DE3234269A1 - Fluegelgehaeuse und deckelausloesemechanik fuer selbstaufrichtende fluegel - Google Patents

Description

Flügelgehäuse und Deckelauslösemechanik für selbstaufrichtende Flügel

Die vorliegende Erfindung betrifft Raketen und Geschosse und insbesondere einfaltbare Flügel für derartige Geschosse,

Zahlreiche Raketen und Geschosse weisen eine Flügel- bzw. Stabilisatorkonstruktion auf, die das Geschoß im Flug stabilisieren soll. Geschosse werden häufig in bzw. an Flugzeugen oder anderen Geschossen in Rohren gelagert und aus diesen abgeschossen. Dabei muß häufig der vom Geschoß vor dem Abschuß eingenommene Raum so gering wie möglich gehalten werden. Faltflügel unterschiedlicher Arten und Konstruktionen sind in der Vergangenheit eingesetzt worden, um den Raumbedarf der Geschosse geringzuhalten.

Diese räumlichen Einschränkungen erfordern, daß die Flügel in ein minimales Raumvolumen einfaltbar sind. Dennoch verlangen die Flugeigenschaften des Geschosses, daß die ausgefahrenen Flügel optimal zuverlässig und leistungsfähig sind. Daher soll die Flügelkonstruktion Hochleistungs-Flugeigenschaften zeigen und auch auf minimalem Raum einfaltbar sein.

Innerhalb der Zelle des Flugkörpers muß ein Hohlraum bzw. ein Flügelgehäuse vorgesehen sein, das die eingefalteten Flügel aufnimmt und sich zur Außenfläche der Zelle öffnet, damit der Flügel ausgefahren werden kann. Weiterhin muß für die Öffnung ein zuverlässiger Verschluß vorgesehen werden, der einen zu hohen Strömungswiderstand verhindert, die Flügelkonstruktion einwandfrei in der Zelle hält und sie ohne Störungen auszuklappen gestattet.

Es ist daher das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Flügelhalterung für Faltflügel anzugeben.

Nach einem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Teleskop-Flügelhalterung ein inneres und ein äußeres Strebenelement auf, die teleskopartig ineinandersitzen. Eine hintere und eine vordere Strebe sind vorgesehen, die teleskopartig kollinear zueinander in ein kompaktes Gehäuse eingedrückt werden können, das an der Zelle befestigt ist und eine Öffnung enthält, durch die der Flügel voll ausgefahren werden kann. Ein lösbarer Deckel kann abgeworfen werden, um die Flügel auszufahren.

Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung eines typischen Geschosses mit selbstaufrichtenden Flügeln;

Fig. 2 ist ein Seitenriß des die Flügel aufnehmenden Teils des Geschoßkörpers mit eingefalteten und

eingeschlossenen Flügeln;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine Flügeleinheit

im ausgefahrenen Zustand;

Fig. 4 ist ein Schnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Schnitt auf der Ebene 5-5 der Fig. 3;
Fig. 6 ist ein Schnitt auf der Linie 6-6 der Fig. 2;
Fig. 7 ist ein vergrößerter Schnitt auf der Ebene 7-7

der Fig. 2;
Fig. 8 ist eine der Fig. 7 ähnliche Darstellung,

zeigt jedoch den Deckel abgeworfen und den

Flügel ausgestellt;
Fig. 9 ist ein vergrößerter Schnitt auf der Ebene 9-9 der Fig. 4;

Fig. 10 ist eine einem Teil der Fig. 5 ähnliche Darstellung und zeigt die Deckelverriegelung in

der Freigabestellung.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Geschoß mit einem allgemein zylindrischen Körper 10 mit einem Spitzenkonus 12 und einer Vielzahl radial auswärts vorstehender Flügel 14, die aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten und längsverlaufenden Schlitzen 16 im Körper 10 auswärts vorstehen. Eine Vielzahl von Leit- oder Lenkflossen oder -rudern 18 steht radial auswärts vom hinteren Ende des Geschoßkörpers auswärts ab.

Das Geschoß kann mit einem Leit- und Antriebssystem beliebiger Art und einem Gefechtskopf beliebiger Ausführung
ausgerüstet sein. Das Geschoß läßt sich auf beliebige geeignete Weise abschießen - beispielsweise von Bodenfahrzeugen oder festen Bodenstationen, Luftfahrzeugen oder
anderen Geschossen. Die raumsparenden Entwicklungen nach

der vorliegenden Erfindung wurden jedoch primär entwickelt für die Verwendung bei Geschossen, die von anderen Geschossen mitgeführt werden, bei denen der verfügbare Raum gering und höchste Zuverlässigkeit gefordert ist.

Die Flügel können eine beliebige geeignete Gestalt haben; in der beschriebenen Ausführungsform sind sie allgemein dreieckig. Die Tuchbespannung 66 des Flügels besteht aus einem flexiblen oder geschmeidigen Material wie leichtem Nylon oder Dacron und wird so zugeschnitten und genäht, daß sie der tragenden Strebenanordnung im aufgerichteten Zustand genau entspricht.

Die Flügelanordnung ist eine in sich abgeschlossene und vollständig modular funktionierende Einheit, die sich herausnehmbar im Raketenkörper so anbringen läßt, daß der Flügel durch einen Schlitz im Raketenkörper ein- oder ausgeklappt werden kann. Die Flügelanordnung weist ein Gehäuse 20 in Form einr C-Profilschiene auf, die einen langgestreckten und in der Breite mehrfach abgesetzten Schlitz 22 enthält, der über die Gehäuselänge verläuft und eine Kammer bzw. einen Innenraum bildet, in den der Flügel eingeklappt bzw. eingefaltet wird. Das Gehäuse 2 0 hat eine Außengestalt oder Krümmung entsprechend im wesentlichen dem Verlauf der Oberfläche des Geschosses und weist zu beschreibende Mittel einschließlich eines abwerfbaren Deckels 26 auf, der die Öffnung über dem eingeklappten Flügel abdeckt. Der Gehäusekörper 20 hat eine Grundplatte 24, wie am besten in den Fig. 7 - 9 zu sehen ist. Diese Grundplatte läßt sich vom Gehäuse 20 abnehmen und dient als Hauptlagerungselement für die Flügelstreben. Die Platte 24 dient auch dazu, die Flügelbespannung zwischen der Grundplatte und dem Gehäuse festzuklemmen.

Das Gehäuse ist so tief und breit, daß es die eingefahrene Flügelstrebenkonstruktion und deren Bespannung aufnehmen und umschließen kann. Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, schließt ein abnehmbarer Deckel 26 die Tasche mit dem eingeklappten Flügel ab. Das Flügelgehäuse ist hinter eine öffnung in der Außenhaut des Geschosses angebracht.

Die die Bespannung tragende Strebenanordnung ist am besten in Fig. 4 zu erkennen und weist eine vordere Strebe, die schwenkbar an einem vorderen Lagerbock 28 am vorderen Ende der Grundplatte 24 gelagert ist, sowie eine hintere Strebe auf, die schwenkbar auf einem hinteren Lagerbock 30 gelagert ist, der an der Grundplatte 24 befestigt ist. Die vordere Strebe hat ein unteres äußeres rohrförmiges Strebenteil 32, das schwenkbar auf dem Lagerbock 2 8 gelagert ist und teleskopartig das innere obere rohrförmige Strebenelement 34 aufnimmt, das schwenkbar mit einem Schwenkstift 36 am äußeren Ende der hinteren Strebe verbunden ist. In der Innenbohrung des unteren und oberen Rohrelements 32, 34 verläuft über im wesentlichen deren gesamte Länge eine Druckfeder 38, die vorzugsweise in der äußersten Stellung genug Spannung aufbringt, um die Strebe unter normalen Bedingungen im Ausfahrzustand zu halten.

Die hintere Strebe ist im wesentlichen identisch mit der vorderen ausgeführt. Sie weist einen unteren rohrförmigen Strebenteil 40 auf,das im Lagerbock 30 schwenkbar gelagert ist und teleskopartig einen rohrförmigen inneren oberen Strebenteil 42 aufnimmt. Die Bohrung der Rohrelemente enthält eine Druckfeder 44, die über im wesentlichen der vollen Länge verläuft.Sie steht ebenfalls in der äußersten Stellung unter

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genug Druck, um die Strebe im Ausfahrzustand zu halten.

Am äußeren Ende des inneren Strebenteils 34 befindet sich ein Gabelkopf 46, der das Augenelement 48 am inneren Strebenteil 42 aufnimmt.

Jede Strebe ist mit einer (nicht gezeigten) Ausfahr- bzw. Einfahrsperre versehen, die verhindert, daß die Flügelbelastung die Strebe einschiebt. Diese Sperren sind als Finger ausgebildet, indem man einen schmalen U-Schiitζ in die Wandung des oberen Strebenelements einschneidet und das Material mit seinem freien Ende zum offenen Ende der oberen Strebe 34 bzw. 42 hin so aufbiegt, daß bei Vorspannung nach außen der Finger sich an das äußere Ende des inneren Strebenelements 32 oder 40 anlegt.

Mindestens eine der Streben ist mit einer Drehsperre versehen, die eine versehentliche Drehung der äußeren Strebenelemente verhindert, wenn die Streben sich in der kollinearen Einschubstellung befinden. Wie die Fig. 4 und 6 zeigen, sind Drehsperren vorgesehen und bestehen jeweils aus Stiften 54, 56, die vom oberen Strebenelement an einer Stelle vorstehen, daß sie in Schlitze 58, 60 am äußeren Ende der unteren Strebenelemente 32, 40 eingreifen, wenn die Strebenanordnung vollständig kollinear eingefahren ist, wie in Fig. 6 gezeigt. Obgleich zwei Sperren gezeigt sind, und zwar jeweils eine pro Strebe, reicht in den meisten Fällen eine einzige Sperre für den angestrebten Zweck bereits aus.

Wie nun die Fig. 4 zeigt, ist eine Blattfeder 62 auf der Grundplatte 24 unmittelbar unter der Strebenanordnung angebracht. Sie legt sich an die Strebenanordnung unter dem Schwenkstift 36 an, wenn die Streben in die Einschubstellung gebracht sind, wie in Fig. 6 gezeigt, und übt eine Kraft auf sie aus. Diese Feder übt anfänglich eine Aüswärtskraft auf die Streben aus, die verhindert, daß diese im eingeschobenen Zustand festklemmen.

Die Tuchbespannung 66 des Flügels, wie oben erläutert, ist so geformt, daß sie die Strebenanordnung umgibt. Sie weist einen Unterteil bzw. eine Schürze 67 auf, die am Flügelgehäuse 20 festgelegt ist, indem sie zwischen der Grundplatte 24 und dem Gehäuse mit umlaufenden Klemmstreifen 64 festgeklemmt ist, wie in den Fig. 7 und 8 ersichtlich. Diese gewährleisten eine sichere Befestigung der Flügelbespannung am Flügelgehäuse.

Die oben beschriebene Flügekonstruktion läßt sich, wie in Fig. 7 gezeigt, einfalten und die Bespannung im Flügelgehäuse einrollen. Dies erfolgt, indem man die Strebensperren zusammendrückt und so auf die Spitze des Flügels drückt, daß man die beiden Streben teleskopartig ineinanderschiebt. Die Streben werden dabei immer kürzer und schwenken um die unteren Schwenkstifte, bis sie voll eingeschoben sind; in diesem Zustand verlaufen sie kollinear und liegen auf der Grundplatte 24 auf, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt. An diesem Punkt sind die Druckfedern 38, 44 in den beiden Streben vollständig bis fast zum Aufeinanderliegen der Windungen komprimiert; in diesem Zustand üben sie ihre maximale Kraft aus. Bei in diesem Zustand befindlichen Streben ver-

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läuft die Federkraft jedoch entlang der Federachse und will die Flügel nicht ausfahren lassen- Um das Ausfalten der Flügel einzuleiten, muß der Flügel aus dieser Lage heraus vorgespannt werden, was mittels der Blattfeder 62 erfolgt, die jede Strebe geringfügig nach außen drückt, so daß die Druckfedern in den Streben dann den Flügel in den Ausfahr- bzw. Ausfaltzustand schnellen können. Die Feder 62 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, so angeordnet und ausgestaltet, daß bei voll eingeklappten Streben, wie in Fig. 6 gezeigt, die Feder eine Anfangskraft ausübt, mit der die Streben und die Flügelanordnung ausgeklappt werden können.

Ein lösbar angebrachter Deckel verläuft über die Öffnung über dem eingefalteten Flügel und deckt diese ab, wie am besten beispielsweise in den Fig. 2, 6 und 7 zu sehen ist. Dieser Deckel 26 ist eine längliche und allgemein rechteckige Platte, die die Gehäuseöffnung bei eingefaltetem Flügel abdeckt. Der Deckel 26 weist, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, an einer Seite des Deckels eine Vielzahl von Schwenklaschen 6 8 und an deren anderen Seite eine Vielzahl von Sperrlaschen 70 auf. Die Schwenklaschen 70 greifen unter die Schwenkstifte 72, die Sperrlaschen 70 unter die Sperrfinger 80 auf der Sperrplatte 76. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist die Oberseite des Deckels etwa der Außenkontur des Geschoßkörpers entsprechend gewölbt, um die Luftströmung so wenig wie möglich zu stören und Raum einnehmende Vorsprünge zu vermeiden.

Wie am besten in der Fig. 3 ersichtlich, ist eine Vielzahl von Schwenkstiften 72 in einer Vielzahl von Schlitzen oder Ausnehmungen 74 entlang einer Seite des Flügelgehäuses

vorgesehen; die Schwenklaschen 68 greifen unter sie. Eine gleitend verschiebbare Sperrplatte 76 - vergl. Fig. 5 und 10 - ist mittels einer Vielzahl von Schlitzen 78 und Schulterschrauben 79 an der gegenüberliegenden Seitenwand des Gehäuses befestigt, wobei eine Vielzahl von Sperrfingern in eine Stellung (Sperrstellung) vorgespannt ist, in der sie eine Vielzahl von laschenaufnehmenden Schlitzen 82 in der Seitenwand des Gehäuses übergreifen. Die Sperrplatte ist in die Sperrlage vorgespannt, wobei die Finger 80 über den Sperrlaschen 70 verlaufen und mittels einer Druckfeder 84 an einem Ende der Platte und des Gehäuses an sie angelegt werden. Ein Kolben 86 in einem Zylinder 87, der an einem Ende der Sperrplatte angreift, enthält in einer Kammer eine kleine Sprengladung 88, die gezündet wird, um die Sperrplatte in die Freigabelage zu drücken, in der sie die Deckel freigibt. Dieses Verschieben der Sperrplatte erlaubt der Flügelanordnung, nach außen auszuklappen, wobei sie den Deckel nach außen um die Schwenkstifte 72 schwenkt, der aus der angeschlagenen Stellung freikommt und dann von der Luftströmung entlang des Geschoßkörpers weggerissen wird. Der Flügel kann dann weiter frei in seine Sollstellung ausklappen.

Claims (10)

1. GENERAL DYNAMICS CORPORATION, POMONA DIVISION, 1675 West Mission Boulevard, Pomona, California, V.St.A.

   Patentansprüche

   1J Flügelgehäuse für einen Flugkörper mit einem selbstaufrichtenden Flügel, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelgehäuse Mittel, die eine Kammer, die einen selbstaufrichtenden Flügel im eingefalteten Zustand aufnimmt, und eine öffnung umschließen, durch die der Flügel beim Aufrichten ausführt, und daß über der Öffnung ein Deckel angebracht ist, der mit einer lösbaren Verriegelung in der Sollage über der öffnung gehalten wird.
2. 2. Flügelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer langgestreckt ist und allgemein entlang der Achse des Flugkörpers verläuft, daß die Verriegelungseinrichtung eine feste Sperreinrichtung auf einer Seite des Gehäuses entlang der öffnungen aufweist, und daß eine bewegbare Sperreinrichtung auf der anderen Seite des Gehäuses entlang der öffnung angeordnet ist.
3. 3. Flügelgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Sperreinrichtungen eine Vielzahl von Schwenkstiften und die bewegbare Sperreinrichtung eine gleitend verschiebbare Verriegelungsplatte aufweist, die normalerweise in die Verriegelungslage vorgespannt ist.
4. 4. Flügelgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine Vielzahl von Schwenklaschen zum Eingriff mit den Schwenkstiften sowie eine Vielzahl von Sperrlaschen zum Eingriff mit der Verriegelungsplatte aufweist.
5. 5. Flügelgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsplatte eine Vielzahl von Sperrfingern aufweist, die im Verriegelungszustand die Sperrlaschen auf dem Deckel übergreifen können.
6. 6. Flügelgehäuse nach Anspruch 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Verschiebeeinrichtung, um die Verriegelungsplatte in die Auslöselage zu bringen, in der sie den Dekkel freigibt.
7. 7. Flügelgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung einen Zylinder, einen im Zylinder hin- und herbewegbaren und betrieblich mit der Verriegelungsplatte verbundenen Kolben sowie Mittel aufweist, um im Zylinder Gasdruck zu erzeugen, den Kolben nach außen zu drücken und die Verriegelungsplatte in die Freigabestellung zu schieben.
8. 8. Flügelgehäuse nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine herausnehmbare Grundplatte und einen auf dieser angebrachten einklappbaren Flügel aufweist, der sich in eine Stellung klappen läßt, in der er sich vollständig innerhalb des Gehäuses befindet.
9. 9. Flügelgehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel eine Vielzahl von auf der Grundplatte angeordneten teleskopartigen Streben sowie eine die Streben abdeckende Tuchbespannung aufweist, die der Gestalt des aufgerichteten Flügels entspricht.
10. 10. Flügelgehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bespannung mittels der Grundplatte auf dem Gehäuse festgelegt ist.