DE4007197C2 - Leitwerk für ein Hochgeschwindigkeitsgeschoß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Leitwerk für ein Hochge­ schwindigkeits-Wuchtgeschoß, wie es in der US 40 98 194 be­ schrieben ist.

Grundsätzlich wird ein Wuchtgeschoß mit Leitwerk aus einem Geschütz mit glattem Rohr verfeuert und erhält somit beim Abschuß keinen stabilisierenden Drall; im übrigen wäre eine Drallstabilisierung bei einem Wuchtgeschoß mit hohem Schlankheitsgrad auch zumindest stark erschwert.

Geschosse dieser Art weisen einen Geschoßkörper und an dessen Heck einen Endabschnitt mit einem Leitwerk auf, das übli­ cherweise aus plattenförmigen Leitkörpern gebildet ist, die in Ebenen angeordnet sind, welche von der Geschoß-Längsachse und von dieser ausgehenden Radialstrahlen definiert sind, wobei die Radialstrahlen in der Regel symmetrisch zur Ge­ schoß-Längsachse angeordnet sind.

Diese Leitkörper stehen über den davorliegenden Geschoßkör­ per über, so daß sie einen erheblichen Strömungswiderstand bilden, den man bisher dadurch verringert hat, daß man die Leitkörper so dünn ausbildete, wie es die von ihnen gefor­ derte Steifigkeit zuließ.

Obwohl solche Leitkörper eigentlich an das Strömungsverhal­ ten im Unterschallbereich angepaßt sind, hat man sie bisher auch im unteren Überschallbereich erfolgreich eingesetzt. Im Hyperschallbereich dagegen, für den das eingangs genannte Geschoß ausgelegt ist, ist bei den dort auftretenden Ge­ schwindigkeiten bis zu etwa 2000 ms^-1 die Erwärmung sowohl der in Flugrichtung weisenden Leitkörper-Kanten als auch der tangential überströmten Leitkörperflächen so hoch, daß die genannten, dünnen Leitkörper bis zur Wirkungslosigkeit ge­ schädigt würden, weil die eingeleitete Wärmemenge weder durch die dünnen Leitkörper ausreichend schnell abgeleitet werden könnte, noch von diesen gespeichert werden kann.

Deshalb sind bei dem eingangs genannten, bekannten Hyper­ schallgeschoß (US 40 98 194) auch die Leitkörper mit einer großen Wandstärke ausgebildet, um deren Wärmeleitfähigkeit zu verbessern, und sitzen auf einem eingezogenen Endab­ schnitt, um den Strömungswiderstand zu verringern.

Wegen des Staus an der entsprechend verbreiterten Anströ­ mungskante bei der in Betracht gezogenen Geschwindigkeit, wegen der Anordnung der Leitkörper auf einem eingezogenen Heck und wegen der in Längsrichtung weisenden Leitkörper­ flanken stellt sich allerdings an diesen erst bei der Lage­ abweichung des Geschosses ein Steuerdruck ein, der dann auch noch verhältnismäßig niedrig ist, so daß die Stabilisierung eines solchen Geschosses ungenügend ist.

Außerdem ist wegen der Anordnung auf einem eingezogenen End­ abschnitt die für die Wärmeableitung wesentliche Breite der Leitkörper in ihrem Fußbereich begrenzt, so daß das Leitwerk des bekannten Hyperschallgeschosses auch aus der Blickrich­ tung der Wärmebelastung nicht ideal ist. Aus diesem Grund schlägt die US 40 98 194 zur Abhilfe auch eine Beschichtung der Leitkörper vor, die der thermodynamischen Belastung wi­ derstehen soll. Die geringe Stabilisierung wird dadurch al­ lerdings nicht verbessert.

Ausgehend von der aufgezeigten Problemlage liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, ein Leitwerk zu schaffen, das dem Leitwerk des bekannten Hyperschallgeschosses sowohl hinsicht­ lich der Wärmebeständigkeit als auch hinsichtlich der Stabi­ lisierung überlegen ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Leitwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dieses erfindungsgemäße Leitwerk weist einen Tragkörper auf, der sich nicht, wie bei dem Leitwerk der US 40 98 194, nach hinten verjüngt, sondern im Gegenteil nach hinten erweitert.

Nun ist ein Kegelleitwerk bekannt (US 30 81 703) und auch bei schnelleren Geschossen an sich nichts neues (US 37 45 926), doch bei der Erfindung handelt es sich nicht um ein Kegelleitwerk, sondern ausdrücklich um ein Leitwerk mit Leitkörpern; der sich nach hinten erweiternde Trägerkörper hat, für sich alleine gesehen, auf die Stabilisierung des Geschosses wenig Einfluß, sondern ermöglicht erst die erfin­ dungsgemäße Leitkörperausbildung.

Das erfindungsgemäße Leitwerk hat nämlich Leitkörper, die keilförmig ausgebildet sind und einen im wesentlichen drei­ eckigen Querschnitt aufweisen.

Zwar sind schon Leitkörper mit dreieckigem Querschnitt be­ kannt (IT 409 421), doch ist es der Zweck dieser bekannten, insgesamt verwundenen Leitkörper, mit Hilfe der anströmenden Luft einem aus einem glatten Rohr verschossenen Geschoß ei­ nen Drall mitzuteilen. Der Unterschallbereich wird wohl nicht überschritten werden. Der Grund für den dreieckigen Querschnitt der Leitkörper ist nicht erwähnt und dürfte in der besseren Ausformbarkeit des bekannten Leitwerkes nach dessen Guß liegen.

Bei diesen bekannten, verwundenen Leitkörpern geht die Außen­ kante von der Kontur des Geschoß- bzw. Tragkörpers aus und erstreckt sich schräg nach hinten und außen, wie es auch bei anderen bekannten Leitkörpern der Fall ist, die sich ge­ radlinig in Längsrichtung erstrecken und die für erheblich schnellere Geschosse bestimmt sind, aber keinen dreieckigen Querschnitt aufweisen (DE-Z "Wehrtechnik" 2/76, Seite 50, PCT WO 88/07169).

Bei der Erfindung erfüllen dagegen die keilförmigen Leit­ werke mit dreieckigem Querschnitt in Verbindung mit dem sich nach hinten erweiternden Tragkörper, der erst die erfin­ dungsgemäße Ausbildung der Leitwerke ermöglicht, gleichzei­ tig mehrere wichtige Funktionen:

• - die stark verbesserte Wärmeabfuhr zum Tragkörper hin in­ folge der breiten Basis des Leitkörper-Querschnitts,
• - die wesentlich verbesserte Wärmespeicherungsfähigkeit in­ folge der großen Wärmeleittiefe in Richtung senkrecht zur erwähnten Oberfläche, und
• - die ständige, stabile Führung des Geschosses auch bei ide­ alem Geradeausflug infolge der zur Längsrichtung ange­ stellten Seitenflächen der Leitkörper, wobei der Gerade­ ausflug infolge ihrer geringfügig gegen die Anströmung geneigten Flächen stets störungsfrei ist.

Wie schon oben angedeutet, werden nämlich bei einem herkömm­ lichen Geschoß die Seitenflächen der Leitkörper erst dann angeströmt, wenn bereits eine Auslenkung des Geschosses aus seiner Soll-Lage erfolgt ist; das ideal geradeausfliegende Geschoß bleibt dagegen ungeführt und somit instabil. Hieraus ergibt sich eine ständige Pendelbewegung des Geschosses, weil es ja nicht aktiv in seiner Ideallage gehalten wird.

Bei der Erfindung dagegen sind infolge der keilförmigen Aus­ bildung der Leitkörper deren Seitenflächen beidseitig stets strömungsbeaufschlagt, so daß das mit dem erfindungsgemäßen Leitwerk ausgestattete Geschoß durch ein Gleichgewicht der Steuerkräfte stabil in seiner Ideallage gehalten wird.

Die bereits bekannten Leitkörper der oben erwähnten IT 409 421 haben zwar auch einen dreieckigen Querschnitt, aber we­ gen ihrer Verwindung werden diese bekannten Leitkörper ohne­ hin ständig, aber nur einseitig, angeströmt, und verhalten sich deshalb nicht anders, als hätten sie den sonst übli­ chen, flossenartigen Querschnitt. Darüber hinaus wären sie infolge ihrer Lage innerhalb des Geschoßquerschnitts beim Hyperschallflug völlig unwirksam, weil unter diesen Strö­ mungsbedingungen im Lee des Geschosses der "aerodynamische Schatten" liegt, innerhalb dessen Oberflächen nur mit mini­ malem Druck beaufschlagt werden, so daß von ihnen auch keine stabilisierende Kraft ausgeübt werden kann.

Infolge der keilförmigen Ausbildung der Leitkörper befindet sich jener Bereich der Außenkante, an dem die höchste ther­ mische Belastung auftritt, in allenfalls geringem Abstand zur (gedachten) Oberfläche des Tragkörpers, so daß hier infolge der besonders guten Wärmeableitung die Außenkante scharfkantig ausgebildet sein kann, wodurch der auf die Seitenflanken der Leitkörper einwirkende Steuerdruck beson­ ders hoch wird.

Die Wärmeableitung erfolgt im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der keilförmigen Leitkörper in deren Tiefe. Die Wärmeleitung tangential zur Oberfläche kann, außer in den unmittelbaren Außenkantenbereichen, in der kurzen Flugzeit nichtangetriebener Geschosse vernachlässigt werden. Die Auf­ heizung der Außenkante hängt mit dem Keilwinkel in Richtung normal zur Oberfläche zusammen, also in einer im wesentli­ chen senkrecht zur Geschoßachse verlaufenden Richtung. Es liegt demnach ein günstiger, stumpfer Wärmeleitungskeil und ein günstiger, schlanker, widerstandsarmer Strömungskeil vor (in Strömungsrichtung betrachtet).

Aber auch wenn die Außenkante aus Gründen der thermischen Beständigkeit abgerundet oder abgeflacht sein sollte, stellt die Anordnung der Seitenflanken, die im allgemeinen gegenüber der Flugrichtungsrichtung leicht angestellt sind, sicher, daß auch im Hyperschallbereich ein ausreichender stabilisierender Druck auf die Seitenflanken einwirkt.

Der verdickte Tragkörper bildet im übrigen eine besonders geeignete Wärmesenke, wodurch die Wärmeableitung aus den Leitkörpern noch verbessert wird.

Während man bisher hochwärmebeständige Materialien, wie et­ wa Keramikmaterialien, für die Leitkörper nicht verwenden konnte, da verhältnismäßig dünnwandige, plattenförmige Leitkörper aus solchen Materialien den auftretenden insbe­ sondere periodischen Belastungen nicht zuverlässig stand­ halten können, sind solche Materialien jedoch für die er­ findungsgemäßen Leitkörper durchaus geeignet, da diese we­ gen ihrer gedrungenen Form keinen Biegebelastungen ausge­ setzt sind.

Außerdem sind die Leitkörper so dick, daß auch eine Be­ schichtung in Frage kommt.

Da bei dem erfindungsgemäßen Leitwerk sowohl der Tragkörper als auch die Leitkörper jeweils mit nur einem geringen Winkel, dem sogenannten Körperkonturwinkel, zur Anströmung geneigt sein können, ist bei Hyperschall-Anströmung der Strömungs­ widerstand des erfindungsgemäßen Leitwerks trotz des ver­ hältnismäßig großen, über den Querschnitt des Geschoßkör­ pers überstehenden Leitwerk-Querschnitts verhältnismäßig gering, so daß die Erfindung ein flugstabiles Geschoß mit wärmebeständigem Leitwerk schafft, dessen Luftwiderstand während des Zurücklegens der wirksamen Flugstrecke, an de­ ren Ende sich das Geschoß noch weit im Überschallbereich bewegt, einen noch hinnehmbaren Luftwiderstand aufweist.

Vorteilhafterweise kann der Tragkörper aus mindestens zwei hin­ tereinanderliegenden Abschnitten gebildet sein; ebenso können die keilförmigen Leitkörper aus mindestens zwei hintereinanderliegenden Teilkeilen gebildet sein.

Auf diese Weise können die Erzeugende des Tragkörpers ebenso wie die Außenkanten der Leitkörper einen an die jeweils vorlie­ genden Gegebenheiten angepaßten Verlauf aufweisen, so daß sie als stetiger oder unstetiger Kurvenzug ausgebildet sein können, der insgesamt oder stellenweise konvex, konkav oder geradlinig verlaufen kann.

Bevorzugt sind die genannte Erzeugende und die Außenkante über einen Abschnitt bzw. Teilkeil hinweg um den glei­ chen Winkel zur Geschoß-Längsachse geneigt.

In einer fertigungstechnisch besonders vorteilhaften Ausge­ staltung ist der Konus von ebenen Flächen begrenzt, wobei letztlich beliebig vieleckige Querschnitte in Frage kommen.

Wegen der erforderlichen Fußbreite der keilförmigen Leit­ körper kommen aber in der Regel nur 4- bis 7eckige Quer­ schnitte in Frage, oder besser noch 5- bis 7eckige Quer­ schnitte.

Bevorzugt weist der Tragkörper einen sechseckigen Querschnitt auf, mit gegebenenfalls abgefasten Ecken.

Auf jeder dieser ebenen, den Tragkörper begrenzenden Flächen sitzt ein keilförmiger Leitkörper.

Der radikale Querschnitt eines jeden keilförmigen Leitkör­ pers oder Teilkeils weist in der einfachsten Ausgestaltung die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf, von welchem der Scheitel die Außenkante bildet.

Wie bereits erwähnt, kann dieser Querschnitt von einem gut wärmeleitfähigen oder wärmebeständigen Material massiv ausgefüllt sein, kann aber auch einen mit einer wärmebe­ ständigen Beschichtung versehenen Materialkern aufweisen.

Die Seitenkanten des Querschnitts können aber auch insge­ samt oder abschnittweise konkav oder konvex gekrümmt sein oder aus Streckenzügen zusammengesetzt sein. Der Scheitel kann spitz, abgeplattet, abgeschrägt oder abgerundet sein.

Insgesamt ist wesentlich, daß der den jeweiligen Leitkörper bildende Keil in Anströmungsrichtung sehr schlank ist, um der Bewegung des Geschosses einen nur geringen Widerstand entgegenzusetzen, aber in radialer Richtung sehr stumpf, um für eine gute Wärmeleitung zu sorgen.

Bevorzugt erstrecken sich die keilförmigen Leitkörper bis zum Ende des Endabschnitts und überdecken diesen, um das vom Tragkörper erzeugte Überdruckgebiet besonders wirksam für die Stabilisierung auszunutzen.

Im übrigen ist es besonders vorteilhaft, den Querschnitt der Leitkörper mindestens abschnittweise asymmetrisch aus­ zubilden; hierdurch können die bei stabilem Flug auf die beiden Seitenflanken der Leitkörper einwirkenden Kräfte un­ gleich sein, so daß eine resultierende, in Umfangsrichtung des Geschosses wirksame Kraft auftritt, die die Rotation des Geschosses um seine Längsachse bewirkt.

Diese Rotation dient dazu, Richtungsabweichungen des Ge­ schosses infolge etwa von Fertigungsungenauigkeiten gewis­ sermaßen um den Treffpunkt aufzuwickeln, so daß nur eine geringe lineare Abweichung resultiert, wie dies allgemein bekannt ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläu­ tert.

In dieser ist:

Fig. 1 die Ansicht des hinteren Teiles einer ersten Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Geschosses, in Schrägbilddarstellung,

Fig. 2 die Rückansicht des in Fig. 1 gezeigten Geschosses,

Fig. 3 eine Darstellung der Strömungsverhältnisse am Leit­ werk des in Fig. 1 gezeigten Geschosses,

Fig. 4 die Darstellung verschiedener Varianten von Konus­ abschnitten und Teilkeilen,

Fig. 5 die Darstellung verschiedener Varianten von Teil­ keil-Querschnitten, von hinten her gesehen und

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich jener der Fig. 1, jedoch von einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geschosses.

Die in der Zeichnung gezeigten Geschosse 1 sind aufgebaut aus einem stabförmigen, im wesentlichen zylindrischen Ge­ schoßkörper, einem diesen nach hinten verlängernden und zu diesem koaxialen Endabschnitt 4 und einer Anzahl von Leit­ körpern 3, die rund um den Endabschnitt herum an dessen Außenseite mit jeweils gleichem gegenseitigem Winkelabstand angeordnet sind.

Jeder dieser Leitkörper 3 hat die Form eines Tetraeders, mit einer von einem gleichschenkligen Dreieck gebildeten Grundfläche, dessen Scheitelwinkel klein ist, und mit einer über der Basis dieser Grundfläche errichteten und unter ei­ nem Winkel zu dieser angeordneten Endfläche, die etwa als gleichseitiges Dreieck ausgebildet ist. Der Winkel beträgt bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 (90° + β), wobei β nachfolgend näher definiert wird.

Die Länge der genannten Basis entspricht dem Radius der stoßbodenseitigen Endabschlußfläche des Endabschnitts, so daß mithin die Leitkörper einander am Ende des Geschosses mit ihrer jeweiligen Basis gegenseitig berühren.

Der Endabschnitt 4 ist als kegelstumpfförmiger Körper aus­ gebildet, dessen Erzeugende etwa mit der Höhe der Grundflä­ chen der Leitkörper 3 übereinstimmt und dessen Scheitelwin­ kel 2β beträgt.

Die kleinere Fläche des Kegelstumpfes stimmt mit der Quer­ schnittsfläche des Geschoßkörpers an dessen Ende überein.

Die Außenkante 7 eines jeden Leitkörpers 3 trifft somit an der Stelle des Überganges vom Geschoßkörper in den Endab­ schnitt 4 auf die Außenkontur des Geschosses 1.

Wie aus der schematischen Längsschnittdarstellung der Fig. 3 ersichtlich, ist die Erzeugende des Endabschnittes 4 gegenüber der Längsachse des Geschosses 1, die parallel zur Anströmungs­ richtung 8 verläuft, um einen Winkel 5 geneigt, der beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 mit dem genannten Win­ kel β übereinstimmt. Die Außenkante 7 eines jeden Leitkör­ pers 3 ist gegenüber der Geschoß-Längsachse um einen Winkel 6 geneigt, der beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 größer sein muß als der Winkel 5 bzw. β, aber diesem Winkel gleich oder sogar kleiner sein kann, falls dies andere kon­ struktive Erfordernisse (z. B. maximaler verfügbarer Durch­ messer) erzwingen.

Das gesamte Geschoß 1 oder zumindest der Endabschnitt 4 mit den Leitkörpern 3 kann als Sinterkörper einstückig ausge­ bildet sein: bevorzugt sind die Leitkörper 3 jedoch aus ei­ nem gegenüber thermischer Belastung besonders widerstands­ fähigen Material, etwa keramischem Material, einzeln gebil­ det und am Endabschnitt 4 angebracht, wobei auf einen gu­ ten, wärmeleitenden Kontakt zwischen Leitkörpern 3 und Endabschnitt 4 zu achten ist.

Der Endabschnitt oder Tragkörper 4 kann seinerseits bevorzugt aus einem gut wärmeleitenden Material mit einem hohen Wärme-Aufnahmever­ mögen bestehen, um einerseits das Auftreten von Temperatur­ spitzen möglichst zu vermeiden, andererseits aber gewisser­ maßen als Wärmesenke zum ständigen Abführen der von den Leitkörpern 3 abgegebenen Wärme zu dienen, solange das Ge­ schoß seine wirksame Flugstrecke zurück legt. Dies kommt be­ sonders an den vorderen Abschnitten der Leitkörper in Fra­ ge, wo diese noch verhältnismäßig zierlich bzw. niedrig sind und mithin das Verhältnis zwischen Leitkörperhöhe und Endabschnittdurchmesser klein ist.

Es ist auch gegebenenfalls vorteilhaft, den Endabschnitt 4 mit einem Kern aus einem Material mit hohem Wärmeaufnahme­ vermögen zu versehen, der von einem Material mit hoher Wär­ meleitfähigkeit umgeben ist.

Die Winkel von Konus und Leitkörper sind ganz grundsätzlich so aufeinander abgestimmt, daß beim Flug der Scheitel des Leitkörpers in der Nähe der Konus-Kopfwelle liegt.

Beim Flug des gezeigten Geschosses im Hyperschallbereich er­ zeugt der Endabschnitt 4 eine Kopfwelle 9 (Fig. 3), hinter der der Druck erhöht ist. Wie gezeigt, umhüllt die Kopfwelle 9 das gesamte Geschoßheck mit den Leitkörpern 3 und dem Endabschnitt 4. Hierbei sollte der Winkel 5 bzw. β klein sein, da der Strömungswiderstand des Konus 4 proportional zur dritten Potenz des Sinus dieses Winkels zunimmt.

Die durch die genannte Druckerhöhung hinter der Kopfwelle 9 vorverdichtete Strömung trifft auf die Leitkörper 3, welche mittels einer ebenen Kopfwelle den Druck der Strömung noch­ mals erhöhen.

Auf die Seitenflanken der Leitkörper 3 trifft somit eine zweistufig verdichtete Strömung, deren hoher Druck selbst dann noch eine ausreichende Stabilisierung des Geschosses 1 bewirkt, wenn die radiale Höhe der Leitkörper, wie gezeigt, verhältnismäßig gering ist. Dort, wo die an einem Leitkör­ per 3 erzeugte ebene Kopfwelle die Flanke des benachbarten Leitkörpers trifft, findet im übrigen eine noch weitere Verdichtung bzw. Druckerhöhung statt, die die Stabilisie­ rung noch weiter fördert.

Idealerweise ist der Neigungswinkel 6 auf den Konuswinkel 5 bzw. β und auf die größte Fluggeschwindigkeit des Geschosses 1 so abgestimmt, daß die Leitkörper 3 gerade noch innerhalb des von der Kopfwelle 9 gebildeten Kegelmantels liegen, da die beschriebenen Druckverhältnisse, die eine besonders gu­ te Stabilisierung ermöglichen, nur hinter der Kopfwelle 9 gegeben sind, andererseits aber ein möglichst geringer Strömungswiderstand angestrebt werden soll, so daß der Raum hinter der Kopfwelle möglichst vollständig genutzt werden sollte. Aus dem gleichen Grund ist es besonders vorteil­ haft, wenn, wie im Beispiel der Fig. 1 bis 3 gezeigt und oben bereits erörtert, sich die Leitkörper am Geschoßende gegenseitig berühren, weil so eine optimale Nutzung der durch die Kopfwelle 9 hergestellten Druckverhältnisse er­ möglicht wird.

Der Scheitelwinkel der Grundfläche der Leit­ körper 3 ist so groß gewählt, daß bei den im Gebrauch auftre­ tenden Lageabweichungen des Geschosses beide Seitenflanken der Leitkörper stets angeströmt bleiben, da so die Druck­ zunahme auf der in die Strömung geschwenkten Seitenflanke fast genau der Druckabnahme auf der anderen Seitenflanke entspricht. Nichtlinearitäten, die dann auftreten können, wenn eine Leitfläche bei Hyperschallanströmung in den Strömungsschatten gelangt, werden hierbei vermieden.

Es kann jedoch im Einzelfall sinnvoll sein, solche Störun­ gen in Kauf zu nehmen, wenn hierdurch überwiegende Vorteile erreicht werden können, wie dies weiter unten noch erörtert wird.

Die Darstellung der Fig. 1 bis 3 ist schematisch ideali­ siert; man wird aus vielerlei Gründen oft Änderungen an dieser Ausgestaltung vornehmen müssen; so ist etwa die Ausführungsform der Fig. 6 verhältnismäßig einfach mit ho­ her Präzision zu fertigen, da dort ein Konus 4 mit regel­ mäßig sechseckigem Querschnitt gewählt ist, dessen Mantel von ebenen Flächen 19a, 19b, 19c, 19d gebildet ist, die jeweils einen Leitkörper 3 tragen. Aus Gründen der einfa­ cheren und kostensparenderen Fertigung berühren sich bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 auch nicht die einzelnen Leitkörper 3 am Geschoßende.

Stumpfe oder abgeschrägte Außenkanten sollten, soweit mög­ lich, vermieden werden; die bisher durch abgeschrägte Außen­ kanten induzierte Rollbewegung kann viel wirksamer durch Leitkörper mit asymmetrischen Flanken bewirkt werden, auf die unterschiedliche, definierte Druckkräfte einwirken.

Es ist ferner von Vorteil, wenn möglichst gleiche Winkel gegenüber der Geschoß-Längsachse angestrebt und zu dieser parallele Oberflächen möglichst vermieden werden.

Im Einzelfall sinnvolle und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei der Einfachheit halber mehrere, miteinander nicht kompatible Ausgestaltun­ gen zu einer einzigen Darstellung zusammengefaßt wurden.

Zunächst ist es nicht erforderlich, daß Konus und Leitkör­ per jeweils einen geometrisch so einfachen Körper mit ste­ tigen bzw. geradlinigen Außenkanten oder Erzeugenden bil­ den, wie in den Fig. 1 bis 3 sowie 6 gezeigt.

Vorteilhafterweise kann der Konus aus mehreren hintereinan­ derliegenden Konusabschnitten 10 bis 16 gebildet sein (Fig. 4), deren Erzeugende jeweils einen unterschiedlichen Nei­ gungswinkel (Konusabschnitte 10 bis 12) gegenüber der Ge­ schoß-Längsachse aufweisen, sogar den Winkel Null oder ei­ nen negativen Winkel (hinterster Konusabschnitt 13). Die Erzeugende braucht auch nicht unbedingt eine Gerade zu sein, sondern kann als konkaver (Konusabschnitte 14 und 16) oder konvexer (Konusabschnitt 15) Kurvenzug ausgebildet sein.

Ebenso kann der Leitkörper aus einer Anzahl hintereinander­ liegender Teilkeile 20 bis 22 gebildet sein (Fig. 4), deren Außenkanten jeweils einen unterschiedlichen Neigungswinkel (Teilkeile 20 bis 22) gegenüber der Geschoß-Längsachse auf­ weisen, sogar den Winkel Null oder einen negativen Winkel (hinterster Teilkeil 22). Die Außenkante des Leitkörpers oder eines Teilkeiles braucht auch nicht unbedingt eine Ge­ rade zu sein, sondern kann aus einem konkav und/oder konvex gekrümmten Kurvenzug gebildet sein (Außenkante 44 in Fig. 4).

Auch der Radial-Querschnitt des Endabschnitts und seiner Leitkörper kann in weiten Grenzen variiert werden, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist:
Der Konus bzw. mindestens ein Konusabschnitt kann aus ver­ schiedenen radialen Segmenten 17, 18 gebildet sein; außer­ dem oder auch zusätzlich können die benachbarten Leitkörper 3 zur Geschoß-Längsachse hin verlängert sein, um somit die Behinderung des Wärmeüberganges an der sonst notwendigen Verbindungsstelle zwischen dem jeweiligen Leitkörper und der Außenoberfläche des Endabschnitts zu umgehen.

Benachbarte Leitkörper brauchen auch am Geschoßende nicht aneinander anzugrenzen, sondern können, ähnlich dem Bei­ spiel der Fig. 6, voneinander durch einen gegebenenfalls ebenen Oberflächenabschnitt 19 des Endabschnitts 4 getrennt sein.

Die Keilflanken können konvex (34) oder konkav (35) gewölbt sein, bzw. eine solche Wölbung kann durch aneinander an­ grenzende, unterschiedlich geneigte, ebene Flächen 30, 31 bzw. 32, 33 angenähert sein.

Die Keilflanken können abschnittweise auch strömungsparal­ lel verlaufen oder eingezogen sein (36, 37).

Die Außenkante der Leitkörper 3 kann auch abgeschrägt (42) oder abgerundet bzw. abgestumpft (41) sein.

Die Leitkörper können im Querschnitt symmetrisch (bei dem Leitkörper mit der Außenkante 41) oder asymmetrisch (bei dem Leitkörper mit den Seitenflanken 30, 33) zu einem Radi­ alstrahl ausgebildet sein.

Es sind voranstehend mehrere Merkmale als möglicherweise Vorteilhaft genannt, die an anderer Stelle als eher nach­ teilig erkennbar sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß eine Geschoßkontur wegen der konträren, an das Geschoß ge­ stellten Anforderungen niemals eine eindeutig und zweifels­ frei richtige Form aufweist, sondern diese ist das Ergebnis einer ganzen Reihe von Kompromissen, bei denen durchaus Nachteile in Kauf genommen werden müssen, ohne die die je­ weilige Optimierung gar nicht möglich wäre. Es können somit auch an sich nachteilige Merkmale förderlich und somit vor­ teilhaft sein.

So können z. B. die Leitkörper durchaus über die Konus-Kopf­ welle hinausragen; in diesem Fall ist die Wirkung aller­ dings suboptimal.

Claims (15)

1. Leitwerk für ein Hochgeschwindigkeitsgeschoß, bestehend aus einem Leitkörper (3) tragenden, sich im Durchmesser nach hinten erweiternden Tragkörper, wobei die Leitkörper (3)

• - eine Außenkante aufweisen, die sich nach außen und hin­ ten erstreckt und von der Außenfläche des Tragkörpers ausgeht,
• - jeweils keilförmig ausgebildet sind, und
• - sich von ihrer Außenkante ausgehend so verbreitern, daß sie im Radialschnitt einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen.

2. Leitwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper aus mehreren, hintereinanderliegenden Ab­ schnitten (10-16) gebildet ist, deren jeweilige Erzeugende einen jeweils unterschiedlichen Winkel zur Längsachse des Leitwerks aufweist.

3. Leitwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende mindestens eines der Abschnitte (10-16) pa­ rallel zur Längsachse des Leitwerks verläuft.

4. Leitwerk nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erzeugende mindestens eines der Ab­ schnitte (14, 15, 16) gekrümmt ist.

5. Leitwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Leitkörper (3) jeweils aus mindestens zwei hintereinanderliegenden Teilkeilen (20-22) gebildet sind, deren Außenkanten (7) einen jeweils unterschiedlichen Winkel zur Längsachse des Leitwerks aufweisen.

6. Leitwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante (44) mindestens eines der Teilkeile gekrümmt ist.

7. Leitwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante (7) mindestens eines der Teilkeile (20-22) zur Längsachse des Leitwerks hin und nach hinten geneigt ist.

8. Leitwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine der Seitenflanken minde­ stens eines der Teilkeile (20-22) aus zueinander geneigten oder gekrümmten Flächen (30, 31 bzw. 32, 33) gebildet ist.

9. Leitwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erzeugende mindestens einer der Sei­ tenflanken mindestens eines der Teilkeile (20-22) parallel zur Längsachse des Leitwerks verläuft.

10. Leitwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erzeugende mindestens einer der Sei­ tenflanken (36, 37) mindestens eines der Teilkeile (20-22) zur Längsachse des Leitwerks hin und nach hinten geneigt ist.

11. Leitwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Außenkante (42) mindestens eines der Leitkörper (3) mindestens über einen Teil ihrer Längener­ streckung abgestumpft oder abgerundet ist.

12. Leitwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Außenkante (42) mindestens eines der Leitkörper (3) mindestens über einen Teil ihrer Längener­ streckung einseitig abgeschrägt ist.

13. Leitwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens einer der Leitkörper (3) einen asymmetrischen Querschnitt in Bezug auf einen durch die Außenkante (7) verlaufenden Radialstrahl aufweist.

14. Leitwerk nach einem der Ansprüche 1 sowie 5 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragkörper als Konus ausge­ bildet ist.

15. Leitwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tragkörper einen vieleckigen Querschnitt aufweist.