DE2852220A1

DE2852220A1 - Horizontallandeanordnung fuer flugkoerper

Info

Publication number: DE2852220A1
Application number: DE19782852220
Authority: DE
Inventors: Hans Schwaerzler
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Schwaerzler Hans Dipl-Ing 8028 Taufkirchen D
Priority date: 1978-12-02
Filing date: 1978-12-02
Publication date: 1980-06-04
Also published as: US4408737A; FR2442767B1; DE2852220C2; FR2442767A1; GB2036668A; GB2036668B

Description

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM -3- Ottobrunn, 27. November 1978

GESELLSCHAFT BTOT - Kre/Schö.

MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

MÜNCHEN 8433

Horizontallandeanordnung für Flugkörper

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontallandeanordnung für Flugkörper unter Verwendung eines Gleitschirmes, wobei der Schirm in einem Raum, vorteilhaft im oberen Rumpfbereich, gelagert und während des Landevorganges ausgestoßen wird.

Die Verwendung von Fallschirmen zur Landung beziehungsweise zur Bremsung des Flugzeugs bei der Landung sind allgemein in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. In erster Linie handelt es sich um Landeverfahren zur senkrechten Landung, wobei der Fallschirm als sogenannter "Flügzeugträger" dient und gewissermaßen das Fahrzeug auf den Boden absetzt. Diese Verfahren haben eine Reihe von zum Teil erheblichen Nachteilen. Sie erfordern einmal sehr große Schirmdurchmesser, wobei diesem Gebot verschiedentlich dadurch abgeholfen wurde, daß mehrere kleine Schirme zum Einsatz kamen. Ein weiterer Nachteil ist, daß beim Aufsetzen ein hoher Landestoß auftritt, der von der Fahrwerksfederung in den meisten Fällen nicht aufzunehmen ist und der auch nicht in verläßlichen Werten vorher bestimmt werden kann, da sich die über dem Landeort herrschenden Luft- und Auftriebsverhältnisse laufend ändern. Um eine Bruchgefahr auf jeden Fall zu vermeiden, ist es bei diesen Verfahren daher erforderlich, überdimensionierte und aufwendige Stoßdämpfungssysteme anzuordnen. Bei kleinen Flugzeugen führt dies aber zu wesentlichen Strukturveränderungen.

Weiterhin sind diese bekannten Verfahren mit dem Nachteil einer doch sehr ungenauen Anschwebung des Landeplatzes belastet. In den

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meisten Fällen ist daher eine aufwendige Bergung des Flugkörpers erforderlich und die relativ teuren Fallschirme sind durch diese Landeungenauigkeiten einer großen Zerstörungsgefahr ausgesetzt.

Durch die ÜS-PS 3 315 920 ist für Verkehrsflugzeuge eine Notlandeeinrichtung bekannt geworden, die sich aus einer Vielzahl von Fallschirmen zusammensetzt, die in den Räumen der RumpfOberseite in Kammern angeordnet und ausstoßbar gelagert sind. Weiterhin sind an den Seiten- und Höhenleitwerken weitere Fallschirme angeordnet, die auch die Aufgabe von Bremsfallschirmen übernehmen. Abgesehen von dem großen Aufwand an Schirmen, deren Halte- und Ausstoßkontruktionen, treffen auch auf diesen Vorschlag die vorgemachten Ausführungen für vertikale Landefallschirme zu.

Durch die US-PS 3 721 408 ist eine ausstoßbare Fall- und Bremsschirmanordnung, vorzugsweise für führerlose Flugkörper bekannt geworden, die sich aus einer Mehrzahl von Fallschirmen zusammensetzt, welche an eine Bremsrakete gekoppelt sind und beide Systeme sind so mit dem Flugkörper über Seile verbunden, daß die Hauptkräfte durch dessen Schwerpunkt gehen. Im Anfangsstadium des Landevorganges dienen die Schirme als Landebremse. Ist das vorgesehene Landegebiet erreicht, so wird über einen Sensor eines der Schirmhalteseile abgesprengt, so daß die Bremsschirme und die Bremsrakete automatisch eine vertikale Stellung mit dem Flugkörper einnehmen können und so die rein vertikale Landung ermöglichen.

Auch durch dieses System können die eingangs genannten Probleme noch nicht zufriedenstellend gelöst werden, denn trotz der aufwendigen Sensoranordnung ist eine lagegenaue Landung in dem Moment nicht mehr gegeben, wo die vertikale Fallschirmstellung eingenommen worden ist. Hier spielen die Windverhältnisse usw. immer noch eine unkontrollierbare Rolle. Jedenfalls ist in der genannten Druckschrift nichts über zusätzliche Aussteuereinrichtungen etc. ausgesagt. Den Einsatz von Steuerschirmen an einem Flugkörper offenbaren die US-PS S 980 259 und 4 040 583.

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Mit keiner der Ausführungsformen nach dem Stand der Technik ist es möglich,, eine horizontale Schirmlandung durchzuführen, da die Schirmanordnungen sozusagen als "Fluggerät" verwendet werden und nicht als zusätzliche Auftriebshilfe beim Landeanflug.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Horizontallandeeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt und eine steuerbare, zielgenaue Landung erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen gelöst. In der Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht bezüglich der Anlenkung des Schirmes am Flugkörper in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Querschnitt des Rumpfes entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Flugkörper in Kurvenflugstellung;

Fig. 4 eine Ansicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schirmaufhängung.

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein oder mehrere Gleitschirme 11 auf, deren Auftriebskapazität den durch die niedrige Landegeschwindigkeit bedingten Auftriebsverlust der bei Hochleistungsflugkörpern üblichen kleinen Tragflächen ersetzt, so daß die Summe aus Schirm- und Flügelauftrieb mit dem Flugkörpergewicht übereinstimmt und der Schirmwiderstand vom Triebwerksschub beherrscht wird, wobei der jeweils gewünschte Steig- und Sinkflug über eine Modulation des Triebwerkschubes erfolgt.

Der oder die Schirme sind zweckmäßigerweise in einem Raum 12 im oberen Rumpfbereich des Flugkörpers 10 untergebracht und mit diesem fest verankert. Der Widerstand des Schirmes wird durch einen erhöhten Triebwerksschub, der ungefähr in der Rumpfachse

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wirkt, kompensiert. Da das Fluggerät allgemein mit hohem Anstellwinkel oc gegenüber der Flugbahn fliegt, ergibt sich eine vertikal nach oben gerichtete Schubkomponente, die den Auftrieb von Schirm und Flügel zusätzlich unterstützt. Dadurch aber wird eine Hubkraft erzeugt, die durch den Einsatz des Schirmes mit seinem hohen Kiderstand und dem Triebwerksschub im Landeflug den beträchtlichen Wert von 20 % des Landegewichts erreicht.

Um nun den Flugkörper bzw. die Kombination von Flugkörper und Schirm zu steuern, sind an Flügel und Leitwerk Ruder 13, 14 für eine Nick- und Rollsteuerung vorgesehen. Der Kurvenflug bzw. die Kompensation von Seitenwind erfolgt durch Einleiten eines Schiebefluges mittels der Gierruder 15 am Seitenleitwerk, wodurch eine horizontale Komponente des Triebwerksschubes senkrecht zur Flugbahn entsteht. Die in der ursprünglichen Flugrichtung wirkende Schubkomponente wird durch den Schirmwiderstand kompensiert (Figur 3).

In der Figur 1 ist die Anlenkung des Schirmes 11 am Flugkörper 10 dargestellt. Diese erfolgt nicht wie üblich im oder über dem Schwerpunkt S, sondern ist um den Betrag "b" hinter den Schwerpunkt S versetzt und höhenmäßig um den Betrag "a" über diesen gelegt. Vorteilhafterweise sind die Werte von "a" und "b" gleich groß. Durch diese Werte sind die Anlenkpunkte B1 und B2 festgelegt bzw. bestimmt.

Die Fig. 2 zeigt die Lage der Anlenkpunkte an den RumpfSeiten und gleichzeitig die Leinenführung des Schirmes. Durch diese ermittelte Lage der Schirmaufhängepunkte ergibt sich zusätzlich ein optimaler Anstellwinkel oC für den Flugkörper.

Unter Umständen kann es erforderlich sein, daß die Anlenkpunkte B1 und B2 nicht senkrecht zur Flugzeuglängsachse angeordnet sind, sondern in dieser. Nach dem Prinzip der vorliegenden Erfindung, muß dann die Schirmleine des vorderen Anlenkpunktes langer als diejenige des hinteren bemessen sein. Dies gilt auch in dem

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Falle, in dem in der Seitenprojektion je zwei oder mehrere Anlenkpunkte am Flugkörper angeordnet sind, von denen j e einer vor und hinter dem Schwerpunkt des Flugkörpers liegen. Durch die vorgeschlagenen,Maßnahmen ist nun eine einwandfreie Horizontallandung mittels Schirm für einen Flugkörper möglich. Dies trifft vor allem für unbemannte Flugzeuge, Satelliten und sonstige Raumkörper zu. Gegenüber den bisher üblichen Vertikallandungen erbringt die Erfindung eine Verringerung des Schirmdurchmessers um ca, 70 %. Dadurch tritt nicht nur eine wesentliche Reduzierung des Schirmgewichtes und des Schirmeinbauvolumens auf, sondern eine ganz erhebliche Rohstoffersparnis.

Der Landestoß liegt größenmäßig im Bereich der Normalflugzeug-Horizontallandung und macht daher den Einbau überdimensionierter Stoßdämpfer überflüssig. Wesentlich ist jedoch die absolut zielsichere Erreichung des vorgesehenen Landeplatzes.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

\y Horizontallandeanordnung für Flugkörper unter Verwendung eines Gleitschirmes, wobei der Schirm in einem Raum vorteilhaft im oberen Rumpfbereich gelagert und während des Landevorganges ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Gleitschirme (11) zum Einsatz kommen, deren Auftriebskapazität den durch die niedrige Landegeschwindigkeit bedingten Auftriebsverlust der Tragflächen ersetzt, so daß die Summe aus Schirm- und Flügelauftrieb mit dem Gewicht des Flugkörpers (10) im Gleichgewicht steht, und daß der Schirmwiderstand vom Triebwerksschub beherrscht wird, und daß der Steigoder Sinkflug über eine Modulation des Triebwerkschubes erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kombination Flugkörper/Schirm Ruder (13, 14) an Flügel und Leitwerk des Flugkörpers (10) für eine Nick- und Rollsteuerung zugeordnet sind.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kurvenflug mittels Gierruder (15) am Seitenleitwerk ein Schiebeflug eingeleitet wird, wobei aus dem jetzt schräg zur Flugbahn wirkenden Schub eine senkrecht zur Flugbahn wirkende Schubkomponente erzeugt wird, während die in der ursprünglichen Flugrichtung wirkende Schubkomponente durch den Schirmwiderstand kompensiert wird.

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4.. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schirme in der Flugkörperlängsachse um einen bestimmten Betrag (b) und in der Vertikalachse um einen bestimmten Betrag (a) vom Schwerpunkt (S) angelenkt sind.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung (B1, B2) des Flugkörpers (10) am Schirm (11) derart erfolgt, daß sich für den Flugkörper ein optimaler Anstellwinkel ( ©£ ) zwangsläufig ergibt bzw. einstellt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenprojektion mindestens zwei Anlenkpunkte (B1, B2) am Flugkörper (10) für den Schirm (11) vorgesehen sind, von denen je einer vor und hinter dem Schwerpunkt (S) des Flugkörpers (10) liegt, und daß die Schirmleinen des vorderen Anlenkpunktes langer als diejenigen des hinteren Anlenkpunktes bemessen sind.

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