DE3507677A1

DE3507677A1 - Flugkoerper mit ueberkalibrigem leitwerk

Info

Publication number: DE3507677A1
Application number: DE19853507677
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 8561 Henfenfeld Brieseck
Original assignee: Diehl & Co 8500 Nuernberg GmbH; Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1986-09-11
Also published as: GB2194838A; DE3507677C2; SE8600812L; JPS61208499A; FR2578640A1; GB8621232D0; FR2578640B1; GB2194838B; SE8600812D0; US4728058A

Description

F g/kr

DIEHL GMBH & CO., 8500 Nürnberg

Flugkörper mit überkalibriqem Leitwerk

Die Erfindung betrifft einen Flugkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Dabei ist insbesondere an ein aus einem Mörser- oder sonstigen Waffen-Rohr abfeuerbares Geschoß mit Steuerrudern zur Ermöglichung einer Flugbahnbeeinflussung (wie etwa zur Endphasenlenkung) gedacht; wobei es sich bei dem Flugkörper aber auch um ein mit Raketenantrieb ausgestattetes Projektil und bei dem Leitwerk um aerodynamische Stabilisierungsflossen handeln kann.

Ein Flugkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der DE-OS 26 23 582 bekannt. Dort ist im Bereiche der Abschußrohr-Mündung eine diese verjüngende Schulter vorgesehen, die beim Austritt des Geschosses von einem Vorsprung hintergriffen wird, der bei herangeklapptem Ruderblatt radial bezüglich der Geschoß-Längsachse vom Ruderblatt vorragt. Indem das Geschoß die Abschußrohr-Mündung verläßt, schwenkt die Schulter durch Anlage gegen den Vorsprung das zunächst noch in Abschußrichtung an den Rumpf herangeklappte Ruderblatt vor der Rohr-Mündung nach außen. Nachteilig an dieser Lösung ist insbesondere, daß für den Geschoß-Abschuß eine besondere Ausgestaltung der Rohr-Mündung in der Form der nach innen vorkragenden Schulter erforderlich ist, also kein auch für andere Geschosse übliches Standard-Rohr Anwendung finden kann. Nachteilig ist darüberhinaus die starke schlagartige Krafteinleitung von der Schulter auf den Ruderblatt-Vorsprung, wenn dieser sich mit der hohen Anfangsbeschleunigung aus der Ruhelage des Geschosses bis zur Rohr-Mündung verlagert hat; was eine hohe Beschädigungsgefahr sowohl bei der Ruderblatt-Lagerung am Geschoß wie auch an der Rohr-Mündung zur Folge hat.

Schließlich ist diese vorbekannte Lösung funktionell darauf eingeschränkt, die Ruderblätter in die Startrichtung nach vorne parallel zur Geschoßstruktur an diese heranklappen zu müssen; was eine konstruktive Einschränkung hinsichtlich der Ausbildung des Leitwerks und der Heckstruktur, ibs. wegen relativ weit hinten liegender Ruderblatt-Ausklappachsen, darstellt. Schließlich ist es als nachteilig anzusehen, daß die herangeklappten Ruderblätter weder im Abschußrohr, noch gar bei der Handhabung außerhalb eines Rohres, in einer definierten Stellung fixiert sind, was aber im Interesse der Funktions- und Handhabungssicherheit wünschenswert wäre.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Flugkörper gattungsgemäßer Art derart auszugestalten, daß sich bei konstruktiver Freizügigkeit bis zum Abschuß eine sichere, definierte Lage kalibrig gehalterter Leitwerkblätter, und eine funktionssichere Freigabe beim Flugkörper-Start, ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Flugkörper erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß er die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruches 1 aufweist.

Nach dieser Lösung ist für kaliberhaltige Stellung des Leitwerks ein formschlüssiger Eingriff zwischen dem Ruderblatt und der Flugkörper-Heckstruktur vorgesehen, der aufgrund von Massetragheitskräften bei der Start-Beschleunigung des Flugkörpers freigegeben wird und dadurch eine Bewegung in die überkalibrige Funktions-Stellung freigibt. Dabei kann - bezüglich der Startrichtung - ein Sicherungsstift sowohl vor wie auch hinter einer Ausschwenkachse eines Ruderblattes angeordnet und z.B. eine Feder für elastischen Andruck in die formschlüssige Sicherungsstellung sowohl im Ruderblatt selbst wie auch an der Heckstruktur des Flugkörpers abgestützt sein.

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Besonders zweckmäßig ist es, bei einem um eine rückwärtig gelegene Schwenkachse in Startrichtung an die Heckstruktur heranklappbaren Ruderblatt den Sicherungsstift zwischen der dann in Startrichtung gelegenen Ruderblatt-Stirnfläche und einer davor an der Heckstruktur angebrachten oder ausgebildeten, radial vorstehenden Nase einzuspannen. Denn einerseits ergeben sich aufgrund des langen Hebelarmes zwischen der Stirnkante und der Schwenkachse des Ruderblattes dadurch günstige kinetische Verhältnisse für die Arretierung des Ruderblattes in der herangeklappten Stellung; und andererseits kann die Nase dann in günstiger Weise zugleich als frontseitige Abdeckung einer Längsnut in der Heckstruktur-Mantelfläche ausgebildet sein, in die ein kaliberhaltig herangeklapptes Ruderblatt eintaucht, so daß seine strömungsdynamisch empfindliche Vorderkante während der Magazinhaltung und Handhabung bis zum Start aus dem Abschußrohr gut geschützt ist.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark vereinfacht aber angenähert maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in abgebrochener Darstellung einen Teil der Heckstruktur eines Flugkörpers, an die ein Ruderblatt angelenkt ist.

Im zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel für ein überkalibriges Leitwerk ist ein an einer Ruderblatt-Lagerung 2' befestigtes Ruder-Blatt 2 in seiner Wirkstellung, also insbesondere nach dem Abschuß aus einem Rohr, in der Geschoß-Längsachse 1 orientiert, um der aerodynamischen Richtungssteuerung des Geschosses 3 dienen zu können. Wie für solche Rudereinrichtung im einzelnen in der älteren Anmeldung P 34 41 534.3 vom 14.11.1984 der Anmelderin näher dargestellt, ist dafür eine Halterung 5, um eine Drehachse 6 quer zur Geschoß-Längsachse 1 verschwenkbar, in einem Lager 7 vorgesehen, dessen Außenring 8 in der tragenden Heckstruktur 9 des Geschosses 3 gehaltert ist.

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Die Abmessung der Ruderblätter 2 quer zur Struktur-Längsachse 1 ist überkalibrig in Bezug auf den Durchmesser eines Abschuß-Rohres (in der Zeichnung nicht dargestellt), in das wenigstens ein Teil der Heckstruktur 9 des Geschosses 3 für den Aufbau eines Treibladungs-Gasdruckes zum Geschoß-Start hineinragen muß. Deshalb ist hier jedes Ruderblatt 2 um eine Achse 41, die sich sowohl quer zur Längsachse 1 wie auch quer zur Drehachse 6 erstreckt, an die Heckstruktur 9 heranklappbar, beim zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel also in Geschoß-Startrichtung 42 verschwenkbar. In dieser eingeklappten Stellung taucht das jeweilige Ruderblatt 2 in eine Nut ein, die parallel zur Längsachse 1 in die Außenmatelfläche der Heckstruktur 9 eingeformt ist und sich fast bis zu einer davorliegenden, aus der Mantelfläche der Heckstruktur 9 ausgestellten Nase 44 erstreckt. Durch diese versenkbare Blattanordnung ist in der kaliberhaltigen Stellung trotz breiten Ruderblattes 2 ein relativ geringer Durchmesser gegeben; und die Nut 43 bewirkt eine seitliche Längsführung der dünnen Ruderblätter 2, die andernfalls durch den Aufbau des Treibladungsdruckes um die Heckstruktur 9 herum Verwerfungen erfahren könnten. Die radial von der Heckstruktur 9 vorstehende Nase 44 weist parallel zur Längsachse 1 einen in Richtung auf die Nut 43 sich öffnenden formschlüssigen Eingriff 45, z.B. eine Sackbohrung oder einfach eine Kante, auf, in den bzw. hinter den bei kaliberhaltigem Ruderblatt 2 ein Sicherungsstift 46 ragt, um das Ruderblatt 2 in dieser herangeklappten Stellung zu halten. Gegenüberliegend greift der Sicherungsstift 46 in eine parallel zur Längsachse 1 und zur Längserstreckung des Ruderblattes 2 sich erstreckende Bohrung 47 ein, die der Nase 44 gegenüber in der Stirnfläche 48 des Ruderblattes 2 mündet. In der Bohrung 47 ist hier hinter dem Sicherungsstift 46 eine Feder 49 angeordnet, welche den Sicherungsstift 46 elastisch in Startrichtung 42 gegen die Nase 44 (nämlich in den Eingriff 45) drückt. Zur Sicherung dieser Stellung des Stiftes 46 kann er aber auch z.B. mit einem kragenförmig umlaufenden Sprengring ausgestattet sein.

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Aufgrund der Abschußbeschleunigung im Rohr wird der Sicherungsstift entgegen der Startrichtung 42 (also auch der Druckkraft der Feder entgegen bzw. einen Sprengring zerbrechend), verlagert, so daß er aus dem Eingriff 45 freikommt. Die Lage der Ausschwenk-Achse 41 kann bezüglich der geometrischen Lage des Massenschwerpunktes des Ruderblattes 2 so gewählt sein, daß die Abschuß-Beschleunigung in Startrichtung 42 ein Drehmoment auf das Ruderblatt 2 um die Ausschwenk-Achse 41 einwirken läßt, so daß das vom Sicherungsstift 46 nicht mehr gehaltene Ruderblatt 2 zum seitlichen Ausschwenken tendiert. Zusätzlich oder stattdessen kann bei der Lagerung 2' eine vorgespannte Feder (in der Zeichnung nicht dargestellt) eingebaut sein, die ein Drehmoment in Ausklapprichtung auf das Blatt 2 überträgt und somit in dessen kaliberhaltiger oder Magazin-Stellung für auch radial kraftschlüssige Anlage des Stiftes 46 in den Eingriff 45 sorgt sowie nach Lösung dieser Arretierung das Ausklappen um die Achse 41 fördert, wenn die Heckstruktur 9 das Abschuß-Rohr verlassen hat.

Bei diesem Ausschwenken der Ruderblätter 2 in ihre Funktionsstellung (in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt) erfährt der zunächst aufgrund der Abschuß-Beschleunigung trägheitsbedingt weiter in die Ruderblatt-Bohrung 47 hineingeschobene Sicherungsstift 46 eine Zentrifugalbeschleunigung, die gegebenenfalls noch durch die Kraft einer Feder 49 unterstützt wird. So wird der nun nicht mehr benötigte Sicherungsstift 46 aus der Ruderblatt-Stirnkante 48 herausgeschleudert; wenn nicht eigens eine konstruktive Arretierung, zur Vorrohrsicherung gegen einen solchen abgeschleuderten Sicherungsstift 46, vorgesehen ist (in der Zeichnung nicht berücksichtigt).

Entgegen der zeichnerischen Beispielsdarstellung kann die Achse 41 auch eine andere Orientierung bezüglich der Struktur-Achse 1 aufweisen; und auch die geometrische Konfiguration des kalibgerhaltig angelegten Leitwerks-Blattes 2 kann eine andere sein, z.B. die Ausbildung eines spiralförmigen Bandes um die Struktur 9 zeigen.

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Claims

P 847 Fg/kr Patentansprüche

1. Flugkörper mit überkalibrigem Leitwerk, insbesondere Geschoß (3) mit Ruderblättern (2), dessen Blätter (2), vor dem Abschuß aus einem Rohr, an eine Heckstruktur (9) angelegt und nach dem Verlassen des Rohres etwa radial ausgestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heckstruktur (9) und jedem Blatt (2) ein Sicherungsstift (46) vorgesehen ist.

2. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsstift (46) in Startrichtung (42) orientiert ist und vor einer Schwenkachse (41) an das Blatt (2) angreift.

3. Flugkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsstift (46) in eine Bohrung (47) in einer, bei kaliberhaltiger Stellung des Blattes (2) in Startrichtung (42) weisenden, Blatt-Stirnfläche (48) eingreift.

4. Flugkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsstift (46) in der Bohrung (47) gegen kraft- oder formschlüssige Halterung verschiebbar angeordnet ist.

5. Flugkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsstift (46) gegen eine Nase (44) anliegt, die sich radial von der Heckstruktur (9) fort erstreckt.

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6. Flugkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß sich hinter der Nase (44) in der Außenmantelfläche der Heckstruktur (9) eine Nut (43) zur kaliberhaltigen Aufnahme des 05 Blattes (2) befindet.

7. Flugkörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Nase (44) parallel zur Startrichtung (42) mit einem 10 Eingriff (45) für den Sicherungsstift (46) ausgestattet ist.