DE4408085A1 - Vorrichtung zur Lenkung eines Flugkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lenkung eines Flugkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 34 29 798 C1 sowie aus der EP 0 128 337 B1 sind Flugkörper bekannt, bei denen eine Lenkung des Flugkörpers mit Hilfe von rotierenden Schubdüsen vorgesehen ist, die sich in einem Steuerblock im Bereich der Geschoßspitze befinden. Die Schubdüsen werden dabei von einer zentralen Treibmittel­ quelle versorgt und besitzen eine Steuerung zum Lenken eines Schubstrahles durch die entsprechende Ausblasöffnung der je­ weiligen Düse.

Derartige bekannte Schubdüsensysteme sind relativ aufwendig aufgebaut und erfordern während der gesamten Flugzeit des Geschosses eine Aktivierung der Treibmittelquelle, damit die erforderlichen Ansprech- und Reaktionszeiten, insbesondere bei schnell fliegenden Flugkörpern, erreichbar sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei der eine wirkungsvolle Lenkung, insbesondere von Hochgeschwin­ digkeitsflugkörpern, auf einfache und kostengünstige Weise erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, an­ statt einen Steuerblock mit einer zentralen Treibmittelquelle und rotierenden Düsen zu verwenden, diesen mit einer Vielzahl kleiner radial am Umfang des Flugkörpers angeordneter schnell abbrennender Raketenmotoren (z. B. Mikroreaktionstriebwerken) zu versehen. Die für den geforderten Querschub erforderliche Auswahl und Anzahl von Raketenmotoren werden von einer Zünd­ einrichtung gezündet, die nicht Teil des Steuerblockes sein muß. Bei einem nicht rotierenden Flugkörper werden die Rake­ tenmotoren in einem rotierenden Steuerblock angeordnet.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung eines nicht rotierenden Flugkörpers werden zwei sich gegenläufig drehende Steuerblöcke auf der durch den Flugkörper gebildeten Nabe gelagert. Die gegenläufige Rotation der beiden Steuerblöcke bewirkt zum einen eine schnelle Bereitstellung aller vorhan­ denen Raketenmotoren zur Erzeugung eines entsprechenden Quer­ schubes und damit zur Lenkung des Flugkörpers. Zum anderen wird das Auftreten eines Kreiseleffektes - beim Aufbringen eines Querimpulses und entsprechendem Anstellen der Flugkör­ perspitze - durch den Drehimpulsausgleich verhindert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs­ beispielen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Flugkörper mit einer schematisch angedeuteten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Steuerblock;

Fig. 2 einen Längsschnitt des in Fig. 1 dargestellten erfin­ dungsgemäßen Steuerblockes und

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt eines Flugkörpers mit zwei gegenläufig rotierenden Steuerblöcken.

In Fig. 1 ist mit 1 ein flügelstabilisiertes Geschoß bezeich­ net, welches eine Geschoßspitze 2 und ein sich an die Ge­ schoßspitze anschließendes zylindrisches Teil 3 aufweist. In dem sich an die Geschoßspitze 2 anschließenden zylindrischen Teil 3 befindet sich ein Steuerblock 4, der um eine durch das Geschoß 1 gebildete Nabe 5, und damit um die Längsachse 6 des Geschosses 1, drehbar gelagert ist.

Der Steuerblock 4 weist erfindungsgemäß eine Vielzahl von re­ lativ kleinen radial am Umfang des Geschosses 1 angeordneten Raketenmotoren auf, von denen in Fig. 1 lediglich ein Raketen­ motor dargestellt und mit dem Bezugszeichen 7 versehen ist. Insgesamt können in einem Steuerblock 4 beispielsweise mehr als 50 Raketenmotore vorgesehen sein.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt des in Fig. 1 dargestellten Steuerblocks 4 mit drei Raketenmotoren 7-9. Sie bestehen jeweils im wesentlichen aus einem Düsenkörper 10-12 mit Ausblasöffnungen 13-15, einem Treibsatz 16-18, einer Anzünd­ ladung 19-21 und einem Anzünder 22-24. Die Anzünder 22-24 sind über elektrische Leitungen 25 und einem federbelasteten Schleifringkontakt 26 mit einer nicht in dem Steuerblock 4 angeordneten Zündeinrichtung 27 gekoppelt.

Die entsprechenden Zündsignale der Zündeinrichtung 27 bewir­ ken eine Aktivierung des jeweils durch die Zündeinrichtung 27 ausgewählten Anzünders 22-24, so daß die Anzündladung 19-21 den jeweiligen Treibsatz 16-18 zündet und die entstehenden Treibladungsgase durch die Ausblasöffnungen 13-15 der Düsen­ körper 10-12 entweichen. Durch den dadurch erzeugten Quer­ schub werden dann aerodynamische Kräfte aufgebaut, die in an sich bekannter Weise zur Lenkung des Geschosses 1 genutzt werden können (vgl. z. B. die eingangs erwähnte EP 0 128 337 B1).

Die Lagerung des rotierenden Steuerblockes 4 erfolgt bei­ spielsweise, wie in Fig. 2 angedeutet, mit Hilfe von Radial­ rollenlager 28 und Axialkugellager 29.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nicht rotierenden Flugkörpers 30 dargestellt. Zur Lenkung weist dieser Flugkörper zwei separate Steuerblöcke 31, 32 mit entsprechenden Raketenmotoren 33, 34 bzw. 35, 36 auf. Die Steuerblöcke 31, 32 rotieren wiederum auf einer durch den Flugkörper 30 gebildeten Nabe 37 um die Längsachse 38 des Flugkörpers 30 und weisen hierzu entsprechende axiale und radiale Lager 39 und 40 auf.

Wesentlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel, daß die Rotation der beiden Steuerblöcke 31, 32 gegenläufig ist. Hierdurch wird zum einen eine schnelle Bereitstellung aller vorhandenen Raketenmotoren 33-36 zur Erzeugung eines ent­ sprechenden Querschubes und damit zur Lenkung des Flugkörpers 30 bewirkt. Zum anderen wird das Auftreten eines Kreisel­ effektes - beim Aufbringen eines Querimpulses und entsprechen­ dem Anstellen der Flugkörperspitze - durch den Drehimpulsaus­ gleich verhindert.

In Rotation können die beiden Steuerblöcke 31, 32 entweder durch kleine entsprechend geformte aerodynamische Flügel versetzt werden oder durch kleine Raketenmotoren mit je zwei Tangentialdüsen (nicht dargestellt). Die Rotationsfrequenz sollte erfahrungsgemäß etwa bei 10 Hz liegen.

Bezugszeichenliste

1 Geschoß, Flugkörper
2 Geschoßspitze, Flugkörperspitze
3 zylindrischer Teil
4 Steuerblock
5 Nabe
6 Längsachse
7-9 Raketenmotore
10-12 Düsenkörper
13-15 Ausblasöffnungen
16-18 Treibsätze
19-21 Anzündladungen
22-24 Anzünder
25 elektrische Leitung
26 Schleifringkontakt
27 Zündeinrichtung
28 Radialrollenlager
29 Axialkugellager
30 Flugkörper
31, 32 Steuerblöcke
33-36 Raketenmotore
37 Nabe
38 Längsachse
39, 40 axiale und radiale Lager

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Lenkung eines Flugkörpers (1; 30) mit einer Flugkörperspitze (2) und einem sich an die Flug­ körperspitze anschließenden zylindrischen Teil (3), wobei die Vorrichtung mindestens einen Steuerblock (4; 31, 32) mit senkrecht zur Flugkörperoberfläche angeordneten Ausblasöffnungen (13-15) entsprechender Düsenkörper (10-12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerblock (4; 31, 32) eine Vielzahl kleiner radial am Umfang des Flugkörpers (1; 30) angeordneter schnell abbrennender Raketenmotoren (7-9; 33-36) enthält, die in vorgebbarer Reihenfolge und Anzahl zündbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Steuerblock (4; 31, 32) bei nicht rotieren­ den Flugkörpern (1; 30) um die Längsachse (6; 38) des je­ weiligen Flugkörpers (1; 30) rotierbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung zur Lenkung eines Flugkörpers (1; 30) mit einer Flugkörperspitze (2) und einem sich an die Flug­ körperspitze anschließenden zylindrischen Teil (3), wobei die Vorrichtung mindestens einen Steuerblock (4; 31, 32) mit senkrecht zur Flugkörperoberfläche an­ geordneten Ausblasöffnungen (13-15) entsprechender Düsenkörper (10-12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Steuerblock (31, 32) eine Vielzahl kleiner radial am Umfang des Flugkörpers (30) angeordneter schnell abbrennender Raketenmotoren (33-36) enthält, die in vorgebbarer Reihenfolge und Anzahl zünd­ bar sind, und daß zwei um die Längsachse (38) des Flug­ körpers (30) gegenläufig rotierbare Steuerblöcke (31, 32) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerblöcke (4; 31, 32) in dem zylindrischen Teil (3) des Flugkörpers (1; 30) angeordnet sind, der sich an die Flugkörperspitze (2) direkt an­ schließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umlauffrequenz der Steuerblöcke (4; 31, 32) etwa 10 Hz beträgt.