DE60206649T2

DE60206649T2 - Flugkörperwerfer mit Auswerfgleitschienen

Info

Publication number: DE60206649T2
Application number: DE60206649T
Authority: DE
Inventors: Antoine Grandinetti
Original assignee: MBDA France SAS
Current assignee: MBDA France SAS
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2022-04-20
Also published as: DE60206649D1; FR2824044B1; DE60201100T2; ATE275066T1; ES2250948T3; EP1445194A1; EP1253076B1; FR2824044A1; ATE306418T1; DE60201100D1; EP1445194B1; ES2227403T3; EP1253076A1

Description

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein für die Montage an einem Luftfahrzeug bestimmter Flugkörper-Werfer des Typs, der Mittel umfasst, die es erlauben, den Flugkörper vor dem Zünden des Triebwerks des Flugkörpers von dem Luftfahrzeug weg zu bewegen, wobei die Mittel auf den Flugkörper eine Kraft ausüben, die darauf zielt, ihn in Abstand zu dem Luftfahrzeug zu bringen.
Das Dokument EP-A-0 192 579 beschreibt einen solchen Flugkörper-Werfer, der an einer Haltekonstruktion umfasst: lösbare Mittel zum Festlegen des Flugkörpers, ein Tragsegment zur Anlage an dem Flugkörper, das mit der Haltekonstruktion durch Schwingarme verbunden ist, die derart aneinandergelenkt sind, dass sie ein verformbares Gelenkviereck ähnlich einem Parallelogramm bilden, und Fluiddruck-Mittel zum sukzessiven Lösen der Festlegemittel und zur Betätigung der Schwingarme in eine Richtung, die den Abstoß des Flugkörpers durch das Tragsegment herbeiführt, wobei letzteres über eine Länge verfügt, die ausreicht, um nicht nur den Abstand zwischen dem Flugkörper und dem Luftfahrzeug, sondern auch die Winkelorientierung des Flugkörpers zu bestimmen. Diese Vorrichtung zielt darauf, die Position und die Winkelgeschwindigkeit des Flugkörpers in der Nicklage zu bestimmen, wenn er sich der Schubkraft des Tragsegments entzieht.
Das Dokument US-A-4 008 645 beschreibt einen Flugkörper-Werfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung zielt darauf, einen Flugkörper-Werfer des Typs zur Verfügung zu stellen, der durch das Dokument US-A-4 008 645 bekannt ist und dessen Leistungen bei einer reduzierten Abmessung Jene der vorbekannten Vorrichtungen übertreffen.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Flugkörper-Werfer gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 vor. Optionale zusätzliche Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Die vorstehende Anordnung erlaubt es, die Tragsegmente mit einem großen Abstand voneinander anzuordnen und die Position und die Winkelgeschwindigkeit des Flugkörpers auf präzise Weise zu bestimmen. Im übrigen lässt sie einen großen Spielraum bei der Orientierung der Betätigungsvorrichtung und sie erlaubt es, ohne weiteres die räumlichen Zwänge zu berücksichtigen.
Der Begriff "Flugkörper" ist im weiteren Sinn zu verstehen und als ein Begriff für jede Ladung, die dafür bestimmt ist, von einem Luftfahrzeug abgeworfen zu werden, um eine geeignete Flugbahn zu nehmen, der eine bestimmte anfängliche Orientierung verliehen werden muss.
Im allgemeinen sind nur zwei Tragsegmente vorgesehen, jedoch können für einen Flugkörper mit großer Länge oder hoher Biegsamkeit drei oder mehr Tragsegmente nützlich sein.
Ergänzend zielt die Erfindung auch auf die Bereitstellung eines Flugkörper-Werfers des vorgenannten Typs, der es erlaubt, die Kräfte, die er beim Abwurf auf den Flugkörper ausübt, zu begrenzen oder sogar zu steuern/regeln. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Flugkörper-Werfer vor, der an seinem Gestänge oder an der Betätigungsvorrichtung Bremsmittel aufweist, die eine regulierbare oder regelbare Kraft ausüben, die jener der Betätigungsvorrichtung entgegenwirkt.
Die Verwendung einer Regelung, die als Eingangsgröße das Signal nutzt, das von einem Messwertgeber oder von Messwertgebern geliefert wird, der oder die an dem Gestänge oder den Tragsegmenten angeordnet ist oder sind, erlaubt es, die Beschleunigung und/oder die auf den Flugkörper ausgeübte Kraft per manent zu steuern/regeln, die Stoßwirkungen und die dynamischen Verstärkungen zu begrenzen und die Erregung von Eigenschwingungen zu vermeiden.
Die vorstehenden Merkmale sowie weitere Merkmale, die auf vorteilhafte Weise in Verbindung mit den vorhergehenden verwendet werden, jedoch davon unabhängig sein können, ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung besonderer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen. Darin zeigt:
1 ein Schema, das eine Ausführungsform zeigt, in die Betätigungsvorrichtung eine Schubkraft in der zur Achse des Flugkörpers orthogonalen Richtung ausübt;
2 eine Schnittansicht entlang einer Symmetrieebene eines Flugkörper-Werfers ist, dessen Betätigungsvorrichtung die in 1 dargestellte Anordnung aufweist;
3 eine perspektivische Ansicht des Flugkörper-Werfers von 2 ist, wobei die Haltekonstruktion nicht dargestellt ist und die Betätigungsvorrichtung sich in der Anordnung befindet, die sie in der Abwurf-Endstellung aufweist.
Der Flugkörper-Werfer, dessen Übersicht in 1 gegeben ist, wird von einer Haltekonstruktion getragen, die durch die Festlegungspunkte 10 angedeutet ist. Diese Haltekonstruktion ist vorgesehen, um an dem Tragwerk eines Träger-Luftfahrzeugs befestigt zu werden. Zusätzlich zu den in 1 schematisch dargestellten Organen umfasst sie allgemein eine Befestigungsschiene, die zur Aufnahme von Beschlägen bestimmt ist, mit welchen der abzuwerfende Flugkörper 12 versehen ist. Die Form des dargestellten Flugkörpers ist die einer selbstangetriebenen Rakete, doch ist die Erfindung auf jeden anderen La dungstyp anwendbar, insbesondere auf jeden Flugkörper, ob mit oder ohne Antrieb, ob gelenkt oder ungelenkt.
Die Vorrichtung umfasst eine Betätigungsvorrichtung 14, deren in 1 gezeigte Ausführungsform durch einen Zylinder gebildet ist, der einen feststehenden Körper 16 und einen Kolben 18 aufweist, der an einer Stange 30 befestigt ist.
Die Vorrichtung umfasst ebenfalls eine Stange 20 zur Bewegungsübertragung, die durch ein an der Haltekonstruktion befestigtes Modul 22 geführt ist, das, wie man später sehen wird, zusätzlich zu seiner Führungsfunktion eine Brems- oder Dämpfungsfunktion erfüllen kann.
Die Stange 20 ist Teil eines Gestänges, das dazu dient, die Abwurf-Tragsegmente 24 von einer Ausgangsposition in die Position von 1 zu verlagern, wenn die Betätigungsvorrichtung 14 zum Einsatz kommt. Dieses Gestänge umfasst für jedes Tragsegment 24 ein Zwischenglied 26a bzw. 26b. Jeweilige Achsen verbinden eines der Enden jedes Zwischenglieds mit der Stange 20 und das andere Ende desselben Zwischenglieds mit einem der Tragsegmente 24. Eines der Enden eines Schwingarms 28a ist mit einem Zwischenpunkt des Zwischenglieds 26a und das andere mit einem der Festpunkte 10 verbunden. Ein Schwingarm 28b ist in der gleichen Weise dem Zwischenglied 26b zugeordnet.
In dem in 1 dargestellten Fall haben die Zwischenglieder 26a und 26b die gleiche Länge, ebenso wie die Schwingarme 28a und 28b. Jedoch können diese Längen geringfügig unterschiedlich sein, wenn man dem Flugkörper im Augenblick seiner Freigabe eine Nickbewegung aufprägen will.
Die Funktionsweise des Flugkörper-Werfers ist die folgende. Wenn der Zylinder 14 ab der Freigabe des Flugkörpers gespeist wird, bewegt er die Stange 20 in die durch den Pfeil f₁ angegebene Richtung. Das Gestänge transformiert die Bewegung des Kolbens 18 in eine Richtung, die zumindest anfänglich parallel zur Orientierung der Achse des Flugkörpers 12 ist, in eine Bewegung der Tragsegmente in die durch die Pfeile f₂ angegebene Richtung. Die so ausgeübten Kräfte drücken den Flugkörper 12 allmählich weg, der sich von den Tragsegmenten 24 trennt, wenn der Zylinder 14 seine Endstellung erreicht (1). In diesem Moment weist der Flugkörper eine Geschwindigkeit auf, mit der er sich in der durch den Pfeil f₃ angegebenen Richtung von dem Flugzeug wegbewegt.
In dem in 1 dargestellten Fall bilden die Zwischenglieder 26a und 26b mit der Stange 20 und der Fläche für die Anlage der Tragsegmente 24 an dem Flugkörper 12 ein verformbares Parallelogramm, das dem Flugkörper 12 keine Nickgeschwindigkeit verleiht. Indem man den Schwingarmen 28a und 28b jedoch unterschiedliche Längen verleiht, ist es möglich, dem Flugkörper eine Nickgeschwindigkeit aufzuprägen, die ihn von dem Flugzeug entfernt. In allen Fällen ist die Winkelorientierung in der Nicklage des Flugkörpers, wenn die Tragsegmente 24 ihre Endstellung erreichen, nur von dem Gestänge abhängig.
Die in 1 gezeigte Ausführungsform ist derart, dass der Zylinder 14 orthogonal zur Achse des Flugkörpers 12 angeordnet ist. Die Stange 20 zur Bewegungsübertragung ist nicht mit dem Kolben 18 verbunden. Sie verbindet einfach die Enden der Zwischenglieder 26a und 26b. Der Kolben 18 ist mit einem der Tragsegmente 24 (im Fall von 1 mit dem hinteren Tragsegment) verbunden. Das Gestänge zwingt das Zwischenglied 26a dazu, der durch die Stange 30 des Zylinders 14 aufgeprägten Bewegung des Zwischenglieds 26b zu folgen.
2 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Flugkörper-Werfers 25, dessen Grundaufbau in 1 dargestellt ist. Erneut werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, um die übereinstimmenden Organe zu kennzeichnen.
2 zeigt die Kippachsen 34a und 34b der Schwingarme 28a und 28b an Elementen der Haltekonstruktion, die wiederum mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Weitere Achsen 36a und 36b verbinden die Zwischenglieder 26a und 26b mit der Stange 20 zur Bewegungsübertragung.
Der in 1 gezeigte Flugkörper-Werfer umfasst ein Führungsmodul 22, das auch eine Bewegungsbremsfunktion sicherstellt.
Der in 2 dargestellte Zylinder 14 steht unter Fluiddruck und wird durch eine Leitung 38 gespeist. Seine Kolbenstange 30 weist eine Öse oder Gabel 40 auf, die von der Gelenkachse 42 des Zwischenglieds 26b durchgriffen ist. Dieser Zylinder kann insbesondere ein Hydraulikzylinder sein und die unter einem hohen Druck stehende Hydraulikflüssigkeit nutzen, die in einem Flugzeug zur Verfügung steht. Er kann daher einen geringen Durchmesser aufweisen und dabei gleichzeitig eine hohe Druckkraft liefern. Das Ende der Stange 30 kann das hintere Abwurf-Tragsegment bilden, weil es nicht notwendig ist, dass dieses Tragsegment an der Stange angelenkt ist.
Dadurch, dass ein für eine Regelung geeignetes Bremsmodul 22 vorhanden ist, kann man die Verwendung einer Betätigungsvorrichtung zulassen, deren Schubkraftänderung im Verlauf ihres Hubes nicht direkt einstellbar oder regulierbar ist, zum Beispiel eine Pulvergas-Betätigungsvorrichtung.
Das Modul 22 umfasst ein Kugelgelenkgehäuse 44, das für seine Befestigung an der Haltekonstruktion bestimmt ist. In diesem Gehäuse ist durch eine Universalverbindung, die in sämtlichen Ebenen einen begrenzten Winkelausschlag erlaubt, ein Dämpfungs- und Führungskörper 46 montiert. Die Stange 20 ist durch Bohrungen geführt, die in den Boden des Körpers 46 und in einen Verschluss 48 eingebracht sind. Der Körper 46 und der Verschluss 48 definieren eine Kammer, die durch eine einen Kolben bildende Verdickung 50 der Stange in zwei Räume aufgeteilt ist. Die beiden Räume kommunizieren miteinander durch ein Drosselungsorgan 52, das einen durch ein Steuer/Regelorgan 54 regulierbaren/regelbaren Durchlassquerschnitt aufweist. Der die beiden Räume umfassende Kreislauf, das Drosselungsorgan und die sie verbindenden Leitungen bilden einen Dämpfungszylinder. Es sind bereits Drosselungsorgane mit schnell regulierbarem/regelbarem Durchlassquerschnitt bekannt, die zum Beispiel piezoelektrische Elemente verwenden.
Durch Einwirken auf den durch das Drosselungsorgan 52 hervorgerufenen Druckverlust ist es möglich, die dem Betrieb des Zylinders 14 entgegenwirkende Flüssigkeitsreibkraft zu regulieren/regeln. Im allgemeinen ist es die dem Flugkörper verliehene Beschleunigung, die man zu steuern/regeln oder zumindest zu begrenzen wünscht. Dafür kann das Steuer/Regelorgan vorgesehen sein, um den Durchlassquerschnitt in Abhängigkeit von den Signalen zu regeln, die von den an dem Gestänge oder den Tragsegmenten angeordneten Messwertgebern empfangen werden. Solche Messwertgeber können insbesondere an Stellen angeordnet sein, die in 2 durch die Pos. 56a, 56b und 56c angegeben sind. Diese Messwertgeber können die Beschleunigung direkt messen oder sie können, im Fall der Messwertgeber 56a und 56b, durch Messwertgeber für Kraft gebildet sein, die den auf den Körper des Flugkörpers ausgeübten Druck angeben.
Ein möglicher tatsächlicher Aufbau des Flugkörper-Werfers ist in 3 gezeigt, in der die bereits dargestellten Organe wiederum durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Man erkennt, dass die Schwingarme 28a und 28b gabelförmig sind, derart, dass sie den für die Stange 20 notwendigen Platz lassen und die erforderliche Stabilität aufweisen. Die Zwischenglieder 26a und 26b selbst haben eine flache Form und weisen endseitige Gabelköpfe für die Aufnahme der Achsen 36a und 36b auf. Die Tragsegmente 24 haben eine gewölbte Form, die eine bessere Anlage an dem Körper des Flugkörpers erlaubt.
Die vorstehend beschriebene Art der Dämpfung der Kräfte und der Beschleunigungen ist geeignet für eine Anwendung bei Flugkörper-Werfern oder noch allgemeiner bei Vorrichtungen zum Abwurf von Ladung, deren Aufbau sich von jenem unterscheidet, der als Beispiel angegeben wurde.
Der vorstehend beschriebene Flugkörper-Werfer ist äußerst einfach an verschiedene Träger und Flugkörper anpassbar. Die Änderung des Abstands der Tragsegmente schließt lediglich den Austausch der Übertragungsstange ein. Betreffend die Abmessungen und die Orientierung der Betätigungsvorrichtung ist ein großer Spielraum vorhanden.
Die üblichen Elemente eines Flugkörper-Werfers, die hier nicht beschrieben sind, sind zum Beispiel in dem Dokument EP-A-0 192 579 angegeben, auf das man sich beziehen kann.

Claims

Flugkörper-Werfer, der für die Montage an einem Luftfahrzeug bestimmt ist, umfassend Mittel, die es erlauben, einen Flugkörper (12) von dem Luftfahrzeug weg zu bewegen und die auf den Flugkörper einen Druck ausüben, der dazu dient, ihn in Abstand zu dem Luftfahrzeug zu bringen, wobei die Mittel an einer Haltekonstruktion (10) zumindest zwei Tragsegmente (24) zur Anlage an dem Flugkörper umfassen, die jeweils durch ein Zwischenglied (26a, 26b), das an der Konstruktion derart angelenkt ist, dass ein Pantograph gebildet wird, mit der Haltekonstruktion (10) verbunden sind, und eine alleinige linear bewegbare Betätigungsvorrichtung (14), die mit den Zwischengliedern (26a, 26b) durch Mittel verbunden ist, die ein Gestänge bilden für die simultane Betätigung der beiden Zwischenglieder in eine Richtung, die den Abstoß des Flugkörpers (12) durch die Tragsegmente (24) herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (14) derart angeordnet ist, dass sie eine Kraft ausübt, die transversal zur Achse einer Stange (20) für die Bewegungsübertragung von einem Zwischenglied (26a, 26b) auf das andere ist, und dass die Stange (20) ein Führungsmodul (22) durchquert, das ein an der Haltekonstruktion (10) befestigtes Gehäuse (44) und einen durch eine Universalverbindung mit dem Gehäuse (44) verbundenen Stangenführungskörper (46) hat.
Flugkörper-Werfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (14) auf eines der Tragsegmente (24) direkt und auf das andere Tragsegment mittels der Stange (20) einwirkt.
Flugkörper-Werfer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser an dem Gestänge Bremsmittel (46, 48, 50, 52) aufweist, die eine einstellbare oder geregelte Kraft ausüben, die jener der Betätigungsvorrichtung (14) entgegenwirkt.
Flugkörper-Werfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmittel durch einen Dämpfungszylinder (46, 48, 50, 52) mit einem einen einstellbaren Fluid-Durchlassquerschnitt aufweisenden Drosselungsorgan (52) gebildet sind.
Flugkörper-Werfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Steuer/Regelorgan (54) umfasst, das den Durchlassquerschnitt in Reaktion auf ein Signal ändert, das durch einen Messwertgeber oder durch Messerwertgeber (56a, 56b, 56c) für Kraft oder Beschleunigung geliefert wird, der/die an dem Gestänge oder den Tragsegmenten (24) angeordnet ist/sind.
Flugkörper-Werfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zwischenglied (26a, 26b) mit der Haltekonstruktion (10) durch einen Schwingarm (28a, 28b) verbunden ist, der an einem Zwischenpunkt zwischen dem entsprechenden Tragsegment (24) und einer Verbindungsachse mit einer Stange (20) zur Bewegungsübertragung von einem Zwischenglied (26a, 26b) auf das andere an dem Zwischenglied angelenkt ist.
Flugkörper-Werfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (14) einen Druck in der zur Achse des Flugkörpers (12) orthogonalen Richtung ausübt.