DE316575C

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Publication number: DE316575C
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flügelminen solcher Art, deren Flügelkörper in das Rohr und den Pulverladeraum eintaucht. Bei Ausbildung solcher Flügelminen wird bis heute im .wesentlichen nur darauf Rücksicht genommen, daß der Flügelstabilisator genügend stark ausgebildet ist, um dem Druck der explodierenden Treibladungen ohne Formveränderung widerstehen zu können und anderer-The invention relates to wing mines of this type, the wing body in the Immersed in the tube and the powder loading room. When training such wing mines is up today essentially only taken into account that the wing stabilizer is sufficient is strongly designed to withstand the pressure of the exploding propellant charges without changing shape to be able to resist and other

.10 seits, daß die Schwerpunktslage des gesamten Minenkörpers durch entsprechende richtige ,Ausbildung des vorderen Minenteiles möglichst weit nach 'vorn zu liegen kommt und die Mine genügend vorlastig wird..10 on the other hand, that the center of gravity of the entire Mine body through appropriate correct training of the front part of the mine comes to lie as far forward as possible and the mine becomes sufficiently bulky.

Die Berücksichtigung dieser Umstände genügt aber den vorhandenen Verhältnissen nicht. Bei der Flügelmine erfolgt die durch die Einflüsse der inneren oder äußeren Ballistik notwendige Stabilisierung durch schwingende Bewegungen, die die Flügelmine um ihren Schwerpunkt als Bewegungszentrum ausführt. Wird die Flügelmine durch einen Windstoß, durch Schwingungen des Rohres oder Einflüsse der Explosionswellen aus ihrer Lage innerhalb der Wurfbahntangente herausgekippt, so erlangt sie je nach der Geschwindigkeit der Kippbewegung eine gewisse Schwungkraft,, die von der Stabilisationskraft aufgenommen, ■ ausgeglichen und zurückgegeben werden muß. Die bei dieser pendelnden Bewegung der Mine ständig aufgenommene, vernichtete und wiederaufgenommene Energiegröße läßt sich ausdrücken durch die FormelHowever, taking these circumstances into account is sufficient for the existing circumstances not. In the case of the wing mine, this takes place through the influences of the inner or outer Ballistics necessary stabilization through swinging movements that the wing mine around its focus as a center of movement. Will the wing mine by a Gust of wind, by vibrations of the pipe or influences of the explosion waves from their Tilted out position within the trajectory tangent, so it gets depending on the speed the tilting movement has a certain momentum, that of the stabilizing force absorbed, ■ balanced and returned. The constantly recorded during this pendular movement of the mine, annihilated and resumed energy quantity can be expressed by the formula

IW² IW ²

wo / das äquatoriale Trägheitsmoment des Minenkörpers und' W die Winkelgeschwindigkeit der Pendelbewegungen ist.where / is the equatorial moment of inertia of the mine body and ' W is the angular velocity of the pendulum movements.

Diese Pendelungen der Mine sind nun insofern schädlich, als die Mine nur während ihrer Lage in der Wurfbahntangente den kleinsten Luftwiderstand bietet: Während der Pendelungen wird aber die der Luft dargebotene Projektion des Minenkörperquerschnitts um so mehr vergrößert, je größer die Schwingungsamplitude der Pendelungen ist. Andererseits ist die Schwingungsamplitude abhängig von der Dämpfung, die die Pendelbewegung durch das Stabilisationsmoment erfährt. Diese Dämpfung wiederum ist abhängig" von der Beaufschlagung der Flügelkörper. Solange die Flügelkörper im Luftschatten liegen, kann eine eigentliche Stabilisation durch die Flügelkörper nicht stattfinden. Sobald jedoch die' Mine einen solchen Ausschlag erfahren hat, daß die über die Oberkante des Minenkörpers streichende Luft den Flügelkörper beaufschlagen kann, beginnt die Stabilisationsbewegung. Da die Länge des Flügelkörpers den schädlichen Raum innerhalb des Wurfrohres vergrößert, so ist es nicht möglich, die Schwingungsamplitude dieser Pendelbewegungen durch die Flügellänge beliebig zu verkleinern. Die Winkelgeschwindigkeit, die ausser von dieser Größe nur noch von der Stärke des störenden Impulses abhängt, läßt sich somit nicht beeinflussen. ;These oscillations of the mine are now detrimental in that the mine is only during its position in the trajectory tangent offers the smallest air resistance: During the pendulums, however, that presented to the air The larger the oscillation amplitude of the pendulums, the greater the projection of the mine body cross-section. On the other hand, the oscillation amplitude depends on the damping caused by the pendulum movement through the stabilization moment. This damping, in turn, depends "on the impact on the wing body. As long as the wing bodies lie in the air shadow, an actual stabilization can take place by the wing body does not take place. However, as soon as the 'mine has such a The rash has found that the air brushing over the upper edge of the mine body can act on the wing body, the stabilization movement begins. Because the length of the wing body increases the harmful space inside the throwing tube, so is it is not possible to determine the oscillation amplitude of these pendulum movements through the length of the wing to be reduced to any size. The angular velocity, which apart from this size only depends on the strength of the disturbing impulse depends, can therefore not be influenced. ;

Anders liegen die Verhältnisse bezüglich der Größe des äquatorialen Trägheitsmomen-. tes. Gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Feststellung läßt sich hierdurch eineThe situation with regard to the size of the equatorial moment of inertia is different. tes. According to the finding on which the invention is based, a

wesentliche Verbesserung der Verhältnisse ι erreichen, wenn der Flügelstabilisator unter j Berücksichtigung der Erfahrungen der Festigkeitslehre mit einer möglichst kleinen Masse durchgebildet ist. Eine Berechnung des äquatorialen Trägheitsmoments, z. B. bei einer lookg-Mine von 25 cm Kaliber ergibt, daß der Flügelkörper etwa 75 Prozent des gesamten äquatorialen Trägheitsmoments der Flügelmine ausmacht. Der große Abstand des Schwerpunktes des Flügelkörpers von dem im wesentlichen in der Mitte des -Geschoßkörpers liegenden, Gesamtschwerpunkt bildet die Ursache dieses eigentümlichen Verhältnisses, - denn zu dem äquatorialen Trägheitsmoment des Flügelkörpers selbst ist ein Produkt zu . addieren, das sich aus der Masse des Flügelkörpers und dem Quadrat der Entfernung zwischen dem Schwerpunkt des Flügelkörpers und dem Gesamtschwerpunkt zusammensetzt. Wird es infolgedessen möglich, durch Versteifungen und zweckmäßige Querschnittsform für den Flügelkörper eine Verminderung des Gewichts um die Hälfte zu eras reichen, so. vermindert sich dadurch das gesamte Trägheitsmoment des Flügelkörpers um fast 50 Prozent. Eine Mine mit derart, wesentlich vermindertem äquatorialen Trägheitsmoment ist wesentlidi beweglicher, so daß die durch die störenden Impulse erzeugten Pendelbewegungen schneller und stärker ab_r gedämpft werden. Die Flügelmine liegt infolgedessen auf einem größeren Teil ihres Weges in der Wurfbahntangente und wird durch den Luftwiderstand weniger beeinflußt. . . ■Significant improvement in the conditions can be achieved if the wing stabilizer is designed with as small a mass as possible, taking into account the experience of strength theory. A calculation of the equatorial moment of inertia, e.g. B. with a lookg mine of 25 cm caliber shows that the wing body makes up about 75 percent of the total equatorial moment of inertia of the wing mine. The large distance between the center of gravity of the wing body and the overall center of gravity lying essentially in the middle of the projectile body is the cause of this peculiar relationship, because there is a product to the equatorial moment of inertia of the wing body itself. add up, which is composed of the mass of the wing body and the square of the distance between the center of gravity of the wing body and the total center of gravity. If it is consequently possible to achieve a reduction in weight by half by means of stiffeners and an appropriate cross-sectional shape for the wing body, so. This reduces the total moment of inertia of the wing body by almost 50 percent. A mine with such a substantially reduced equatorial moment of inertia is much more mobile, so that the pendulum movements generated by the disruptive impulses are dampened _{faster and more strongly from r.} As a result, the wing mine lies on a larger part of its path in the trajectory tangent and is less influenced by the air resistance. . . ■

Zur praktischen Verwertung dieser Erkenntnis bietet sich eine große Reihe von Wegen. Der Flügelkörper der Flügelmine erfährt im wesentlichen nur Biegungsbeanspruchungen infolge der Gaswellen. Die weitausladenden Flächen des Flügelkörpers sind offensichtlich gegenüber solchen Überdrücken sehr empfindlich. Die Widerstandsfähigkeit des Flügelkörpers wird z. B. dann ganz wesentlich erhöht, wenn die ausladenden Flügel durch möglichst am Ende angeordnete Querverstrebungen gegeneinander versteift sind. Diese Ouerverstrebungen werden ledig-Hch auf Zug beansprucht und können infolgedessen bei kleinem Volumen große Kräfte aufnehmen. Sie verstärken infolgedessen das Widerstandsmoment mit einer geringen Gewichtsvermehrung sehr wesentlich, vergrößern aber den Luftwiderstand des Flügelkörpers infolge dieses geringen Volumens der Verstrebungen nur sehr unwesentlich. Andererseits ist es aber auch möglich, an Stelle ebenflächiger und prismatischer Flügelkörper nur solche zu benutzen, die infolge : ihrer Ouerschnittsform bei kleinem Gewicht ein wesentlich höheres Widerstandsmoment besitzen! Beispielsweise "können die, Flügelkörper keilförmig ausgebildet und in der Nähe der Stabilisatormittellinie mit Hohlräumen versehen sein. Ebenso kann das Einpressen von Vertiefungen, rippenartigen Erhöhungen u. dgl. in Frage kommen, die den Luftwiderstand nur wenig erhöhen, das Widerstandsmoment des Flügelkörpers aber erheblich vergrößern. Auch durch die Auswahl des Materials für den Flügelkörper kann ohne Verringerung der. Widerstandsfähigkeit eine Verminderung der Stabilisatormasse erreicht werden, wenn zähe und elastische Stoffe verwendet werden. Auch durch entsprechende Aussparungen an solchen Stellen, wo eine Beaufschlagung durch die stabilisierend wirkende Luftsäule nicht in Frage kommt, läßt sich die erstrebte Wirkung erreicheil und ferner durch entsprechende Benutzung geeigneter Befestigungsmittel zwischen Geschoß und Flügel ohne Schaden für die Widerständsfähigkeit des Stabilisators eine wesentliche Verminderung des gesamten äquatorialen Trägheitsmomentes ermöglichen.A large number of Because. The wing body of the wing mine experiences essentially only bending stresses as a result of the gas waves. The expansive surfaces of the wing body are obviously very sensitive to such overpressures. Resilience the wing body is z. B. then increased significantly when the expansive Wing stiffened against each other by cross struts arranged at the end if possible are. These cross struts are only subjected to tensile stress and can consequently absorb large forces with a small volume. As a result, they increase the section modulus with a small one The increase in weight is very substantial, but it increases the aerodynamic drag of the wing body as a result of this small volume of the struts only very insignificant. On the other hand, it is also possible to Place flat and prismatic wing bodies only to use those that result from : their cross-sectional shape and low weight have a significantly higher section modulus own! For example, "the wing body can be wedge-shaped and in the Hollow spaces near the stabilizer center line. The pressing in of indentations, rib-like Elevations and the like come into question, which increase the air resistance only slightly, the section modulus of the wing body but considerably increase. Also by choosing the material for the wing body can without reducing the. Resistance a reduction in the stabilizer mass can be achieved when tough and elastic fabrics are used. Even through corresponding recesses at those points where an impact is due the stabilizing air column is not an option, the desired effect can be achieved reacheil and also through the appropriate use of suitable fasteners between projectile and wing without damage to the resistance of the Stabilizer a significant reduction in the total equatorial moment of inertia enable.

Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele. The drawing illustrates some exemplary embodiments.

Fig. ι und 2 zeigen einen Flügelkörper mit eingepreßten Rippen.Fig. Ι and 2 show a wing body with pressed-in ribs.

Fig. 3 und .4 zeigen quer durch den Flügelraum geführte Verstrebungen.'Fig. 3 and .4 show struts extending transversely through the wing space.

Fig. 5 und 6 zeigen Rippenversteifungen am Grunde der Stabilisator.wände. .Figures 5 and 6 show rib stiffeners at the bottom of the stabilizer walls. .

Fig. 7 und 8 zeigen einen aus zwei Stoffen zusammengesetzten Flügel.Figures 7 and 8 show a wing composed of two fabrics.

Fig. 9 und 10 zeigen einen Flügel, der an den Stellen, wo sich Luftschatten befindet, ausgespart ist. · 9 and 10 show a wing which is recessed in the places where there is air shadow. ·

Fig. 11 und 12 zeigen einen in- der Mitte als Hohlkörper ausgebildeten Flügel.Figs. 11 and 12 show one in the middle wings designed as a hollow body.

In den Zeichnungen ist j eweils α . der eigentliche Minenkörper und b der Stabilisator, der bei den Ausführungsbeispielen aus vier senkrecht aufeinanderstellenden Wandkörpern gebildet gedacht ist. In Fig. 3 und 4 sind nun diese Wandkörper c mit Hilfe'von quer durch den Hohlraum gespannten Verstrebungen gegeneinander abgestützt. In Fig. ι und 2 sind die wandförmigen Körper durch Anpressungen gegen Verbiegung wesentlich widerstandsfähiger gemacht. Infolgedessen kann eine sehr widerstandsfähige Form eines Flügelkörpers mit Hilfe einer Verbindung der in Fig. ι bis 4 dargestellten Mittel erzeugt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 5 und 6 ist der Flügelkörper durch querlauiende Rippen d wesentlich sowohl an der Verbin-I dungsstelle der wandförmigen Flügelkörper iao als auch in der Fläche selbst verstärkt. In Fig. 11 und 12 ist der Flügelkörper mit.einemIn the drawings, α is in each case. the actual mine body and b the stabilizer, which in the exemplary embodiments is intended to be formed from four wall bodies arranged perpendicularly on top of one another. In FIGS. 3 and 4, these wall bodies c are now supported against one another with the aid of struts stretched across the cavity. In Fig. 1 and 2, the wall-shaped bodies are made much more resistant to bending by pressing them. As a result, a very resistant shape of a wing body can be produced with the aid of a connection of the means shown in FIGS. In the arrangement according to FIGS. 5 and 6, the wing body is reinforced by transverse ribs d substantially both at the connection point of the wall-shaped wing body iao and in the surface itself. In Fig. 11 and 12, the wing body mit.einem

zentralen Hohlraum«? versehen. . Da gefäßförmige Körper ein wesentlich größeres Widerstandsmoment besitzen als volhvandige Körper von gleichem Gewicht, so kann hierdurch die Masse des Flügeikörpers ohne Verminderung seiner Widerstandsfähigkeit verringert werden. In Fig. 9 bis 10 ist der Flügelkörper in der Nähe- des Minenkörpers mit einer Aussparung h versehen.central cavity «? Mistake. . Since vessel-shaped bodies have a significantly larger section modulus than full-walled bodies of the same weight, the mass of the flying body can be reduced without reducing its resistance. In FIGS. 9 to 10, the wing body is provided with a recess h in the vicinity of the mine body.

ro Bei einer richtig konstruierten Flügelminero With a properly constructed wing mine

sollen die stabilisierenden Schwingungen soshould the stabilizing vibrations so

klein sein, daß nur die dem Minenkörper ambe small that only those on the mine body

entferntesten liegenden Flächen des Flügel-most distant lying surfaces of the wing

. körpers von Luft beaufschlagt sind. Mithin liegen die Teile, die bei Fig. 6 durch den Hohlraum h entfernt sind, im Luftschatten und sind daher unwirksam. Die Entfernung dieser Massen verringert die Gesamtmasse des Flügelkörpers.. body are acted upon by air. The parts which are removed by the cavity h in FIG. 6 are therefore in the air shadow and are therefore ineffective. The removal of these masses reduces the overall mass of the wing body.

An sich läßt sich der Erfindungsgedanke noch mit weiteren Mitteln verwirklichen. Besonders dann, wenn durch entsprechende Auswahl des Stoffes ebenfalls darauf Rücksicht genommen wird, mit kleinster Masse die größte Widerstandsfähigkeit zu erreichen, läßt sich eine wirkungsvolle Ausführung bewerkstelligen. Auch die Kombination geeigneter Mittel und Stoffe derart, daß weniger stark beanspruchte. Teile aus leichterem Material gemacht werden, läßt sich zu einer , Erhöhung der Wirkung benutzen.As such, the idea of the invention can still be implemented with other means. Especially if by appropriate selection of the fabric, care is also taken to achieve the greatest resistance with the smallest mass, effective execution can be achieved. Also the combination of more suitable Means and substances such that less stressed. Parts made from lighter Material can be used to increase the effect.

Sinngemäß läßt sich der Erfindungsgedanke .auch bei solchen Minenstabilisatoren verwenden, die nicht unmittelbar als FlügelkörperThe idea of the invention can also be used in the same way for mine stabilizers, not directly as a wing body

ausgebildet sind. Auch bei anderen Stabili-.satorformen, ζ. B. bei Stabilisatoren, die aus einem Rohrkörper gebildet sind, läßt sich der Erfhjdungsgedanke ebenfalls mit Erfolg anwenden, wenn unter genauer. Berücksichtigung der Beanspruchung des Stabilisators durch A/'erstrebungen u. dgl. Mittel das höchste. Widerstandsmoment bei kleinster Masse angestrebt wird.are trained. Also with other stabilizer forms, ζ. B. with stabilizers, which are formed from a tubular body, the Also apply the inventive idea successfully, if under more precisely. Consideration of the stress on the stabilizer through efforts and the like means that highest. Moment of resistance is aimed at with the smallest mass.

Claims

P ATENT claims:

1. Wing mine with wing bodies dipping into the throwing tube, characterized in that that means are provided to give the stabilizer the greatest possible moment of resistance with the smallest mass granted.

2. wing mine according to claim 1, da-. characterized by that by the free Spaces between the stabilizer struts are guided.

3. wing mine according to claim 1, characterized characterized in that the stabilizer bodies are hollow.

4. wing mine according to claim 1, characterized in that the stabilizer body is ribbed.

5. wing mine according to claim 1, characterized characterized in that recesses are attached to the stabilizer body at those points that are not or are only acted upon by air.

6. · wing mine according to claim i, characterized in that the wing body are made of a tough material with a low specific weight.

1 sheet of drawings.