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Abwur fkörper
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Abwurfkörper gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Abwurfkörper, wie etwa aus einem Flugzeug abwerfbare Minen oder Streubomben
weisen oftmals gerichtete Wirkladungen auf, so daß der Abwurfkörper nach dem Aufprall
auf dem Boden erst in eine Position gebracht werden muß, in der die Wirkrichtung
der Wirkladung die gewünschte Ausrichtung hat. Dieses Positionieren wird allgemein
als Aufrichten bezeichnet. Hierzu weist der Abwurfkörper mehrere, symmetrisch um
seinen Umfang verteilte schwenkbare Arme auf, die etwa in Nuten des Abwurfkörpers
in Ruhelage befindlich sind. Nach dem Aufprall des Abwurfkörpers am Boden werden
diese Arme pneumatisch, hydraulisch oder auf andere geeignete Art vom Abwurfkörper
abgespreizt, so daß diese nunmehr in eine definierte Position aufgerichtet wird;
vgl. hierzu etwa die DE-OS 18 00 121.
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üblicherweise müssen derartige Abwurfkörper nach ihrem Abwurf während
ihres Fluges gebremst werden, damit der Aufprall auf dem Boden nicht zur Zerstörung
des Abwurfkörpers führt. Hierzu ist es bekannt, am Abwurfkörper einen Brems-
fallschirm
vorzusehen, der nach einer gewissen Zeit nach dem Abwurf automatisch entfaltet wird
und den Abwurfkörper so langsam zu Boden läßt.
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Zur Beherrschung dieses Problems ist es ferner aus der DE-OS 26 37
793 bekannt, am Heck eines Abwurfkörpers federnde, radial abspreizbare Lamellen
vorzusehen. Diese Lamellen spreizen sich nach dem Abwurf automatisch nach hinten
ab und wirken als Brems- und Stabilisierungsvorrichtung für den Abwurfkörper. Diese
Brems- und Stabilisierungsvorrichtung hat gegenüber z. B. Bremsfallschirmen den
Vorteil, daß die Flugbahn des Abwurfkörpers nach dem Abwurf glatter verläuft als
diejenige eines von einem Bremsfallschirm abgebremsten Abwurfkörpers. Werden z.
B. eine Vielzahl derartiger Abwurfkörper von einem Flugzeug in ein sogenanntes Streufeld
am Boden abgeworfen, so kann mit dieser Lamellenanordnung ein wesentlich breiteres
und gleichmäßiger belegtes Streufeld als mit herkömmlichen Abwurfkörpern erreicht
werden.
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Der auf dem Boden aufgeprallte Abwurfkörper kann jedoch mit derartigen
elastischen Lamellen nicht aufgerichtet werden; hierzu muß eine separate Aufrichtvorrichtung
vorgesehen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abwurfkörper der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß sowohl die Flugbahn des Abwurfkörpers beeinflußt
als auch dieser nach dem Aufprall leicht aufgerichtet werden kann.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Gemäß der Erfindung weist demnach ein Abwurfkörper mehrere,
um
dessen Umfang verteilte abspreizbare Arme auf, zwischen denen jeweils entfaltbare
Segelflächen, z. B. aus einem fächerförmig gefalteten elastischen Material gespannt
sind. Diese Arme werden gemäß der Erfindung gleich nach dem Abwurf abgespreizt und
gesteuert so verschwenkt, daß die flexiblen Segelflächen zwischen den einzelnen
Armen als Stabilisierungs- und Bremsflächen für den Abwurfkörper dienen. Der Abwurfkörper
kann auf diese Weise bereits während seiner Flugbahn aerodynamisch stabilisiert
und auch abgebremst werden. Nach dem Aufprall des Abwurfkörpers auf dem Boden werden
die Arme kontinuierlich weiter verschwenkt, bis der Abwurfkörper aufgerichtet ist.
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Gemäß der Erfindung dient demnach eine einzige Vorrichtung sowohl
als Stabilisierungsvorrichtung zum Beeinflussen der Flugbahn des Abwurfkörpers,
als auch als Aufrichtvorrichtung zum Aufrichten des Abwurfflugkörpers nach dessen
Aufprall auf dem Boden. Je nach der gesteuerten Abspreizung der Arme kann der Stabilisierungs-
und Bremseffekt während des Fluges des Abwurfkörpers variiert werden so daß die
Streufeldbreite entsprechend der Flugbahn der einzelnen Abwurfkörper gut beeinflußt
werden kann.
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Die Arme sind vorzugsweise am Abwurfkörper so befestigt, daß deren
freien Enden beim Flug des Abwurfkörpers nach hinten weisen und mit ihren Segelflächen
in die Form eines nach hinten offenen Kegelmantels vom Abwurfkörper abspreizbar
sind. Nach dem Aufprall des Abwurfkörpers auf dem Boden wird durch weiteres kontinuierliches
Abspreizen der Arme mit den Segel flächen bis in die Form eines nach vorne offenen
Kegelmantels der Abwurfkörper aufgerichtet.
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Vorzugsweise sind die Arme als elastische Wellschläuche
ausgebildet,
die an ihren freien Enden geschlossen sind und von einem Gasgenerator aufgeblasen
werden können. Der Mantel der Wellschläuche ist längs der Linien oberhalb bzw. unterhalb
der an den Wellschläuchen befestigten Segelflächen zum Erzielen der Abspreizbewegung
beim Aufblasen unterschiedlich dehnbar. Selbstverständlich könnten als Arme z. B.
auch mechanisch betätigte Hebelgestänge verwendet werden, jedoch haben die elastischen
Wellschläuche zudem den Vorteil, daß der Aufprall des Abwurfkörpers am Boden durch
sie gedämpft wird.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung näher erläutert ist. In der Zeichnung stellen dar: Figur 1
einen Querschnitt durch einen Abwurfkörper gemäß der Erfindung mit einer Stabilisierungs-
und Bremsvorrichtung aus mehreren abspreizbaren Armen, zwischen die Segelflächen
gespannt sind, wobei in der Figur drei Stellungen der Arme dargestellt sind; Figur
2 eine Aufsicht auf den Abwurfkörper gemäß Fig. 1 in der zweiten Stellung der Arme;
Figur 3 einen Abwurfkörper gemäß der Erfindung in mehreren Funktionslagen; Figur
4 einen Längsschnitt durch einen Teil eines als Wellschlauch ausgebildeten abspreizbaren
Armes des Abwurfkörpers;
Figur 5 zwei Schniti längs der Linien V1-V1
bzw.
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V2-V2 in Fig. 4.
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Ein Abwurfkörper 1 weist ein zylindrisches Gehäuse mit einem Vorderteil
2 und einem Heckteil 3 auf. Im Innern des Vorderteiles befinden sich die für die
Funktion des Abwurfkörpers notwendigen Einrichtungen, wie z. B. eine Sprengladung
und ein Zünder. Im Heckteil ist eine Stabilisierungs- und Aufrichtvorrichtung 4
zusammgenklappt untergebracht; diese Vorrichtung weist mehrere, symmetrisch um den
Umfang des Abwurfkörpers verteilte und in einer radialen Ebene ausschwenkbare Arme
5 auf. Zwischen jeweils zwei benachbarten Armen ist eine fächerförmig gefaltete
Segelfläche 6 aus elastischem Material eingespannt. Aus der in Fig. 1 mit A bezeichneten
eingeklappten Stellung können die Arme 5 in Pfeilrichtung verschwenkt werden, so
daß bis in die mit B bezeichnete Stellung in Fig. 1 die Arme 5 und Segelflächen
6 einen nach hinten offenen Kegelmantel bilden.
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Werden die Arme weiter in Pfeilrichtung geschwenkt, so bilden Arme
und Segelflächen einen nach vorne offenen Kegelmantel, bis die Arme in die mit C
bezeichnete Endstellung gelangen, in der der Abwurfkörper aufgerichtet ist.
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Die Arme 5 sind weiter unten näher beschriebene Wellschläuche, die
so ausgebildet sindr daß die in Fig. 1 oberhalb der Segelflächen 6 liegenden angedeuteten
Mantellinien 52 sich stärker ausdehnen können als die unterhalb der Segel flächen
gelegenen Mantellinien 51 In der Stellung B in Fig. 1 ist die untere Mantellinie
51 des Welschlauches bereits gestreckt, während die obere Mantellinie 52 noch gewellt
ist.
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In der Endstellung C sind beide Mantellinien gestreckt, so daß sich
ein im wesentlichen glatter Schlauch ergibt, wie dies schematisch in Fig. 1 dargestellt
ist. Die Well-
schläuche weisen einen sich zu ihrer Spitze an den
freien Enden verjüngenden Querschnitt auf und sind an diesem freien Ende gasdicht
abgeschlossen. Mit ihrem offenen Ende sind sie am Abwurfkörper in der Nähe des hinteren
Teiles des Vorderteiles 2 nach außen gasdicht befestigt.
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Die Anlagepunkte der Wellschläuche an dem Vorderteil des Abwurfkörpers
sind im Bereich der unteren Mantellinie 51 mit 7 und im Bereich der oberen Mantellinie
5 mit 8 in der Fig. 1 bezeichnet.
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In dem Vorderteil 2 des Abwurfkörpers ist im Bereich der Wellschläuche
ein kreisringförmiger Gasgenerator 9 angeordnet, der über düsenförmige öffnungen
10 in der Wand des Vorderteiles 2 mit den Innenräumen aller Wellschläuche 5 verbunden
ist.
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Ein Teil eines solchen als Abspreizarm verbundenen Wellschlauches
ist in den Fig. 4 und 5 im Schnitt gezeigt. Jeder Wellschlauch besteht in Längsrichtung
aus abwechselnd aufeinanderfolgenden aufgeweiteten Bereichen Bw und eingeschnürten
Bereichen Be, so daß die gesamte Anordnung balgartig ist. Wie oben bereits erwähnt,
verjüngen sich die Querschnitte der aufgeweiteten und der eingeschnürten Bereiche
zum freien Ende der Wellschläuche hin. Die Wellschläuche bestehen aus einem elastischen
Mantel 11, in den über den gesamten Umfang verlaufend eine Armierung 12 eingelegt
ist. Die Armierung 12, z. B. in Form eines aus in Kunststoff getränkten Fasern gewebten
Schlauches, ist von Zugfäden 13 umgeben, die in Mantellinien des Wellschlauches
verlaufen. Die Umfangsarmierung 12 und die eine zusätzliche Armierung bildenden
Zugfäden 13 sind z. B. aus Glasfasern.
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Wie aus dem Längsschnitt gemäß Fig. 4 hervorgeht, sind die
Krümmungsradien
R1 im oberen, d. h. der oberen Mantellinie 52 zugewandten aufgeweiteten Bereich
Bw kleiner als die Krümmungsradien R2 in dem der unteren Mantellinie 51 zugewandten
aufgeweiteten Bereich Bw. Ebenso sind die Krümmungsradien r1 in jedem der oberen
Mantellinie 52 zugewandten eingeengten Bereich Be kleiner als die Krümmungsradien
r2 in dem der unteren Mantellinie 51 zugewandten eingeengten Bereich. Die eingeengten
Bereiche Be und die aufgeweiteten Bereiche Bw schließen dabei so aneinander an,
daß der Mittelpunkt °1 des größten Kreisdurchmessers eines aufgeweiteten Bereiches
Bw oberhalb des Mittelpunktes 02 des kleinsten Kreisdurchmessers des eingeengten
Bereiches Be liegt, wie dies in der Doppelschnitt-Darstellung gemäß Fig. 5 dargestellt
ist. Der Mittelpunkt 01 ist demnach der oberen Mantellinie 52' der Mittelpunkt 0
der unteren Mantel-2 linie 51 des Wellschlauches zugewandt. Daraus ergibt sich,
daß der Wellschlauch längs der unteren Mantellinie 5 kürzer ist als längs der oberen
Mantellinie 52 Die übrigen Mantellinien des Wellschlauches zwischen der unteren
Mantellinie und der oberen Mantellinie 52 haben kontinuierlich wachsende Längen,
die zwischen der der unteren Mantellinie und der der oberen Mantellinie 5 liegen.
Wie aus dem linken Teil der Doppelschnitt-Darstellung gemäß Fig. 5 entsprechend
dem Schnitt V2 hervorgeht, verläuft die Umfangsarmierung 12 in den eingeengten Bereichen
Be mäanderförmig, während diese Armierung im Bereich des größten Kreisdurchmessers
des aufgeweiteten Bereiches Bw glatt längs des Schlauchumfanges verläuft. In den
Übergangsbereichen zwischen dem kleinsten Kreisdurchmesser im eingeengten Bereich
und dem größten Kreisdruchmesser im aufgeweiteten Bereich wird die Amplitude der
Mäanderwicklung der Armierung 12 kontinuierlich kleiner, bis der glatte Verlauf
entsprechend dem Schnitt V1 erreicht ist.
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Wird der Wellschlauch nach Zündung des Gasgenerators durch die in
den Innenraum des Schlauches eintretenden Gase aufgeblasen, so wird der trotz der
Armierung elastische Mantel 11 des Wellschlauches durch die Druckkräfte verformt
und wird entsprechend seiner elastischen Eigenschaften aus der in den Fig. 4 und
5 dargestellten Ruhelage ausweichen. Dies ist nun nur in den Bereichen möglich,
in denen die Umfangsarmierung 12 aufgrund ihrer Mäanderform sich radial nach außen
ausdehnen kann. Eine Ausdehnung im Bereich des größten Kreisdurchmessers der aufgeweiteten
Bereiche Bw ist aufgrund der dort glatt geführten Umfangsarmierung 12 nicht möglich.
Dies bedeutet, daß einmal der Schlauch in seiner Länge gestreckt wird, zum anderen
ist jedoch die mögliche Gesamtlängenstreckung längs der Mantellinien des Wellschlauches
unterschiedlich. Sie ist am kleinsten im Bereich der unteren Mantellinie 51 und
am größten im Bereich der oberen Mantellinie 52 des Wellschlauches.
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Aus diesem Grunde streckt sich der Wellschlauch im oberen Bereich
stärker als im unteren Bereich. Da der Wellschlauch im Bereich der unteren Mantellinien
51 am Abwurfkörper am Punkt 7 (Fig. 1) und im Bereich der oberen Mantellinie am
Punkt 8 am Abwurfkörper 1 befestigt ist, heißt das, daß der Wellschlauch 5 zusätzlich
zu der Längenstreckung um den Punkt 7 in Pfeilrichtung verschwenkt wird. Die Längenstreckung
bei gleichzeitiger Verschwenkung bzw. Abspreizung des Wellschlauches erfolgt solange,
bis die in den Mantellinien des Wellschlauches verlaufenden Zugfäden 13 der Axialarmierung
gestreckt sind. Die untere Mantellinie 51 des Wellschlauches bildet dann eine gerade
Linie, wie dieses aus der Position B in Fig. 1 hervorgeht. Die obere Mantellinie
52 verläuft in dieser Position noch in Wellenform. Die ursprünglich mäanderförmige
Radialarmierung 12 der eingeschnürten Bereiche Be ist in dieser Stellung in ihrem
unteren Teil um die untere Mantellinie 51 längs des Schlauchumfanges ge-
streckt,
so daß hier eine Aufweitung des Schlauches bei weiterem Aufblasen verhindert wird.
Wird der Wellschlauch weiter aufgeblasen, so wird er noch in den Bereichen gestreckt,
in denen seine Oberfläche wellenförmig ist, d. h.
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in den Bereichen, die oberhalb der bereits gestreckten unteren Mantellinie
in Richtung der oberen Mantellinie liegen. Gleichzeitig wird der gesamte Wellschlauch
weiter um den Punkt 7 verschwenkt. Diese Längsstreckung der oberen Bereicheunter
gleichzeitiger Schwenkung erfolgt solange, bis auch die obere Mantellinie 52 vollständig
gestreckt ist, wie dieses in der Position C in Fig. 1 angedeutet ist. Der gesamte
Wellschlauch hat dann im wesentlichen die Form eines glatten Kegelmantels.
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In Fig. 3 sind schematisch einzelne Zustände des Abwurfkörpers dargestellt.
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In der mit P1 bezeichneten Lage des Abwurfkprpers kurz nach dem Abwurf
z. B. aus einem Flugzeug, wird das aus zwei Schalen 31 und 32 bestehende Heckteil
3 des Abwurfkörpers abgesprengt, so daß die als Wellschläuche ausgebildeten Arme
5 mit den dazwischen gespannten Segelflächen 6 freiliegen.
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Anschließend wird der Gasgenerator 9 gezündet, so daß Gas in die Wellschläuche
eintrömt, und diese, wie oben beschrieben, allmählich aus der Mantellinie des Abwurfkörpers
abspreizt.
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Hierdurch wird der Abwurfkörper aerodynamisch stabilisiert und je
nach der Winkelstellung der Arme auch abgebremst.
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Gleichzeitig wird am Bug des Abwurfkörpers eine Haube 14 aus elastischem
Material von dem Gasgenerator 9 oder einem separaten Gasgenerator bis in eine aerodynamisch
günstige Form aufgeblasen.
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In der Position P2 sind die Arme bereits etwa 600 gespreizt,
so
daß die Arme mit den Segel flächen einen nach hinten offenen Kegelmantel bilden.
Hierdurch wird der Abwurfkörper weiter stabilisiert und abgebremst.
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Beim Aufschlag P3 des Abwurfkörpers auf dem Boden sind die Arme etwa
750 bis 800 abgespreizt, so daß der Abwurfkörper mit einem relativ flachen Aufschlagwinkel
von 0 etwa 50 auf den Boden auftritt. Durch die elastischen Arme und die elastische
Haube 14 wird dabei die auf das Gehäuse des Abwurfkörpers wirkende Aufprallenergie
abgeschwächt.
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Durch weiteren Gaseintritt in den Innenraum der Arme 5 werden diese
weiter abgespreizt, wobei sich der Abwurfkörper langsam aufrichtet, bis er seine
Endposition P4 erreicht, in der die Längsachse des Abwurfkörpers in Lotrichtung
steht und die Arme einen Winkel von etwa 1500 gegen die Längsachse des Abwurfkörpers
einnehmen. Die Arme 5 mit den dazwischen gespannten Segelflächen haben jetzt die
Form eines nach vorne gerichteten Kegelmantels.
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In dieser Endposition kann z. B. eine gerichtete Sprengladung des
Abwurfkörpers gezündet werden.