DE4105142A1 - Projektil mit ausklappbarem leitwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Projektil mit ausklappbarem Leitwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die gattungsbildende Einrichtung ist aus der DE-PS 37 21 512 bekannt. Es handelt sich hierbei um einen aus einer Starteinrichtung abgeschos­ senen Flugkörper, bei dem die Ruderblätter aus Längsschlitzen seiner Struktur ausgeklappt werden. Durch die Anordnung der eingeklappten Ruderblätter innerhalb der Struktur ist ein gewisser Schutz der Ruderblätter gewährleistet. Ein anderer Fall liegt vor, wenn das Projektil aus einer Patrone mit Treibladung verschossen werden soll und dabei die Ruderblätter am Projektilende, insbesondere hinter dem Dichtring Projektil/Patrone angeordnet sind. Da hier die Ruder­ blätter mehr oder weniger freiliegen, sind sie der Wirkung der hoch­ energetischen Treibladungsgase während des Abschusses voll ausge­ setzt. Dadurch können die Kanten und Flächen der Ruderblätter, die aerodynamisch optimiert sind, beschädigt werden, was dann im ausge­ klappten Zustand zu einem instabilen Flug des Projektils führen könnte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die aerodynamischen Stabilisierungsflächen (Ruderblätter) während des Waffenrohrdurch­ laufes vor der innenballistischen Belastung, wie Pulvergasdruck, Temperatur usw. geschützt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gattungs­ gemäße Projektil gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausge­ legt ist.

Nach dieser Lösung sind also die während der Lagerung und des Trans­ portes und insbesondere während des Waffenrohrdurchlaufes einge­ klappten Ruderblätter voll geschützt. Sobald das Projektil das Waf­ fenrohr verlassen hat, erfolgt durch den Drall des Projektils ein selbständiges Abschleudern des Ruderschutzes, und das Ausklappen der Ruderblätter kann erfolgen.

Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Schutzeinrichtung in Wirk­ verbindung mit der Sicherungseinrichtung der Ruderblätter steht, damit gewährleistet ist, daß die Freigabe (Entriegelung) der Puder­ blätter nicht zu früh erfolgt (beispielsweise noch innerhalb des Waffenrohres), da es hierbei zu mechanischen Verformungen der Puder­ blätter (innerhalb der Schutzeinrichtung) kommen kann, was zu einem ungleichmäßigen Ausklappen der Ruderblätter führen könnte. Deshalb ist vorgesehen, daß erst nach dem Wegschleudern der Schutzeinrich­ tung die Sicherungseinrichtung die Ruderblätter freigibt.

Dies wiederum wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß die Sicherungseinrichtung als Eingriffselement einen über ein Tor­ sionselement vorgespannten Haltestern aufweist, dessen vorgespannte Stellung durch das Eingreifen von an der Schutzeinrichtung angebrachte Nasen aufrechterhalten wird, wobei die Halterung derart ausgelegt ist, daß nach dem Wegschleudern der Schutzeinrichtung die Vorspan­ nung des Haltesterns gelöst und dadurch derselbe außer Eingriff mit den Ruderblättern sich verdreht.

Durch diese Maßnahmen ist ein Ruderschutz einschließlich Ruderhalte- und Entriegelungsvorrichtung geschaffen. Die zeitlich vorgegebenen Funktionen Schutz der Puderblätter, Entfernung des Ruderschutzes sowie Öffnen (Aufstellen) der Ruderblätter werden dabei rein mecha­ nisch (ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen) erreicht, wobei im Ver­ gleich zum Stand der Technik statt einer Schiebeentriegelung eine einfache Drehentriegelung Anwendung findet, die keinerlei zusätzlichen Raumbedarf benötigt.

Als Weiterbildung der Erfindung ist in vorteilhafter Weise die Schutz­ einrichtung aus mehreren, die eingeklappten Ruderblätter umschließen­ den, Segmenten gebildet. Damit die Ruderblätter von allen Seiten ge­ genüber den innenballistischen Belastungen geschützt sind, sind die Räume zwischen den Segmenten (in die die Ruderblätter eingeklappt sind) zusätzlich abgedeckt. Diese Abdeckungen bewirken zugleich ein Zusammenhalten der Segmente. Die Ruderblatträume zwischen den einzelnen Segmenten werden dadurch gebildet, indem an einer Stirn­ seite der Segmente (die der Drehachse der Ruderblätter abgewandten Stirnseite) dieselben jeweils einen zu jeder Längswandung senkrechten Rand aufweisen. Diese Ränder sind gegeneinander gerichtet und schließen somit eine Ausnehmung ein. Die andere Stirnseite der Seg­ mente ist jeweils mit einer kreisausschnittförmigen Bodenplatte versehen.

Zusätzlich können die einzelnen Segmente, und zwar im Bereich ihrer Ränder durch eine zentrale Scheibe zusammengehalten sein.

Die Halteelemente (zentrale Scheibe sowie Abdeckungen) sind in ein­ facher Weise entweder formschlüssig oder mittels Klebeverbindung an der Schutzeinrichtung befestigt.

Um den vorhandenen Drall zu übertragen, ist der Ruderschutz in weite­ rer Ausbildung der Erfindung verdrehsicher am Projektilboden befe­ stigt. Dies wird dadurch erreicht, indem an den Bodenplatten der jeweiligen Segmente jeweils ein vorstehender Ansatz angebracht ist, der wieder jeweils in eine entsprechende am Projektilboden eingearbeitete Nut eingreift. Beim Wegschleudern der Ruderschutzsegmente werden die­ selben in dieser Nut teilweise radial geführt.

Zur Aufnahme der eingeklappten Ruderblätter ist es besonders vorteil­ haft, wenn ein mit dem Projektilboden integriertes, mittig ange­ brachtes, geschlitztes Zylinderelement vorgesehen ist. An diesem Zylinderelement ist gleichzeitig das Eingriffselement (Haltestern) der für die Arretierung der eingeklappten Ruderblätter vorliegenden Sicherungseinrichtung angebracht. Der Haltestern kann dabei entweder in stirnseitige Nute oder in Längsseitennute der Ruderblätter eingrei­ fen. Hierbei kommt in einfacher Weise als Torsionselement ein Tor­ sionsstab zur Anwendung.

Da die Ruderblätter durch Drallkräfte in die radial abgespreizte Stellung übergeführt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Puder­ blätter ihre Klappachsen im vorderen Teil (in Flugrichtung gesehen) aufweisen.

Eine besonders wirkungsvolle Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß am Projektilboden eine federbeaufschlagte Kurvenscheibe vorgesehen ist. Beim Aufstellvorgang der Ruderblätter wird die Vor­ spannung der Kurvenscheibe gelöst, wobei sich die Kurvenscheibe derart verdreht, daß ein Zurückklappen der Ruderblätter verhindert wird. Die Federkraft und die Steigung der Kurvenscheibe kann aber auch so ausgelegt sein, daß dieser Mechanismus den Aufstellvorgang der Ruderblätter unterstützt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Projektil - angeordnet in einer Patrone - mit eingeklappten innerhalb einer Schutzeinrich­ tung angeordneten Ruderblättern sowie den Ruderblatt-Eingriff (arretierte Stellung) der Sicherungseinrichtung.

Fig. 2 einen Querschnitt II-II durch das Projektil nach Fig. 1.

Fig. 3 einen Querschnitt III-III durch das Projektil nach Fig. 1.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Projektil mit ausgeklappten Ruderblättern, wobei die Eingriffsnute für die Sicherungs­ einrichtung an den Stirnseiten der Ruderblätter angebracht sind.

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Projektil entsprechend Fig. 4, aber mit abgewandelter Ausführungsform der Sicherungsein­ richtung, die Eingriffsnute an den Längsseiten der Puder­ blätter erfordert.

Fig. 6 einen Querschnitt VI-VI durch das Projektil nach Fig. 4.

Fig. 7 eine vergrößerte (teilweise auseinandergezogene) Darstellung der Schutzeinrichtung.

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Segmentes der Schutzeinrichtung.

Fig. 9 eine Ansicht der Fig. 8 gesehen in Richtung des Pfeiles IX.

In der Fig. 1 ist ein Projektil 1 in einer Patrone 2 angeordnet. Das Geschoß 1 weist am Projektilende aerodynamische Stabilisierungs­ flächen (Ruderblätter 3) auf, die während der Lagerung und des Trans­ portes sowie während des Abschusses, d. h. während des Waffenrohr­ durchlaufes eingeklappt sind. Der Halterung der Ruderblätter 3 in dieser eingeklappten Stellung dient eine Sicherungseinrichtung 4, die in alle Ruderblätter 3 gleichzeitig eingreift. Um die Ruderblät­ ter 3 beim Projektildurchlauf durch das Waffenrohr vor der innenbal­ listischen Belastung (Pulvergasdruck, Temperatur usw.) zu schützen, sind diese von einer Schutzeinrichtung 5 umgeben. Die Ruderblätter 3 sind vorne - in Flugrichtung gesehen - am Projektilboden angelenkt (siehe Klappachsen 6).

Mit dem Projektilboden integriert ist mittig ein geschlitztes Zylin­ derelement 7 zur Aufnahme der Ruderblätter 3 angebracht (vgl. insbe­ sondere Fig. 2). Wie aus dieser Figur auch ersichtlich, besteht die Schutzeinrichtung 5 aus mehreren (im Ausführungsbeispiel vier im Querschnitt etwa rechtwinkligen) Segmenten 8, die sich im eingebau­ ten Zustand am Zylinderelement 7 abstützen und dabei - im Gesamt­ querschnitt gesehen - die Form eines Kreuzes mit vier senkrecht zueinander vorliegenden Hohlräumen 9 bilden. Im eingeklappten Zustand sind die Ruderblätter 3 in den Hohlräumen ganz verschwunden und somit geschützt.

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, weist zur Arretierung der Ruderblätter 3 die Sicherungseinrichtung 4 als Eingriffselement einen am Zylinder­ element 7 angebrachten Haltestern 10 auf, der über einen Torsions­ stab 11 vorgespannt ist. Dabei wird die vorgespannte Stellung durch das Eingreifen von je einer an den einzelnen Schutzsegmenten 8 (im Bereich des vorgesehenen Haltesternes 10) angebrachten Nase 12 auf­ rechterhalten. In dieser vorgespannten Stellung greift der Halte­ stern 10 in die eingeklappten Ruderblätter 3 ein (siehe Fig. 1). Dies kann in zweifacher Weise geschehen: Einerseits können die Ein­ griffsnute an den Stirnseiten (Nut 13a, vgl. Fig. 4) und anderer­ seits an den Längsseiten (Nut 13b, vgl. Fig. 5) der Ruderblätter 3 angebracht sein. Im ersten Falle sind ein längeres Zylinderelement 7 sowie ein längerer Torsionsstab 11 notwendig, und der Haltestern 10 weist nach vorne (in Flugrichtung) gerichtete rechteckförmige Eingriffsstege auf. Dagegen weist der Haltestern 10 im zweiten Falle (Fig. 5) radial nach außen gerichtete trapezförmige Eingriffsstege auf. Nach der Form der Eingriffsstege sind natürlich auch die Ein­ griffsnute 13a und 13b ausgebildet.

Nach Austritt des Projektils 1 aus dem Abschußrohr erfolgt aufgrund des Dralls ein Wegschleudern der Schutzeinrichtung 5. Da somit die Nasen 12 an den Schutzsegmenten 8 nicht mehr im Eingriff mit dem Haltestern 10 stehen, wird die Vorspannung des Haltesterns 10 aufge­ hoben, wodurch sich derselbe außer Eingriff mit den Ruderblättern 3 verdreht. Nach dieser Entriegelung werden - ebenfalls durch Drall­ kräfte - die Ruderblätter 3 (bedingt durch die Klappachsen 6 im vorderen Teil) in die radial ausgestellte Funktionsstellung überge­ führt (vgl. Fig. 4 und 5).

Wie aus der Fig. 6 ersichtlich, ist am Projektilboden eine unter Federspannung stehende Kurvenscheibe 14 angebracht. Diese steht im eingeklappten Zustand der Ruderblätter 3 unter Vorspannung. Beim Ausklappvorgang der Ruderblätter 3 wird die Vorspannung gelöst und die Kurvenscheibe 14 wird derart verdreht, daß ein Einklappen der Ruderblätter 3 nicht mehr möglich ist. Es ist natürlich auch denk­ bar, die Federkraft und die Steigung der Kurvenscheibe derart auszu­ legen, daß beim Drehvorgang zugleich das Aufstellen der Ruderblätter 3 mitunterstützt wird.

Die Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung der gesamten Schutz­ einrichtung 5. Daraus ist erkennbar, daß die vom Projektilboden weggerichteten Stirnseiten der Schutzsegmente 8 einen zu jeder Längs­ wandung senkrechten Rand 8b aufweisen Die Ränder 8b der einzelnen Schutzsegmente 8 sind gegeneinandergerichtet und schließen somit eine Ausnehmung (einen Hohlraum 9) ein. Wie bereits erwähnt, dient dieser zur Aufnahme der eingeklappten Ruderblätter 3. Damit nun die Ruderblätter 3 von allen Seiten gegenüber den innenballistischen Belastungen geschützt sind, sind die Hohlräume 9 mit Abdeckungen 15 verschlossen. Die anderen Stirnseiten der Schutzsegmente 8 sind dagegen jeweils mit einer kreisausschnittförmigen Bodenplatte 8a versehen, die natürlich in entgegengesetzter Richtung wie die Ränder 8b verläuft. Die Schutzsegmente 8 werden (im Bereich ihrer Ränder 8b) durch eine zentrale Scheibe 16 zusammengehalten. Als Halteelemente dienen zugleich auch die Abdeckungen 15. Beide Halteelemente 15 und 16 sind formschlüssig oder durch Klebeverbindung mit der Schutz­ einrichtung 5 verbunden.

Die Schutzsegmente 8 sind verdrehsicher am Projektilboden befestigt. Dies wird jeweils durch einen Ansatz 17 an den jeweiligen Bodenplatten 8a der Ruderschutzsegmente 8 erreicht (vgl. Fig. 8 und 9). Die Ansätze 17 greifen dabei jeweils in ein entsprechendes Gegenstück 18 (vgl. Fig. 6) am Projektilboden ein. Dabei werden beim bereits erwähnten Wegschleudern der Ruderschutzsegmente 8 dieselben in den Nuten 18 teilweise radial geführt.

Claims (13)

1. Projektil mit ausklappbarem Leitwerk, dessen Ruderblätter im eingeklappten Zustand von einer in die Ruderblätter eingreifenden Sicherungseinrichtung gehalten sind, und daß Ausklappen der Blätter in die Betriebsstellung nach dem Austritt des Projektils aus dem Abschußrohr erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruderblätter (3) durch eine Schutzeinrichtung (5) abge­ deckt sind, die nach dem Rohrverlassen des Projektils (1) auf­ grund des Dralls ein Wegschleudern erfährt.

2. Projektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (5) in Wirkverbindung mit der Sicherungs­ einrichtung (4) steht, derart, daß nach dem Wegschleudern der Schutzeinrichtung (5) die Sicherungseinrichtung (4) die Puder­ blätter (3) freigibt.

3. Projektil nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung (4) als Eingriffselement einen über ein Torsionselement (11) vorgespannten Haltestern (10) auf­ weist, dessen vorgespannte Stellung durch das Eingreifen von an der Schutzeinrichtung (5) angebrachte Nasen (12) aufrecht­ erhalten wird, wobei die Halterung derart ausgelegt ist, daß nach dem Wegschleudern der Schutzeinrichtung (5) die Vorspannung des Haltesterns (10) gelöst und dadurch derselbe außer Eingriff mit den Ruderblättern (3) sich verdreht.

4. Projektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (5) aus Segmenten (8) gebildet ist, die durch Abdeckungen (15) miteinander in Verbindung stehen.

5. Projektil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (8) an der einen Stirnseite eine kreisausschnitt­ förmige Bodenplatte (8a) und an der anderen Stirnseite einen zu jeder Längswandung senkrechten Rand (8b) aufweisen, wobei die gegeneinander gerichteten Ränder (8b) jeweils eine Ausneh­ mung (9) einschließen, in der die einzelnen Ruderblätter (3) - im eingeklappten Zustand - untergebracht sind.

6. Projektil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (8) im Bereich der Ränder (8b) durch eine zentrale Scheibe (16) gehalten sind.

7. Projektil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Bodenplatten (a) der jeweiligen Segmente (8) jeweils ein vorstehender Ansatz (17) angebracht ist, der wieder jeweils in eine entsprechende am Projektilboden eingearbeitete Nut (18) eingreift.

8. Projektil nach den Ansprüchen 4 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen (15) und/oder die Scheibe (16) entweder form­ schlüssig oder mittels Klebeverbindung an der Schutzeinrichtung (5) befestigt sind.

9. Projektil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Projektilboden mittig ein zur Aufnahme der eingeklappten Ruderblätter (3) geschlitztes Zylinderelement (7) vorgesehen ist, an dem über einen Torsionsstab (11) als Torsionselement der in die Ruderblätter (3) eingreifende Haltestern (10) ange­ bracht ist.

10. Projektil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestern (10) entweder in stirnseitige Nute (13a) oder in Längsseitennuten (13b) der Ruderblätter (3) eingreift.

11. Projektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruderblätter (3) mit Klappachsen (6) im vorderen Teil - in Flugrichtung gesehen - am Projektilboden gehaltert sind und daß sie durch Drallkräfte aus der freigegebenen Stellung in die radial abgespreizte Stellung übergeführt werden.

12. Projektil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich beim Ausklappvorgang eine am Projektilboden angebrachte unter Federspannung stehende Kurvenscheibe (14) verdreht, die ein Zurückklappen der Ruderblätter (3) verhindert.

13. Projektil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft und die Steigung der Kurvenscheibe (14) so ausgelegt sind, daß sie das Ausklappen der Ruderblätter (3) unterstützen.