DE3348178C2

DE3348178C2 - Device having a nozzle arrangement which is arranged in a housing and is supplied from a propulsion means source

Info

Publication number: DE3348178C2
Application number: DE19833348178
Authority: DE
Inventors: Walter 8028 Taufkirchen De Kranz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: LFK Lenkflugkoerpersysteme GmbH
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1983-09-08
Publication date: 1989-04-20

Abstract

The invention relates to a device having a rotating nozzle body (3) which is arranged in a housing (1), is supplied from a propulsion means source, has at least one thrust nozzle (10) pointing in the exhaust direction and has a braking device for the rotating nozzle body in accordance with Patent 3,317,583. In order to design the force distribution on the rotating nozzle body to be as uniform as possible during the rotation, an additional guide surface (42), on which the propulsion means jet acts, is provided for the rotational drive of the rotating nozzle body (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer von einer Treibmittelquelle versorgten Düsenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device with one of a Propellant source supplied nozzle arrangement according to the preamble of Claim 1.

In dem Hauptpatent ist eine derartige Vorrichtung beschrieben, wobei wesentliche Merkmale diese Vorrichtung ein Drehdüsenkörper, der von dem Treibmittelstrom der Treibmittelquelle kontinuierlich antreibbar ist, und eine Bremsvorrichtung für den Drehdüsenkörper sind.Such a device is described in the main patent, wherein essential features of this device a rotary nozzle body by the Propellant flow of the propellant source can be driven continuously, and are a brake device for the rotary nozzle body.

Diese Vorrichtung ist in hohem Maße miniaturisierbar und wird z. B. für die Lenkung von Flugkörpern, z. B. kleinkalibrigen Granaten verwendet. Wegen der geringen Trägheit des Drehdüsenkörpers kann dieser durch die Bremsvorrichtung schnell angehalten werden und praktisch nach Freigeben der Bremsvorrichtung unverzüglich wieder auf die ursprüngliche sehr hohe Drehzahl beschleunigt werden.This device is highly miniaturizable and is used, for. B. for the guidance of missiles, e.g. B. small-caliber grenades used. Because of the low inertia of the rotary nozzle body, the Braking device can be stopped quickly and practically after releasing the braking device immediately returned to the original very high Speed can be accelerated.

Bei der Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent sind Antrieb des Drehdüsenkörpers und die Strömungsumlenkung mit der Schubwirkung zwangsläufig miteinander gekoppelt. Die die Rotation des Drehdüsenkörpers verursachenden Drehkräfte wirken immer innerhalb des Drehdüsenkörpers, somit über einen relativ kurzen Hebelarm.In the device according to the main patent are drive the Rotary nozzle body and the flow deflection with the thrust effect necessarily coupled with each other. Which the rotation of the Rotary nozzle body causing rotating forces always act within the Rotary nozzle body, thus via a relatively short lever arm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit der hohe Drehkräfte auf den Drehdüsenkörper übertragen werden können.The invention has for its object a device in question to indicate standing type, with the high rotational forces on the rotary nozzle body can be transferred.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Demgemäß wird die Drehung des Drehdüsenkörpers nicht durch eine Abstützung des Schubstrahles innerhalb des Drehdüsenkörpers ausgelöst, sondern separat davon mit Hilfe einer zusätzlichen, von dem Treibmittelstrahl beaufschlagten Leitfläche, die am Außenumfang des Drehdüsenkörpers angeordnet ist. Somit wirkt der Treibmittelstrahl für den Drehantrieb am Außenumfang des Drehdüsenkörpers, d. h. über einen großen Hebelarm.Accordingly, the rotation of the rotary nozzle body is not caused by one Support of the thrust jet triggered within the rotating nozzle body, but separately with the help of an additional one, from the Blowing agent jet acted on the guide surface on the outer circumference of the Rotary nozzle body is arranged. Thus the propellant jet works for the rotary drive on the outer circumference of the rotary nozzle body, d. H. about one large lever arm.

Die Leitfläche kann sich z. B. direkt an die Ausblasöffnung der Schubdüse anschließen, die dann in diesem Falle zentrisch in dem Drehdüsenkörper angeordnet sein kann.The guide surface can z. B. directly to the discharge opening of the nozzle connect, which in this case is then centered in the rotary nozzle body can be arranged.

Ebenso ist es möglich, den erzeugten Schub und den Antrieb vollständig voneinander zu entkoppeln, so daß der Drehdüsenkörper eine zentrische Schubdüse aufweist und zum Antrieb längs seiner Umfangsfläche schraubengängig verlaufende Führungskanäle aufweist, die von dem Treibmittelstrahl beaufschlagt werden. Durch diese vollständige Entkopplung vom Antrieb des Drehdüsenkörpers und Strömungsumlenkung bzw. Schubwirkung können diese beiden Einrichtungen unabhängig voneinander betrieben werden, z. B. voneinander unabhängig geschaltete Einrichtungen sein. Ist z. B. die Strömung in die gewünschte Ausströmrichtung umgelenkt, so kann der Antrieb abgeschaltet werden. Ist andererseits, z. B. während des Antriebes, keine Strömung notwendig, so kann auch diese Strömung unterbrochen werden, z. B. indem die Ausströmöffnung in eine Stellung verdreht wird, in der sie von einer Abdeckung abgedichtet wird. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wirkt zudem der Drehantrieb symmetrisch auf den Drehdüsenkörper, so daß auf diesen keine Unwuchten übertragen werden.It is also possible to completely generate the thrust generated and the drive to decouple from each other so that the rotary nozzle body has a central Has thrust nozzle and for driving along its circumferential surface has screw-running guide channels, which of the Blowing agent jet are applied. Through this complete Decoupling from the drive of the rotary nozzle body and flow deflection or These two devices can act independently of each other operated, e.g. B. independently switched devices be. Is z. B. the flow in the desired outflow direction deflected, the drive can be switched off. On the other hand, e.g. B. during the drive, no flow necessary, so this can Flow are interrupted, e.g. B. by the outflow opening in a Position is rotated in which it is sealed by a cover. In this embodiment of the invention, the rotary drive also acts symmetrically on the rotating nozzle body, so that there are no imbalances be transmitted.

Für den Drehantrieb des Drehdüsenkörpers kann noch ein zusätzlicher Antrieb verwendet werden, z. B. in Federantrieb, ein Elektromotor, ein Windradantrieb oder eine Kombination aus Windradantrieb und Federantrieb. Diese Drehantriebe wirken dann direkt in der Achse des Drehdüsenkörpers, so daß dynamische Unwuchten verhindert werden. Der Drehantrieb durch den Treibmittelstrom wirkt in diesem Falle unterstützend.An additional one can be used for the rotary drive of the rotary nozzle body Drive are used, e.g. B. in spring drive, an electric motor Wind turbine drive or a combination of wind turbine drive and Spring drive. These rotary drives then act directly in the axis of the Rotary nozzle body so that dynamic imbalances are prevented. The Rotary drive through the propellant flow acts in this Trap supportive.

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellt darThe invention is in two embodiments based on the Drawing explained in more detail. In this represents

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Spitze eines Geschos ses mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Geschoßlenkung; Figure 1 shows a cross section through the top of a projectile ses with a device according to the invention for projectile guidance.

Fig. 2 und 3 jeweils schematisch perspektivische Dar stellungen zweier Ausführungsformen eines Drehdü senkörpers für eine Vorrichtung gemäß der Erfin dung. Fig. 2 and 3 are schematic perspective Dar positions of two embodiments of a Drehdü senkörpers for a device according to the OF INVENTION dung.

In Fig. 1 ist - teilweise geschnitten - die Spitze eines Geschosses 1 dargestellt, das mit einer Vorrichtung 2 zur Lenkung des Geschosses ausgerüstet ist. Diese Vorrichtung weist einen Drehdüsenkörper 3 auf, der in einer zentralen Bohrung 4 um die Längsachse 5 des Geschosses drehbar gela gert ist. Der Drehdüsenkörper 3 ist am oberen Ende in ei ner Kugellageranordnung 6 eingespannt und weist einen zy lindrischen Teil 7 auf, der etwa die lichte Weite der zen tralen Bohrung 4 hat, sowie ferner einen oberen Halsteil 8, in dem der Drehdüsenkörper mit Hilfe der Kugellageran ordnung 6 gehalten ist. In dem zylindrischen Teil 7 ist eine axiale Längsbohrung 9 vorgesehen, die in etwa einem rechten Winkel in eine nach außen führende Bohrung über geht, die als Schubdüse 10 für ein Treibmittel dient, das von einem nicht gezeigten Reservoir, z. B. einem Gasgenera tor geliefert wird, der mit dem Kanal 4 im Geschoß und den Bohrungen 9 und 10 in dem Drehdüsenkörper 3 kommuniziert. Die Strömungrichtung des Treibmittels im Kanal 4 ist mit P, die Ausströmrichtung aus dem Drehdüsenkörper mit P 1 be zeichnet. In Fig. 1 - partially cut - the top of a projectile 1 is shown, which is equipped with a device 2 for steering the projectile. This device has a rotary nozzle body 3 which is rotatably gela in a central bore 4 about the longitudinal axis 5 of the projectile. The rotary nozzle body 3 is clamped at the top in egg ner ball bearing assembly 6 and has a zy-cylindrical part 7 , which has approximately the clear width of the central bore 4 , and also an upper neck part 8 , in which the rotary nozzle body with the help of the ball bearing arrangement 6 is held. In the cylindrical part 7 , an axial longitudinal bore 9 is provided, which goes approximately at a right angle into an outwardly leading bore, which serves as a thrust nozzle 10 for a propellant, which is from a reservoir, not shown, for. B. a Gasgenera gate is supplied, which communicates with the channel 4 in the floor and the holes 9 and 10 in the rotary nozzle body 3 . The direction of flow of the propellant in the channel 4 is marked with P , the outflow direction from the rotary nozzle body with P 1 be.

In der Geschoßwand sind längs des Umfanges mehrere Ausblas öffnungen 11 angeordnet, die ins Freie führen. Wenn die Schubdüse 10 mit einer der Ausblasöffnungen 11 kommuni ziert, so wird der von dem Gasgenerator gelieferte Treib mittelstrom nach außen etwa horizontal in Richtung des Pfeiles P 1 umgelenkt. Hierdurch wird zur Lenkung des Ge schosses ein Querhub auf dieses ausgeübt.In the floor wall, several blow-out openings 11 are arranged along the circumference, which lead to the outside. If the thrust nozzle 10 communicates with one of the blow-out openings 11, the propellant flow supplied by the gas generator is deflected outward approximately horizontally in the direction of the arrow P 1 . As a result, a cross stroke is exerted on this for steering the Ge lap.

Mit dem Halsteil 8 des Drehdüsenkörpers 3 ist ein Antrieb 41 verbunden, der auch für den Drehantrieb des Drehdüsen körpers 3 verwendet werden kann. Mit dem Antrieb ist eine hier nicht näher dargestellte Bremsvorrichtung verbunden, mit der der Drehdüsenkörper in einer beliebigen Stellung angehalten werden kann.With the neck part 8 of the rotary nozzle body 3 , a drive 41 is connected, which can also be used for the rotary drive of the rotary nozzle body 3 . A brake device, not shown here, is connected to the drive and can be used to stop the rotary nozzle body in any position.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform für einen Drehdüsenkör per 3 gezeigt: die Schubdüse 10 ist radial gerichtet, die Längsbohrung 9 verläuft koaxial zur Drehachse 5 des Drehdü senkörpers 3. An eine Seitenwand der Schubdüse 10 schließt sich eine Umlenkfläche 42 an, mit der der aus der Schubdü se 10 ausströmende Treibmittelstrahl aus der radialen Rich tung umgelenkt wird. Hierdurch wird der Drehdüsenkörper in Rotation versetzt. Dieser Drehantrieb kann dazu dienen, den obenerwähnten Antrieb 41 nach einer Abbremsung der Schubdüse zum schnellen Anlauf zu unterstützen.In FIG. 2 shows an embodiment for a Drehdüsenkör per 3 is shown: the exhaust nozzle 10 is directed radially, the longitudinal bore 9 extends coaxially to the axis of rotation 5 of the Drehdü senkörpers 3. On a side wall of the exhaust nozzle 10, a deflecting surface 42 connects, with the will of the Schubdü se 10 outflowing propellant jet of the radial Rich tung deflected. This causes the rotating nozzle body to rotate. This rotary drive can serve to support the above-mentioned drive 41 after the thrust nozzle has been braked for a quick start.

Der Drehdüsenkörper 3′ gemäß Fig. 3 weist eine zur Dreh achse 5 koaxiale Längsbohrung 9′ auf, die in eine radiale Ausströmöffnung 10 mündet, aus der das Treibmittel in Rich tung des Pfeiles P 1 austritt. Um den Umfang des Drehdüsen körpers 3′ sind schraubenförmige Kanäle 43 verteilt, durch die das längs der Drehachse 5 von dem Treibmittel-Reser voir gelieferte Treibmittel geführt wird. Durch den schrau benförmigen Verlauf der Kanäle wird der Drehdüsenkörper 3′ in Drehung versetzt. Auch dieser Drehantrieb kann allein oder in Verbindung mit dem zusätzlichen Drehantrieb 41 wir ken.The rotary nozzle body 3 'shown in FIG. 3 has a longitudinal bore 9 coaxial to the axis of rotation 5 ' , which opens into a radial outflow opening 10 from which the propellant emerges in the direction of the arrow P 1 . Around the circumference of the rotary nozzle body 3 ' , helical channels 43 are distributed through which the propellant supplied along the axis of rotation 5 from the propellant reservoir is guided. By the screw ben-shaped course of the channels, the rotary nozzle body 3 'is rotated. This rotary drive can we alone or in conjunction with the additional rotary drive 41 .

Claims

1.Device with a nozzle arrangement arranged in a housing and supplied by a propellant source, with at least one thrust nozzle pointing in the blow-out direction, at least one blow-out opening provided in the housing and with a controller for directing a jet through the blow-out opening, the device having a rotating nozzle body, which is continuously drivable by the propellant flow of the propellant source and a braking device is provided for the rotary nozzle body, according to patent 33 17 583, characterized in that the rotary nozzle body ( 3 ) for driving by the propellant jet has at least one guide surface ( 42 , 43 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the rotary nozzle body ( 3 ) has a radially directed outflow opening ( 10 ) and on its circumference in the region of this outflow opening ( 10 ) as a guide surface has a deflection surface ( 42 ) for the propellant.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotary nozzle body ( 3 ' ) along its circumferential surface as guide surfaces has screw-running guide channels ( 43 ) through which the propellant flows, and that for generating the thrust jet an axial bore ( 9' ) and a radially directed outflow opening ( 10 ' ) are provided.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an additional drive ( 41 ) for generating the rotation of the rotary nozzle body ( 3 ) is provided.