DE3414911A1

DE3414911A1 - Flugkoerper, insbesondere ballistische rakete

Info

Publication number: DE3414911A1
Application number: DE19843414911
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. Alker; Walter Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Diesinger; Rainer Dipl.-Ing. 5060 Odenthal Schöffl
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1985-10-24

Description

Flugkörper, insbesondere ballistische Rakete
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flugkörper, insbesondere eine ballistische Rakete, mit einer Einrichtung zur Beeinflussung der Flugbahn durch einen aerodynamischen Widerstand erhöhende Elemente, z.B. Bremselemente, in Form von Bremsflügeln.
Bei Flugkörpern, und zwar insbesondere bei ballistischen Raketen, besteht häufig die Forderung, die Flugbahn so zu beeinflussen, daß eine kürzere Reichweite bzw. eine geringere Fluggeschwindigkeit erreicht wird. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn mit einer ballistischen Rakete aus Gründen der Funktion mit deren Gefechtskopf eine besonders kurze Reichweite erzielt werden soll, ohne daß dabei der Abschußwinkel einen die Längsstreuung der Rakete ungünstig beeinflussenden kleinen Wert (z.B. weniger als 150) er- reicht. Bei Raketen, bei denen aus dem Gefechtskopf eine Nutzlast, z.B. ein Tochtergeschoß, ausgestoßen wird, muß dieser Vorgang bei kurzen Entfernungen bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten (z.B. Ma = 1,5) erfolgen, als es auf dem größten Teil der Flugbahn der Fall ist, wo die Geschwindigkeit in vielen Fällen bei Ma = 0,9 liegt. Hier muß ebenso wie im vorher beschriebenen Fall durch eine besondere Maßnahme die Fluggeschwindigkeit des Flugkörpers herabgesetzt werden. Während dies bei Flugkörpern mit Flüssigkeitsraketenantrieb durch vorzeitiges Abschalten des Triebwerks bewerkstelligt werden kann, ist dies bei Feststoffraketen nur mit größerem Aufwand möglich, wobei in beiden Fällen eine die Geschwindigkeit messende Einrichtung im Flugkörper oder ein besonders genaues Zeitwerk erforderlich sind. Um den Abbrand des Triebwerkes nicht beeinflussen zu müssen, werden deshalb zur Lösung der gestellten Aufgabe bevorzugt aerodynamisch wirkende Bremseinrichtungen vorgesehen.
In einem bekannten Falle wird vor dem Start der Rakete auf deren Spitze eine Scheibe aufgesteckt, die den aerodynamischen Widerstand erhöht. Dieses Verfahren ist aber nur dann anwendbar, wenn die Rakete nicht aus einem verschlossenen Rohr, welches häufig gleichzeitig die Transportverpackung darstellt, verschossen wird.
Es ist weiterhin bekannt (CH-PS 528 081), Geschosse, z.B.
Raketen, mit Bremsflügeln auszurüsten. Diese Bremsflügel sind schwenkbar gelagert und befinden sich in einem Bereich des Hecks des Geschosses unterhalb der Leitflügel.
Die Schwenkbarkeit der Bremsflügel wird durch einen axial verstellbaren Einstellring gesteuert, der als Anschlag für die Bremsflügel wirkt und deren Aufspreizwinkel bestimmt. Das Ausschwenken der Bremsflügel erfolgt nach Verlassen des Abschußrohres. Die Schwenkgelenke einer solchen Konstruktion müssen aufgrund der hohen Luftkrafte festigkeitsmäßig entsprechend dimensioniert werden, was insbesondere im Bereich des Raketenhecks zu Problemen bezüglich des Einbaues führen kann, weil hier bereits üblicherweise die einklappbaren Leitwerksflächen angeordnet sind. Der Schwenkmechanismus ist konstruktiv sehr aufwendig, was auch für die Steuerung gilt.
Aufgabe der Erfindung ist es, Flugkörper, vornehmlich ballistische Raketen, zu schaffen, bei denen die Bremselemente nach Wahl an dem Flugkörper vorgesehen und zu beliebigen Zeitpunkten, d.h. vor oder während des Fluges, leicht entfernt werden können. Die Erfindung zeichnet sich bei dem Flugkörper der anfangs genannten Art dadurch aus, daß die Bremselemente außen am Flugkörper aufgesetzt befestigt und mittels eines wahlweise zu betätigenden Mechanismus lösbar und entfernbar sind.
Auf diese Weise können die Bremselemente und die Anzahl derselben in ihrer Wirkungslage am Flugkörper vorbestimmt werden und jederzeit in den Fällen, in denen ihre Wirkung nicht benötigt wird, vom Flugkörper entfernt oder von diesem getrennt werden. Das Lösen der Bremselemente kann beispielsweise vor dem Start geschehen. Hierbei können die Bremselemente entweder im Abschußrohr verbleiben oder z.B.
bei Verlassen des Abschußrohres vom Flugkörper abgeworfen werden. Es ist auch möglich, die Bremselemente erst nach dem Start, d.h. nach einer bestimmten Flugstrecke, zu entriegeln und abzuwerfen. Je nach dem, in welcher Form die Flugbahn zu beeinflussen ist, können sämtliche Bremselemente oder aber auch nur wahlweise ein Teil davon entriegelt und vom Flugkörper gelöst werden.
Bei aus Rohren gestarteten Flugkörpern werden diese Bremselemente vorzugsweise im vorderen normalerweise sich ver- jüngenden Bereich des Flugkörpers angebracht. Die Anordnung der Elemente im vorderen Bereich des Flugkörpers, bei ballistischen Raketen somit üblicherweise am Gefechtskopf, hat auch den Vorteil, daß hierzu keine Anderungen am Raketenmotor erforderlich sind, der häufig für verschiedenste Arten von Gefechtsköpfen verwendet wird.
Die Bremselemente sind vorteilhaft mit ihrem Fußteil in dem Flugkörper einsteckbar angebracht, wobei Verriegelungsorgane an dem Fußteil angreifen, die die Lage des Bremselementes an dem Flugkörper sichern. Vorzugsweise erstrecken sich die Bremselemente in radialer Richtung bis zum Kaliberdurchmesser des Flugkörpers. Dadurch, daß die Spannweite der Bremselemente dem Innendurchmesser des Abschußrohres entspricht, wird eine maximale Bremswirkung erzielt.
Vorteilhaft sind die Bremselemente mit im wesentlichen rechteckigem Stirnquerschnitt ausgeführt. Die Breite der Bremselemente kann hierbei so weit gehen, daß sie - im Querschnitt gesehen - etwa der Größe des Radius des Flugkörpers an der Befestigungsstelle des Bremselementes entspricht. Mehrere Bremselemente, die vorzugsweise paarweise, d.h. jeweils zwei gegenüberliegend, angeordnet sind, können zugleich entriegelt werden, wobei die Bremselemente hinsichtlich der Entriegelung zu Gruppen zusammengefaßt sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt das Lösen der Bremselemente zweckmäßig dadurch, daß die Verriegelungsorgane durch eine pyrotechnische Ladung in die Entriegelungsstellung gebracht werden. Das Fußteil des Bremselementes steht vorteilhaft unter Federspannung, so daß nach Entriegelung das Bremselement unter der Wirkung der Federkraft von dem Flugkörper abgeschleudert wird.
Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Bauart des Bremselementes und eine einfache Entriegelung eines oder mehrerer Bremselemente mit automatischer Abwerfwirkung von dem Flugkörper. Zugleich ist die Handhabung der Montage und Demontage der Bremselemente einfach und zuverlässig.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
Fig. 1 zeigt einen als ballistische Rakete ausgebildeten Flugkörper im Abschußrohr, schematisch.
Fig. 2 stellt den vorderen Teil der Rakete mit eingesetzten und verriegelten Bremselementen im größeren Maßstab, zum Teil im Schnitt, schematisch dar.
Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III-III auf den Flugkörper der Fig. 2.
Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Darstellung der Fig.
2 und veranschaulicht den vorderen Teil der Rakete mit entriegelten Bremselementen.
Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V der Fig.
4 bei abgeworfenen Bremselementen.
Fig. 1 zeigt ein Abschußrohr 1 mit eingebauten Gleitschienen 2. Im Abschußrohr 1 befindet sich die Rakete 3, bestehend aus Gefechtskopf 4 und Raketenmotor 5 mit angeklappten Stabilisierungsflächen 6 und Düse 7.
Im vorderen Bereich 8 des Gefechtskopfes 4 sind Bremselemente 9a,b,c,d angeordnet, deren Spannweite dem Innendurchmesser des Abschußrohres 1 entspricht.
Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, stecken die Bremselemente 9 mit bolzenartigen Verlängerungen 10 in dem vorderen Teil 8 des Gefechtskopfes 4. An einer Scheibe 11 befinden sich Bolzen 12, die durch die Verlängerungen 10 hindurchführen. Dadurch sind die Bremselemente 9 mit dem Vorderteil 8 des Gefechtskopfes fest verriegelt. Von innen her drücken gegen die Verlängerung 10 Druckfedern 14 mittels besonders geformter Druckstücke 13.
In der Scheibe 12 befindet sich eine pyrotechnische Ladung 15 mit Zündkapsel 16. Die Scheibe 11 ist gegen selbständiges Verschieben mit dem vorderen Teil 8 durch nicht dargestellte Scherstifte verbunden. Mehrere Bremselemente, z.B.
die paarweise diametral gegenüberliegenden Bremselemente, können hinsichtlich der pyrotechnischen Lösewirkung gruppenweise zusammengefaßt werden. Statt einer alle Bremselemente sichernden Scheibe kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß mehrere Ringscheiben verwendet werden, die je mit paarweise gegenüberstehenden Bremselementen gekoppelt und gesondert mit einer pyrotechnischen Ladung versehen sind. Auf diese Weise kann man wahlweise einen Teil der Bremselemente vor oder nach dem Start der Rakete unwirksam machen, je nach dem, wie die Verhältnisse es erfordern.
Zum Entriegeln der Bremselemente 9 wird die pyrotechnische Ladung 15 gezündet, so daß die Scheibe 11 nach hinten verschoben wird (Fig. 4). Durch das Verschieben der Scheibe 11 werden die Bolzen 12 aus den Verlängerungen 10 herausgezogen, so daß die Druckfeder 14 über die Druckstifte 13 die Bremselemente 9 abstoßen können. Die Druckstücke 13 verschließen durch ihre entsprechend geformte äußere Fläche 17 den vorderen Teil 8 in der Weise, daß eine glatte Außenkontur entsteht. In dieser Lage werden die Druckstück ke 13 durch Arretierunqen festqelegt, die z.B. darin bestehen können, daß das Druckstück mittels eines Stiftes od.dgl. in eine Nut begrenzter Länge greift.
Während in der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Funktionsstellung der vordere Teil 8 der Rakete 3 einer aerodynamisch günstig geformten Raketenspitze entspricht, weist in den Figuren 2 und 3 der mit den Bremselementen 9 yersehene vordere Teil 8 eine den aerodynamischen Widerstand erhöhende Form auf, wodurch die Flugbahn der Rakete in dem gewünschten Maß beeinflußt werden kann.
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Claims

Ansprüche 1. Flugkörper, insbesondere ballistische Rakete, mit einer Einrichtung zur Beeinflussung der Flugbahn durch einen aerodynamischen Widerstand erhöhende Elemente, z.B.

Bremselemente, in Form von Bremsflügeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (9a,b,c,d) außen am Flugkörper aufgesetzt befestigt und mittels eines wahlweise zu betätigenden Mechanismus lösbar und entfernbar sind.
2. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (9,a,b,c,d) im vorderen Bereich (8) des Flugkörpers (4,5) angeordnet sind.
3. Flugkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (9a,b,c,d) in radialer Richtung sich bis zum Kaliberdurchmesser des Flugkörpers (4,5) erstrecken.
4. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (9a,b,c,d) am Außenumfang eine kreisbogenförmige Umfangsfläche aufweisen, und daß die Umfangsfläche dem Innenradius des Abschußrohres entspricht.
5. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (9a,b,c,d) eine etwa rechteckige Stirnfläche aufweisen, und daß die Breite der Bremselemente so weit gehen kann, daß sie - im Querschnitt gesehen - der Größe des Radius des Flugkörpers an der Befestigungsstelle des Bremselementes entspricht.
6. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (9a,b,c,d) mit ihrem Fußteil (10) in dem Flugkörper (8) einsteckbar angebracht sind, und daß Verriegelungsorgane (12) an dem Fußteil (10) angreifen, die die Lage des Bremselementes an dem Flugkörper sichern.
7. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsorgane (12) mittels einer pyrotechnischen Ladung (15) in die Entriegelungsstellung bewegbar sind.
8. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (10) des Bremselementes (9a,b,c,d) unter Federwirkung (14) steht.
9. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (9a,b,c,d) einen zapfenförmigen Fußteil (10) besitzt, in den ein Bolzen (12) eines unter pyrotechnischem Mittel (15) stehenden Teils, z.B. einer Scheibe (11), greift.
10. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Bremselemente, z.

B. die diametral gegenüberstehenden Bremselemente, hinsichtlich der pyrotechnischen Lösewirkung gruppenweise zusammengefaßt sind.
11. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der den zapfenförmigen Fußteil (10) aufnehmenden Bohrung eine Druckfeder (14) gelagert ist, die mittels eines Druckstückes (13) gegen den Fußteil (10) wirkt, und daß das Druckstück (13) nach Herausdrücken des zapfenförmigen Fußteils (10) des Bremselementes (9a,b,c,d) die Bohrung verschließt.
12. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11-, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (13) in der Endstellung mittels eines Anschlages od.dgl. gehalten ist.