstoßfrei aus einer Abschußeinrichtung 5 in nicht näher dargestellter Weise abgeschossen wird. Die Wirkflächen 2 folgen im angelegten Zustand im wesentlichen der äußeren Kontur des Flugkörpers 1. Am hinteren Ende ist jede Wirkfläche in loser Lagerung 6 mit dem Flugkörper 1 verbunden (näheres s. Fig.3a,3b).
Zwischen der Abschußeinrichtung 5 und dem Flugkörper 1 ist ein die Wirkflächen 2 aufnehmender Zwischenraum gelassen Es können aber auch Aussparungen im Flugkörper 1, in der Abschußeinrichtung 5 oder korrespondierend in beiden Teilen vorgesehen sein.
Am vorderen freien Ende der Wirkflächen weisen diese eine Aussparung 7 auf. Eine mit dem Flugkörper 1 fest verbundene Warze 4 ragt durch die Aussparung 7. Die Aussparung 7 hat ihrerseits ein Loch, durch welches ein Federdraht 3 frei hindurchgeführt wird.
Der Federdraht 3 ist mit der Abschußeinrichtung 5 durch Löten, Schweißen o.ä. fest verbunden. Seine aus der Warze 4 nach vorne herausragende Länge bemißt sich nach der Tiefe des in die Abschußeinrichtung hineinragenden Teils des Flugkörpers. Bei Abschuß gleitet der Draht 3 durch die gelochte Warze 4 hindurch und setzt die auf die Wirkflächen ausgeübte Anfangsbeschleunigung so weit ab, daß während des anschließenden Fluges das Ausklappen sicher erfolgen kann.
Dieser Teil der Erfindung ist vornehmlich bei Flugkörpern vorgesehen, welche hohen Anfangsbeschleunigungen z.B. über 10 000 g ausgesetzt sind. Damit wird verhindert, daß die Wirkflächen, hervorgerufen durch die große Belastung am Lageranschlag, stark hin- und herpendeln. Versuche haben gezeigt, daß das Hin- und Herpendeln dazu führt, daß sich die Wirkflächen wieder schließen und damit der Flugkörper die vorgesehene Bahn nicht einhält.
Statt durch den Federdraht 3 kann die erwünschte Wirkung auch dadurch erzielt werden, daß auf jede Wirkfläche eine Zusatzmasse, etwa längliche Bleche, lose zwischen die Abschußeinrichtung eingelegt wird. Nach dem Verlassen der Abschußeinrichtung werden die Zusatzmassen durch die aufklappenden Wirkflächen radial von der Flugbahn weggeschleudert und wirken somit als Dämpfung auf die Bewegung der Wirkflächen.
Fig. 2 zeigt die Lage einer Wirkfläche 2 nach dem Ausklappen im Flug. Obwohl einfache rechteckige Geometrie der Flächen in vielen Einsatzfällen ausre-ichend ist, kann eine löffelartige Erweiterung 2a in Fällen hoher Beanspruchung günstig erfolgen.
Daneben ist Inhalt der Erfindung jede andere sinnvolle geometrische Form der Wirkflächen.
In den Fig. 3a, 3b ist ein Beispiel für eine lose Lagerung nach der Erfindung gezeigt. Die Wirkflächen 2 weisen dazu am rückwärtigen Ende einen Biegeradius 11 auf. Der Flugkörper 1 hat, bei angelegtem Zustand betrachtet, an dieser Stelle einen mit dem Biegeradius 11 korrespondierenden Radius 12. Die rückwärtige Begrenzung erfolgt durch einen Anschlag 13, der aufgeschraubt usw. sein kann, der aber auch aus einem Stück mit dem Flugkörper bestehen kann Die Abmessungen sind so gewählt, daß bei gedachter Fortführung de-s Radius 12 ein Spalt verIeibt, der der Stärke d der Wirkfiäche-2 entspricht Der Radius 12 beschreibt aus Gründen der einfaehen Handhabung und der sicheren Funktion einen Kreisbogen kleiner als der erste Viertelkreis Vom Ende des-Radius 12 erstreckt sich- eine Schräge, wobei ein Raum darunter entsteht, der eine Tiefe t von mindestens der Große des Biegeradius lt und eine Weite w von mindestens zweimaI dem Biegeradius 77 bis zur gedachten Verlängerung des Anschlags 13 hat. Vom Ort der tangentialen Berührung 14 im angelegten Zustand der Wirkflächen erstreckt sich nach unten eine weitere leichte Schräge, welche das Aufklappen der Wirkflächen ohne zu große Reibung am Anschlag 13 ermöglicht.
Die einfache Geometrie der losen Lagerung 10 und die erzielte Reibwirkung ermöglicht im Einsatzfall die Fixierung der Wirkflächen im ausgeklappten Zustand nach Art eines Verklemmens. Da während des Ausklappens eine gewisse Reibung zu überwinden ist, wird eine Dämpfung ausgeübt, welche günstig das Schwingverhalten der Wirkflächen beeinflußt. Besonders günstig wirkt sich aus, daß an eine seitliche Begrenzung der losen Lagerung keine besonderen Anforderungen bezüglich der Abmaße bestehen, es also genügt, einen etwas größeren Raum als der Breite der Wirkfläche entsprechend zu schaffen

Claims

Stabilisierungshilfe für Flugkörper PATENTANSPRÜCHE 1. Stabilisierungshilfe für Flugkörper, - insbesondere für instabil fliegende -, mittels radial zur Flugkörperlängsachse und entgegen der Flugrichtung aufklappende, am Flugkörperumfang angeordnete aerodynamische Wirkflächen, insbesondere für Flugkörper, die hohen Anfangsbeschleunigungen ausgesetzt sind, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Wirkflächen (2) gelenklos in loser Lagerung (6, 10) am Flugkörper (1) angeordnet sind und die Anfangsbeschleunigung von den Wirkflächen (2) absetzbar ist.
2. Stabilisierungshilfe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zum Absetzen der Anfangsbeschleunigung je Wirkfläche (2) ein mit der Abschußeinrichtung (5) fest verbundener Federdraht (3) durch eine gelochte, flugkörperfeste Warze (4) schiebbar ist, welche durch eine Aussparung (7) in der Wirkfläche (2) ragt.
3. Stabilisierungshilfe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwischen Wirkflächen (2) und Abschußeinrichtung (5) Zusatzmassen lose einfügbar sind.
Stabilisierungshilfe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wirkflächen (2) sich infolge des Aufklappens in der Lagerung (6,10) in der Endstellung selbst fixieren.
5. Stabilisierungshilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wirkflächen(2) an ihren freien Enden löffelartige Flächenerweiterungen (2a) aufweisen.
6. Stabilisierungshilfe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Wirkflächen (2) der Kontur des Flugkörpers (1) folgend ausgeformt sind.
7. Stabilisierungshilfe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Wirkflächen (2) in Aussparungen im Flugkörper (1) oder in der Abschußeinrichtung (5) oder in beidem einfügbar sind.
8. Stabilisierungshilfe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Wirkflächen (2) am hinteren Ende einen Biegeradius (11) aufweisen, und daß der Biegeradius in einer losen Lagerung (10) einliegt, welche einen mit dem Biegeradius (11) korrespondierenden Radius (12) aufweist, der einen Kreisbogen kleiner als einen Viertelkreis beschreibt, und daß darunter im Anschluß an eine Schräge ein Raum mit der Tiefe (t) von mindestens dem Biegeradius (11), der Weite (w) von mindestens zweimal dem Biegeradius (11) folgt und einerdie Aufnahme der Wirkfläche (2) gestattenden Breite.
9. Stabilisierungshilfe nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß vom Ort der tangentialen Berührung (14) nach unten eine leichte Schräge verläuft.