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Flugkörper mit einer Steuer- und Stabilisiereinrichtung
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Die Erfindung betrifft einen Flugkörper mit einer Steuer- und Stabilisiereinrichtung,
wie beispielsweise ein aus einem Werferrohr abzufeuerndes, mit Leitflächen versehenes
Raketengeschoß. Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der Steuer- und
Stabilisiereinrichtung hierfür.
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Bekannte Flugkörper dieser Art sind mit vertikalen und horizontalen
Leitwerkflächen versehen, die sich vom Rumpf des Flugkörpers nach außen erstrecken
und als Steuerklappen dienen oder Steuerklappen tragen, die eine Seitensteuerung
, eine Steuerung der Rollbewegung und eine Höhensteuerung bewirken. Diese bekannten
Vorrichtungen haben sich zwar für die Erreichung der angestrebten Ziele als geeignet
erwiesen; es ist jedoch erwünscht, eine neuartige Steuereinrichtung für derartige
Flugkörper zu schaffen, mit der weitere Vorteile erreicht werden können, die bisher
nicht erreichbar
waren. Mit der vorliegenden Erfindung wird daher
ein Flugkörper geschaffen, der eine verbesserte Steuer-und Stabilisiereinrichtung
aufweist, mit der eine Höhensteuerung ausgeführt werden kann, wobei zugleich die
Seitensteuerung mit der entsprechenden Rollbewegung koordiniert wird, um ein stabiles
Flugverhalten bei Richtungsänderungen zu erreichen.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Steuer-
und Stabilisiereinrichtung für einen Flugkörper zu schaffen. Ein weiteres Ziel der
vorliegenden Erfindung ist es, einen Flugkörper zu schaffen, der eine verbesserte
Steuer-Stabilisier- und Rollsteuereinrichtung aufweist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese und weitere Ziele dadurch
erreicht, daß zwei Flügel vorgesehen werden, die drehbar auf gegenüberliegenden
Seiten des Rumpfes des Flugkörpers gelagert sind. Diese Flügel sind in Ausnehmungen
angeordnet, die in den Seiten des Rumpfes des Flugkörpers ausgebildet sind; die
Flügel nehmen eingezogene Stellungen ein, in denen sie vollständig innerhalb der
Außenkontur des Rumpfes des Flugkörpers liegen, so daß dieser in einem Werferrohr
angeordnet werden kann, das von einem Schiff oder einem Flugzeug getragen wird und
dessen rohrförmiges Innere im Querschnitt ähnlich der Kontur des Rumpfes des Flugkörpers
gestaltet ist. Jede dieser Ausnehmungen im Flugkörperrumpf weist eine ebene Fläche
auf, die sich von einer Linie nahe an der Unterseite des Flugkörpers nach oben zu
einer Linie erstreckt, die sich längs einer Seite des Flugkörpers etwas oberhalb
der Mitte der Seiten des Flugkörpers erstreckt. Diese beiden
ebenen
Flächen der Ausnehmungen verlaufen schräg unter einem ähnlichen vorgegebenen Winkel
gegenüber der Vertikalen und divergieren nach oben; der Abstand zwischen ihren unteren
Kanten beträgt ungefähr ein Fünftel des Durchmessers des Rumpfs des Flugkörpers.
Jeder Flügel weist einen länglichen, rechteckigen Tragabschnitt auf, der eine ebene
innere Fläche hat, die sich entlang der ebenen Fläche der Ausnehmung im Rumpf des
Flugkörpers erstreckt, in der der Flügel angeordnet ist; beide Flügel sind so gelagert,
daß sie um eine Achse gedreht werden können, die senkrecht in Bezug auf die ebene
Fläche der zugeordneten Ausnehmung verläuft und im wesentlichen nahe dem hinteren
Ende jedes Flügeltragabschnitts angeordnet ist. Die Achsen, um die die Flügel drehbar
sind, schneiden sich in der Symmetrielängsebene des Flugkörpers. Jeder Flügel weist
vordere und hintere kurze, leicht nach außen abgewinkelte Abschnitte auf.
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Die Flügel sind um diese Achsen aus den eingezogenen Stellungen in
Betriebs- oder Flugstellungen drehbar, in denen die Tragabschnitte der Flügel nach
oben mehr oder minder divergieren. In ihrer Betriebs stellung sind die Flügel in
entgegengesetzten Richtungen drehbar, um wahlweise die obere oder untere Fläche
der Strömung auszusetzen, die sich nach hinten entlang dem Rumpf des Flugkörpers
bewegt und diesen trägt, wenn er sich nach vorn durch die Luft bewegt, so daß zugleich
eine Seitensteuerungs- und Rollsteuerungsfunktion ausgeübt wird0 In ihrer Betriebs
stellung sind die Flügel gemeinsam in derselben Richtung nach vorn oder hinten schwenkbar,
um eine Höhensteuerung zu erreichen, so daß der Flugkörper nach oben oder unten
gelenkt wird.
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Ein mit den Flügeln versehener erfindungsgemäßer Flugkörper kann auch
mit Tragflächen versehen sein, die in entsprechender Weise eine eingezogene Stellung
innerhalb der Außenkontur des Flugkörpers einnehmen und in eine ausgefahrene Betriebs-
oder Flugstellung drehbar sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht
auf einen Flugkörper mit Flügeln und Tragflächen, die sich alle in ihrer eingezogenen
Stellung befinden, Fig. 2 eine Seitenansicht des Flugkörpers nach Fig. 1, Fig. 3
eine Teildraufsicht auf den Flugkörper nach Fig. 1, wobei sich die Tragflächen in
der Betriebs- oder Flugstellung befinden, Fig. 4 eine Teilseitenansicht des Flugkörpers
nach Fig. 1, wobei sich die Flügel in ihren Betriebs-oder Flugstellungen befinden,
und Fig. 5 eine Ansicht der Rückseite des Flugkörpers nach Fig. 1, wobei sich die
Tragflächen und die Flügel in ihren Betriebs- oder Flugstellungen befinden.
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In der Zeichnung, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet
sind, ist ein Flugkörper 35c dargestellt; der Rumpf des Flugkörpers 35c hat eine
im wesentlichen zylindrische Form mit einem abgerundeten vorderen Ende, das in einer
Spitze ausläuft. Am hinteren stumpfen Ende des Flugkörpers 350 ist eine Strahlaustrittsdüse
351 angeordnet.
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Der Flugkörper 350 ist auf entgegengesetzten Seiten des zylindrischen
Rumpfabschnitts mit Ausnehmungen 352, 353 versehen, die an einer Stelle beginnen,
die etwas hinter der Längsmitte liegt; sie erstrecken sich nach hinten bis zum stumpfen
Ende. Jede Ausnehmung 352, 353 weist eine im wesentlichen ebene Fläche auf, deren
Längsmittellinie im wesentlichen parallel zur Längsmittellinie des Flugkörpers 350
verläuft; die Ausnehmungen erstrekken sich jeweils von einer nahe an der Unterseite
des Flugkörpers 350 liegenden Linie nach oben bis zu einer Linie, die sich entlang
einer Seite des Flugkörpers 350 erstreckt und etwas über der Mittellinie der Seiten
des Flugkörpers 350 liegt. Die beiden Flächen verlaufen unter einem Winkel von ungefähr
250 gegenüber der Vertikalen und divergieren nach oben. Die unteren Kanten dieser
Flächen der Ausnehmungen 352, 353 befinden sich in einem Abstand zueinander, der
ungefähr einem Fünftel des Durchmessers des zylindrischen Rumpfabschnitts des Flugkörpers
350 entspricht.
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In den Ausnehmungen 352, 353 ist jeweils ein Flügel 354 bzw. 355 angebracht.
Die Flügel 354, 355 weisen längliche, rechteckige Tragabschnitte 356 bzw. 357 auf,
die ebene innere Flächen haben, die benachbart zu den ebenen Flächen der Ausnehmungen
352 bzw. 353 angeordnet werden können.Die Flügel 354, 355 weisen außerdem jeweils
kurze, leicht nach außen abgewinkelte Abschnitte 358 bzw. 359 sowie hintere kurze,
leicht nach außen abgewinkelte Abschnitte 360 bzw. 361 auf.
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Beide Flügel 354, 355 sind am Flugkörper 350 derart beweglich gelagert,
daß sie um Achsen gedreht werden.können, die senkrecht zu den ebenen Flächen der
zugeordneten
Ausnehmungen 352 bzw. 353 verlaufen und nahe dem hinter
ren Ende der Tragabschnitte 356, 357 der Flügel 354 bzw. 355 angeordnet sind. Diese
Drehachsen der Flügel 354 , 355 schneiden sich in der Längs-Symmetrieebene des Flugkörpers
350. Ein Antriebsmechanismus, wie er beispielsweise in der US-PS 4 o40 373 beschrieben
und dargestellt ist, kann verwendet werden, um die Flügel 354, 355 zu bewegen; die
Antriebswellen des Antriebsmechanismus sind mit den Flügeln 354 bzw. 355 verbunden.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorderen Abschnitte 358, 359 und
die hinteren Abschnitte 360, 361 der Flügel 354, 355 jeweils nur sehr wenig abgewinkelt
sind; wenn sich die Flügel 354, 355 in ihrer eingezogenen Stellung in den Ausnehmungen
352 bzw. 353 befinden, wobei sich die Langsachsen der Flügel 354, 355 im wesentlichen
parallel zur Längsachse des Flugkörpers 350 erstrecken, wie in den Fig. 1 und 2
gezeigt, ragt kein Teil der Flügel 354, 355 über die kreisförmige Umfangskontur
des Flugkörpers 350 hinaus.
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Der Flugkörper 350 ist außerdem mit einer weiteren Ausnehmung 362
versehen, die an der Oberseite des Rumpfs vor den Ausnehmungen 352, 353 ausgebildet
ist; die Ausnehmung 362 weist eine im wesentlichen ebene, im wesentlichen horizontale
Fläche auf, deren Längsmittellinie im wesentlichen parallel zur Längsmittellinie
des Flugkörpers 350 verläuft. Eine drehbare Welle 363 erstreckt sich vom Inneren
des Rumpfs des Flugkörpers 35c nach oben in die Ausnehmung 362 in dessen Längsmittellinie
und nahe am vorderen Ende. Ein im wesentstichen rechteckiger Tragflügel 364 ist
nahe seinem
vorderen Ende im Bereich seiner Längsmittellinie mit
der Welle 363 verbunden. Eine weitere (nicht dargestellte) rohrförmige Welle umgibt
die Welle 363 und ist in entsprechender Weise mit einem zweiten Tragflügel 365 verbunden,
der spiegelbildlich zu dem Tragflügel 364 ausgeführt ist und unter diesem liegt.
Die untere Fläche des Tragflügels 365 liegt benachbart zur Fläche der Ausnehmung
362, und die untere Fläche des Tragflügels 364 liegt im wesentlichen benachbart
zur oberen Fläche des Tragflügels 365. Die Tragflügel 364 und 365 sind so gestaltet,
daß in ihrer eingezogenen Stellung, bei der sich ihre Längsmittellinien parallel
nach hinten und parallel zur Längsmittellinie des Flugkörpers 350 erstrecken, kein
Teil der Tragflügel 364 und 365 über die kreisförmige Umfangskontur des Rumpfes
des Flugkörpers 350 hinausragt. Im Rumpf des Flugkörpers 350 ist eine Antriebseinrichtung
angeordnet, die die mit dem Tragflügel 364 verbundene Welle 363 und die mit dem
Tragflügel 365 verbundene rohrförmige Welle in entgegengesetzten Richtungen dreht.
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Wenn sich die Flügel 354, 355 und die Tragflächen 364 und 365 des
Flugkörpers 350 in ihren eingezogenen Stellungen befinden, wie in den Fig. 1 und
2 dargestellt und vorher beschrieben,kann der Flugkörper 350 in einem Werferrohr
untergebracht werden, das von einem Wasserfahrzeug oder einem Luftfahrzeug getragen
wird und eine zylindrische Innenwand aufweist, deren Durchmesser gleich oder etwas
größer als der der äußeren zylindrischen Wand des Rumpfes des Flugkörpers 350 ist.
Nachdem der Flugkörper 350 abgeschossen wurde, kann eine herkömmliche Einrichtung
verwendet werden, um den Antriebsmechanismus für die Flügel 354, 355 zu botiitilSon
und di» mit den
Tragflächen 364 und 365 verbundenen Wellen in entgegengesetzten
Richtungen zu drehen, um die Flügel 354, 355 in ihre Betriebsstellung zu bringen,
wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, und um die Tragflächen 364, 365 ebenfalls in ihre
Betriebsstellungen zu bringen, wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt. In ihren Betriebsstellungen
erstrecken sich die Tragflächen 364 und 365 jeweils in einem Pfeilwinkel von ungefähr
600 von der rechten bzw. der linken Seite des Flugkörpers 350. Die Tragflächen 364
und 365 erzeugen im Betrieb die Tragwirkung für den Flugkörper 350. Die Flügel 354,
355, deren Tragabschnitte 356, 357 mehr oder weniger nach oben divergieren, bewirken
eine Seitens teuerung und eine Rollsteuerung des Flugkörpers 35O. Wenn die Flügel
354, 355 in ihren Betriebsstellungen in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden,
wird die obere Fläche des Tragabschnitts 356 des Flügels 354 oder des Tragabschnitts
357 des Flügels 355 der Strömung ausgesetzt, die sich entlang dem Rumpf des Flugkörpers
35O nach hinten bewegt, wenn sich dieser nach vorne durch die Luft bewegt, während
die untere Fläche des jeweils anderen Flügel-Tragabschnitts in entsprechender Weise
dieser Strömung ausgesetzt wird. Die Flügel 354, 355 bewirken dadurch eine Steuerung
des Flugkörpers 350 nach Backbord oder Steuerbord; zugleich führen sie eine Rollbewegung
des Flugkörpers 350 in Richtung der jeweiligen Flugrichtungsänderung aus. Diese
Koordination der Seitensteuerung und Rollsteuerung (Krängung) durch die Flügel 354,
355 führt zu einem stabilen Lenkverhalten des Flugkörpers 35o.
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Darüber hinaus kann mit den in ihrer Betriebsstellung angeordneten
Flügeln 354, 355 eine Höhensteuerung des
Flugkörpers 350 durchgeführt
werden. Beide Flügel 354, 355 können gleichzeitig etwas nach vorn gedreht werden,
um den Flugkörper 350 nach oben zu lenken, oder können gleichzeitig etwas nach hinten
gedreht werden, um den Flugkörper 350 nach unten zu lenken.
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Die vorderen kurzen, etwas nach außen abgewinkelten Abschnitte 358,
359 der Flügel 354 bzw. 355 und die hinteren kurzen, etwas nach außen abgewinkelten
Abschnitte 360, 361 der Flügel 354 bzw. 355 unterstützen jeweils die Wirkung der
Bewegungen der Tragabschnitte 356, 357 der Flügel 354 bzw. 355.
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Abwandlungen und Abweichungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel
sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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