DE69909719T2

DE69909719T2 - Bremsvorrichtung für die Flugbahngeschwindigkeit eines Geschosses

Info

Publication number: DE69909719T2
Application number: DE69909719T
Authority: DE
Inventors: Alain Bonnet; Anne-Laure Cros
Original assignee: Giat Industries SA
Current assignee: Nexter Munitions SA
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2019-11-06
Also published as: US6310335B1; FR2786561A1; FR2786561B1; EP1006335B1; DE69909719D1; EP1006335A1

Description

Das technische Gebiet der Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Abbremsen der Translationsbewegung eines Projektils auf der Flugbahn.
Derartige Vorrichtungen sind insbesondere auf dem Gebiet der Artillerie bekannt.
Das Patent EP138942 offenbart beispielsweise ein Artillerieprojektil, das eine Abbremsvorrichtung in der Geschossspitze aufweist, deren Entfaltung auf der Flugbahn gesteuert wird.
Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Präzision der Artillerieschüsse zu erhöhen, indem den durch die Schwankungen der Anfangsgeschwindigkeit des Projektils bedingten Streuungen Rechnung getragen wird. Es ist in der Tat nun möglich, die Waffe in der Weise zu richten, dass weiter als das anvisierte Ziel gezielt wird, eine Feuerleitung misst die Ist-Geschwindigkeit des Projektils am Ausgang des Waffenrohres und ein Befehl zum Abbremsen wird dann in der Weise zum Projektil übermittelt, dass seine Reichweite vermindert wird und es so zum gewünschten Einschlagpunkt geführt wird.
Die durch dieses Patent offenbarte Vorrichtung zum Abbremsen umfasst entweder radial bewegliche Finger oder eine stirnseitige glatte Fläche. Die Fläche dieser Abbremsmittel in Bezug auf den Querschnitt des Projektils ist zu gering, damit ihre Abbremsleistung ausreichend ist.
Das Patent WO98/01719 offenbart eine andere Abbremsvorrichtung für ein Projektil. Diese Vorrichtung umfasst vier Bremsklappen-Scheiben, die aufeinander geschichtet und in Bezug auf das Projektil radial beweglich sind.
Die Abbremsfläche liegt somit stark vergrößert vor (sie stellt ungefähr das Doppelte des Querschnittes des Projektils dar), bei einem reduzierten Platzbedarf im inneren des Projektilkörpers.
Dennoch weist diese Vorrichtung Nachteile auf.
Die Formen der Scheiben sind kompliziert herzustellen, sie umfassen ebenfalls zahlreiche bogenförmige Ausschnitte, welche ihre mechanische Widerstandsfähigkeit reduzieren, insbesondere in ihrer völlig entfalteten Stellung, die diejenige ist, bei der die Belastungen maximal sind.
Außerdem wird die Entriegelung der Scheiben mit Hilfe zweier Gasgeneratoren erzielt, welche zwei Haltestifte verschieben, wobei jeder Stift zwei Scheiben arretiert. Eine derartige Struktur ist dafür anfällig, Asymmetrien oder Verklemmungen im Moment des Entfaltens der Scheiben hervor zu rufen, wodurch Gefahr gelaufen wird, dass die Flugbahn des Projektils in nicht reproduzierbarer Weise verändert wird.
Das Patent US-5826821 offenbart ebenfalls ein System von entfaltbaren Scheiben, die in Bezug auf das Projektil drehbar angebracht sind, um das Projektil abzubremsen. Jede Klappe weist einen bogenförmigen Ausschnitt auf, der ihre Führung bei der Drehbewegung in Bezug auf einen Finger ermöglicht. Eine derartige Struktur ist dafür anfällig, Asymmetrien hervor zu rufen, welche die Flugbahn des Projektils verändern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Abbremsen der Translationsbewegung eines Projektils vorzuschlagen, die keine derartigen Nachteile aufweist.
So besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abbremsen ein einfaches Konzept und ist kostengünstig, und sie weist eine verbesserte mechanische Widerstandsfähigkeit in Bezug auf die zuvor beschriebene Vorrichtung auf.
Sie ist wenig anfällig auf Verklemmungen und es resultiert daraus eine perfekte Symmetrie des Öffnens der Bremsklappen.
So hat die Erfindung eine Vorrichtung zum Abbremsen der Translationsbewegung eines Projektils auf seiner Flugbahn zum Gegenstand und umfasst wenigstens zwei derartig radial entfaltbare Bremsklappen, dass der aerodynamische Luftwiderstand des Projektils zunimmt, wobei jede Bremsklappe aus einer Klappe gebildet wird, die um einen fest mit dem Projektil verbundenen und parallel zu dessen Achse liegenden Drehpunkt dreht, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klappe ein äußeres Profil aufweist, das einen Kreisbogen, dessen Durchmesser nahezu gleich dem eines äußeren Abschnittes des Projektils ist, und einen bogenförmigen Ausschnitt abdeckt, der dafür vorgesehen ist, das Einfalten der Klappe um eine fest mit dem Projektil verbundene axiale Abstützung herum zu ermöglichen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst die Abbremsvorrichtung wenigstens einen pyrotechnischen Kolben, der die Verriegelung wenigstens einer der Klappen in eingefalteter Stellung gewährleistet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung liegen wenigstens zwei Klappen aufeinander geschichtet vor, wenn sie sich in ihrer eingefalteten Stellung befinden, wobei eine Erste der beiden Klappen Mittel umfasst, die das Festhalten der Zweiten der beiden Klappen in eingefalteter Stellung gewährleistet.
Vorteilhafterweise kann die Abbremsvorrichtung wenigstens vier Klappen umfassen, wobei eine erste Klappe durch den pyrotechnischen Kolben verriegelt wird und ein erstes Klötzchen trägt, das das Festhalten einer zweiten Klappe in eingefalteter Stellung gewährleistet, eine dritte Klappe ein zweites Klötzchen trägt, das mit einer ersten, mit der zweiten Klappe einstückig ausgebildeten Haltefläche zusammenwirkt, eine vierte Klappe ein drittes Klötzchen trägt, das mit einer zweiten, mit der dritten Klappe einstückig ausgebildeten Haltefläche zusammenwirkt und ein einziger pyrotechnischer Kolben so die Verriegelung der Baugruppe der vier Klappen gewährleistet.
Jede Klappe kann ein äußeres Profil aufweisen, das einen Kreisbogen, dessen Durchmesser nahezu gleich dem eines äußeren Abschnittes des Projektils ist, und einen bogenförmigen Ausschnitt abdeckt, der dafür vorgesehen ist, das Einfalten der Klappe um eine fest mit dem Projektil verbundene axiale Abstützung herum zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise kann jede Klappe eine Anschlagnase umfassen, die dafür vorgesehen ist, derartig mit einer komplementären Fläche der axialen Abstützung zusammen zu wirken, dass die Bewegung zur Öffnung der Klappe gestoppt wird.
Die Bogenlänge des äußeren Profils einer jeden Klappe und die Länge der verschiedenen Nasen können in der Weise gewählt werden, dass in entfalteter Stellung das freie Ende wenigstens einer Klappe entweder an einer Nachbarklappe oder auch am Projektil anliegt.
Die axiale Abstützung kann zwei Platten tragen, eine untere Platte und eine obere Platte, wobei jede Platte wenigstens zwei der Drehpunkte der Klappen, die so zwischen den zwei Platten angeordnet sind, trägt, wenn sie sich in eingefalteter Stellung befinden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann jede Klappe einen gezahnten, kreisförmigen Abschnitt umfassen, der um den Drehpunkt herum angeordnet ist, wobei der Abschnitt in ein zentrales Ritzel koaxial zum Projektil eingreift, und wobei das zentrale Ritzel so eine Vereinigung der verschiedenen Klappen gewährleistet.
Vorteilhafterweise kann nun der pyrotechnische Kolben die Verriegelung des zentralen Ritzels gewährleisten.
Die Klappen können in allen Fällen fest mit einem Geschossspitzen-Zünder des Projektils verbunden sein.
Weitere Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen ersichtlich werden, wobei die Beschreibung in Bezug auf die angefügten Abbildungen abgefasst ist, in welchen:
1 schematisch ein mit einer Abbremsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstetes Projektil zeigt,
2 einen Projektilzünder im Teilschnitt in Längsrichtung darstellt, der mit einer Abbremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist,
3 diese gleiche Vorrichtung in eingefalteter Stellung und im Schnitt gemäß der durch AA in 2 gekennzeichneten Ebene zeigt,
4 analog zu 3 ist, aber die Vorrichtung in entfalteter Stellung zeigt,
5a bis 5h die Abbremsklappen alleine darstellen, wobei die 5a, 5c, 5e und 5g Draufsichten der genannten Klappen sind, und die 5b, 5d, 5f und 5h Seitenansichten der verschiedenen Klappen sind, wobei jede Draufsicht der Seitenansicht einer entsprechenden Klappe zugeordnet ist (5a/5b, 5c/5d, 5e/5f und 5g/5h),
6 und 7 Darstellungen in Teilausschnitten der zwei Arten der Anlenkungen der Klappen sind,
8 eine Vorrichtung gemäß einer Variante dieser ersten Ausführungsform im Schnitt und in entfalteter Stellung darstellt, 9 einen Projektilzünder im Teilschnitt in Längsrichtung darstellt, der mit einer Abbremsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist,
10 diese gleiche Vorrichtung in entfalteter Stellung und im Schnitt gemäß der durch BB in 2 gekennzeichneten Ebene zeigt.
In Bezug auf 1 ist ein Artillerieprojektil 1 im Bereich seines hinteren Abschnittes mit einem Gürtel 2 versehen, der dafür vorgesehen ist, die Züge eines Waffenrohres (nicht dargestellt) zu nehmen und die Abdichtung der Treibgase beim Abschuss des Projektils zu gewährleisten. Dieses Projektil trägt an seinem vorderen Abschnitt einen Zünder 3, der dafür vorgesehen ist, auf eine klassische Art und Weise und entsprechend der Art des betrachteten Projektils (Explosivprojektil oder Lastprojektil) entweder die Initiierung einer im Inneren des Projektils angeordneten Sprengladung oder die Zündung einer Gas erzeugenden Ladung zu gewährleisten, die dafür vorgesehen ist, eine im Inneren des Projektils angeordnete Nutzlast auf der Flugbahn auszustoßen (Panzerabwehr-Teilmunitionen oder Granaten).
Zu diesem Zweck umfasst der Zünder eine elektronische Steuervorrichtung 4, welche die Initiierung einer pyrotechnischen Ladung 5 hervorruft (die je nach dem ein Detonationsrelais oder ein Gaserzeuger ist).
In Übereinstimmung mit der Erfindung vereinigt dieser Zünder 3 ebenfalls eine Vorrichtung 6 zum Abbremsen der Translationsbewequng, die die radiale Entfaltung von Abbremsklappen 7 auf der Flugbahn ermöglicht. Die Entfaltung der Klappen 7 wird durch die elektronische Steuervorrichtung 4 in Abhängigkeit von einem mit Hilfe eines Empfängers 8 empfangenen Befehl auf der Flugbahn gesteuert, oder auch durch die elektronische Steuervorrichtung 4 in Folge einer dem Abschuss vorausgehenden Programmierung ausgearbeitet, beziehungsweise weiter modifiziert in den ersten Augenblicken, die dem Abschuss folgen, um der wahren Anfangsgeschwindigkeit des Projektils Rechnung zu tragen.
Die Programmierung auf der Flugbahn wird mit Hilfe des Empfängers 8 gewährleistet, der sich der Radar-Technologie bedienen kann.
2 zeigt diesen Zünder in weiteren Einzelheiten. Er hat eine allgemeine Form und einen Raumbedarf, der dem der herkömmlichen Artilleriezünder ähnlich ist. Er umfasst einen Körper 13 auf dem ein Gewinde 9 angebracht ist, das dafür vorgesehen ist, seinen Zusammenschluss mit dem Projektil zu ermöglichen. Die pyrotechnische Ladung 5 ist in einem einstückig mit dem Körper ausgebildeten Becher angeordnet, und sie steht über einen Zündkanal 10 mit einem Bauteil 11 zur Initiierung (Zündhütchen oder Zünder) mit elektrischer Auslösung in Verbindung, welches selbst mit der elektronischen Steuervorrichtung 4 verbunden ist.
In herkömmlicher Weise, die hier weder beschrieben noch dargestellt wird, wird das Bauteil 11 zur Initiierung von einer beweglichen Klappe 12 einer Sicherheits- und Bewaffnungseinrichtung getragen.
Der Körper 13 des Zünders umfasst einen Axialzylinder 14, der einen die pyrotechnische Ladung 5 aufweisenden unteren Abschnitt des Zünders mit einem die elektronische Vorrichtung 4 einschließenden oberen Abschnitt des Zünders verbindet. Dieser Zylinder wird von einem Zündkanal 10 durchdrungen. Der Zylinder 14 nimmt die Abbremsvorrichtung 6 auf, welche eine axiale Flügel-Abstützung 15 umfasst, die einen rohrförmigen Abschnitt 16 und zwei Platten 17 und 18 aufweist. Der rohrförmige Abschnitt 16 ist koaxial zum Zylinder 14 angebracht und weist somit einen Innendurchmesser auf, der gleich dem des Zylinders 14 ist. Die obere 17 und die untere 18 Platte sind eben und stehen senkrecht zur Achse 20 des Zünders und des Projektils. Die zwei Platten 17 und 18 begrenzen ein ringförmiges Volumen, in dessen Inneren die Klappen 7 angeordnet sind. Der Flügel-Abstützung 15 ist in Verschieberichtung und in Drehrichtung fest mit dem Körper des Zünders zum Beispiel durch eine Sicherungsmutter, die am Zylinder 14 befestigt und nicht dargestellt ist, verbunden.
Gemäß dieser ersten Ausführungsform der Erfindung, welche ebenfalls die bevorzugte Ausführungsform ist, sind vier Klappen 7a, 7b, 7c und 7d fest mit der Abstützung 15 verbunden.
Jede Klappe ist in Bezug auf der Abstützung um einen Drehpunkt 19 (19a, 19b, 19c, 19d) parallel zur Achse 20 des Zünders (und somit des Projektils) drehbar angeordnet.
Wegen der Klarheit der Zeichnung sind die Drehpunkte 19 nur in schematischer Weise in 2 dargestellt. Die obere Platte 17 trägt zwei Drehpunkte 19a und 19b, die die Festlegung der zwei Klappen 7a und 7b gewährleisten. Die untere Klappe 18 trägt zwei Drehpunkte 19c und 19d, die die Festlegung der zwei Klappen 7c und 7d gewährleisten. Die Drehpunkte sind gleichmäßig winkelförmig um die Achse 20 des Zünders herum verteilt.
Die verschiedenen Klappen sind aufeinander geschichtet, wenn sie sich in ihrer eingefalteten Stellung befinden, die erste Klappe 7a befindet sich mit der oberen Platte 17 in Kontakt und die vierte Klappe 7d befindet sich mit der unteren Platte 18 in Kontakt. Die zweite Klappe 7b ist zwischen der ersten Klappe 7a und der dritten Klappe 7c angeordnet, wobei diese Letztere selbst zwischen der zweiten Klappe 7b und der vierten Klappe 7d angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Klappen gewährleistet ihre mechanische Widerstandfähigkeit gegenüber der beim Abschuss des Projektils entwickelten Beschleunigung.
Die 6 und 7 zeigen im Detail die Struktur eines Drehpunktes 19. 6 stellt die Struktur eines Drehpunktes (19a oder 19d) dar, der die Befestigung der Klappen, die direkt mit den Platten 17 und 18 in Kontakt sind, gewährleistet, das heißt jene der Klappen 7a und 7d. Der Drehpunkt 19a (oder 19d) wird durch eine Mutter 21 gebildet, die einen erweiterten Kopf 21a aufweist, der sich in einer auf der Klappe angeordneten Senkung 22 einfügt. Eine Schraube 23 ist mit ihrem Kopf mit der Platte 17 (oder 18) in Kontakt und gewährleistet den Zusammenschluss der Klappe mit der Platte. Ein Spiel in der Größenordnung von Zehntel Millimeter ist bei der Montage vorgesehen, um die Drehung der Klappe um die Achse 24 der Drehpunktes 19 zu ermöglichen.
7 stellt die Struktur eines Drehpunktes (19b oder 19c) dar, der die Befestigung der Klappen, die nicht direkt mit den Platten 17 und 18 in Kontakt sind, gewährleistet, das heißt jene der dazwischen liegenden Klappen 7a und 7d.
Dieser Drehpunkt weist auch eine Mutter 21, deren erweiterter Kopf sich in eine auf der Klappe angeordneten Senkung einfügt, und eine Schraube 23 auf, deren Kopf mit der Platte 17 (oder 18) in Kontakt ist. Er unterscheidet sich vom Drehpunkt der 6 durch das Vorhandensein einer Abstandshülse 25, die den Zwischenraum zwischen der Platte und der entsprechenden Klappe gewährleistet. Die Dicke der Abstanzhülse ist gleich die der Klappe, welche zwischen die Platte und die entsprechende dazwischen liegende Klappe eingefügt ist.
Die Klappen sind in weiteren Einzelheiten in den 5a bis 5h ersichtlich. Jede Klappe wird zum Beispiel aus Stahlblech von 2 mm Dicke hergestellt und trägt eine Bohrung 32, die dafür vorgesehen ist, den Drehpunkt 19 aufzunehmen, und in der die Senkung 22 angebracht ist. Die Klappen können ebenfalls aus einem anderen Material hergestellt sein, zum Beispiel einer Leichtmetall-Legierung (auf der Basis von Aluminium).
Jede Klappe weist ein äußeres Profil 26 auf, das einen Kreisbogen abdeckt, dessen Durchmesser nahezu gleich dem Außendurchmesser des Zünders 3 ist.
Jede Klappe weist ebenfalls einen bogenförmigen Ausschnitt 27 auf, der dafür vorgesehen ist, das Einfalten der Klappe um den rohrförmigen Abschnitt 16 der axialen Abstützung 15 herum zu ermöglichen. Zu diesem Zweck umfasst der bogenförmige Ausschnitt 27 einen halbzylindrischen Abschnitt 28, der den gleichen Durchmesser wie der rohrförmige Abschnitt 16 aufweist und koaxial zur Achse 20 desselben angeordnet ist (das heißt auch zur Achse des Zünders und des Projektils). Der halbzylindrische Abschnitt 28 des bogenförmigen Ausschnittes schließt sich einerseits an eine ebene Fläche 29, die senkrecht zur Ebene steht, die durch die Achse 24 des entsprechenden Drehpunktes 19 und die Achse 20 des Zünders festgelegt wird, und andererseits an zwei zylindrische Flächen 30 und 31 an, die Erste (30) koaxial zum Drehpunkt 19 und die Zweite (31) mit der Achse parallel zu der des Drehpunktes und einem Radius gleich dem des rohrförmigen Abschnittes 16. Die Fläche 31 stellt eine Anschlagnase dar, die dafür vorgesehen ist, mit der axialen Abstützung 15 zusammen zu wirken, um die Bewegung der Öffnung der Klappe 7 zu stoppen.
Die zylindrischen Flächen 30 und 31 sind in der Nähe des Drehpunktes 19 angeordnet und die Achse 20 des Zünders liegt zwischen der Achse 24 des Drehpunktes und der ebenen Fläche 29. Aus einer derartigen Anordnung ergibt sich, dass eine Drehbewegung einer jeden Klappe um ihre Achse 24 ermöglicht wird, ohne dass es Überlagerung zwischen der ebenen Fläche 29 und dem rohrförmigen Abschnitt 16 gibt. Aus der so für die Klappen angenommenen Form ergibt sich ebenfalls die Erlangung einer maximalen Fläche der Klappe bei einem minimalen Raumbedarf in eingefalteter Stellung.
Die verschiedenen Klappen weisen außerdem einige strukturelle Unterschiede zueinander auf.
Beispielsweise trägt die erste Klappe 7a ein Loch 33, das dafür vorgesehen ist, die Stange 35 eines pyrotechnischen Kolbens 34 aufzunehmen (siehe 2).
Dieser pyrotechnische Kolben ist hier ein pyrotechnischer Rückzieher, er umfasst eine Gas erzeugende Zusammensetzung, die durch die Steuervorrichtung 4 elektrisch initiiert wird und die den Effekt hat, den Rückzug der Stange 35 aus dem Loch 33 zu bewirken. Eine derartige pyrotechnische Komponente ist dem Fachmann wohl bekannt und wird nicht in weiteren Einzelheiten beschrieben.
Die Stange 35 des Rückziehers gewährleistet die Verriegelung der ersten Klappe 7a in eingefalteter Stellung.
Die erste Klappe 7a trägt ebenfalls ein erstes Klötzchen 36, welches dafür vorgesehen ist, das Festhalten der zweiten Klappe 7b in eingefalteter Stellung zu gewährleisten. Zu diesem Zweck wirkt es mit einer Einkerbung 37 zusammen, welche am äußeren Kreisprofil 26 der zweiten Klappe 7b angebracht ist.
Die dritte Klappe 7c trägt ein zweites Klötzchen 38, welches dafür vorgesehen ist, mit der ebenen Fläche 29 der zweiten Klappe 7b zusammen zu wirken, wenn diese Letztere sich in eingefalteter Stellung befindet. Diese ebene Fläche stellt nun eine erste Haltefläche dar, die die Öffnung der dritten Klappe untersagt, wenn die zweite Klappe sich in eingefalteter Stellung befindet.
Schließlich trägt die vierte Klappe 7d ein drittes Klötzchen 39, welches in analoger Art und Weise mit der ebenen Fläche 29 der dritten Klappe 7c zusammenwirkt, wenn diese Letztere sich in eingefalteter Stellung befindet. Diese ebene Fläche stellt eine zweite Haltefläche dar, die die Öffnung der vierten Klappe untersagt, wenn die dritte Klappe sich in eingefalteter Stellung befindet.
So gewährleistet ein einziger pyrotechnischer Kolben 34 die Verriegelung der Gesamtheit der vier Klappen 7a, 7b, 7c und 7d und verhindert deren Entfaltung als Folge der Zentrifugalbelastungen, die beim Abschuss des Projektils auf sie ausgeübt werden.
Die Klötzchen 36, 38 und 39 werden von kleinen zylindrischen Stangen gebildet, die in auf den Klappen angebrachten Löchern befestigt sind.
3 zeigt die vier Klappen in ihrer eingefalteten und verriegelten Stellung.
Der Schnitt des Zünders wurde in der Weise vorgenommen, dass die obere Platte 17 entfernt wurde. Lediglich die erste Klappe 7a ist vollständig zu sehen, wobei sich ihr Drehpunkt 19a mit der Schraube 21, die geschnitten ist, in der Figur rechts befindet. Die zweite Klappe 7b ist teilweise im bogenförmigen Ausschnitt der ersten Klappe zu sehen, ihr Drehpunkt 19b befindet sich mit der Schraube 21, die geschnitten ist, und dem bogenförmigen Ausschnitt 25 in der Figur oben. Die dritte Klappe ist verdeckt, ihr Drehpunkt 19c befindet sich in der Figur unten, die vierte Klappe ist ebenfalls verdeckt, ihr Drehpunkt 19d befindet sich in der Figur links.
Diese Figur zeigt, wie die verschiedenen Haltemittel miteinander zusammenwirken, um eine Verriegelung der vier Klappen zu gewährleisten.
Man erkennt so, dass, wenn die erste Klappe 7a durch die in das Loch 33 eingeführte Stange 35 des pyrotechnischen Kolbens festgesetzt ist, das Klötzchen 36 der ersten Klappe Position in der Einkerbung 37 der zweiten Klappe 7b einnimmt, welche sich somit nicht entfalten kann.
Das von der dritten Klappe 7c getragene Klötzchen 38 steht mit der ebenen Fläche 29 der zweiten Klappe 7b in Kontakt. Die dritte Klappe kann sich somit nicht öffnen.
Das von der vierten Klappe 7d getragene Klötzchen 39 steht mit der ebenen Fläche 29 der dritten Klappe 7c in Kontakt. Die vierte Klappe kann sich somit nicht öffnen.
Zu einem gegeben Augenblick auf der Flugbahn bewirkt die elektronische Steuervorrichtung 4 den Rückzug der Stange 35 des pyrotechnischen Kolbens. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft öffnet sich die erste Klappe 7a. Das Klötzchen 36 verlässt nun die Einkerbung 37, was die zweite Klappe 7b freigibt, welche sich auch öffnen kann. Die Fläche 29 entfernt sich vom Klötzchen 38, was die dritte Klappe 7c freigibt, welche ihrerseits sich öffnet und die vierte Klappe 7d freigibt.
Wegen des Einsatzes einer einzigen Verriegelungsvorrichtung (der pyrotechnische Kolben), erfolgt die Öffnung der vier Klappen praktisch gleichzeitig. Daraus ergibt sich eine Symmetrie und eine Reproduzierbarkeit der Öffnungsbewegung, die Störungen des Abbremsens des Projektils auf die Flugbahn vermeiden.
4 zeigt die Klappen in ihrer entfalteten Stellung.
Die Drehung einer jeden Klappe wird durch den Kontakt ihrer Anschlagnase 31 mit dem rohrförmigen Abschnitt 16 der axialen Abstützung 15 gestoppt. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, den Öffnungswinkel der Klappen zu steuern.
Die Länge des äußeren Bogenprofils 26 einer jeden Klappe und die Länge der verschiedenen Anschlagnasen wird in der Weise gewählt, dass sich das freie Ende 40 einer jeden Klappe (das am weitesten vom Drehpunkt 19 entfernte Ende) in entfalteter Stellung an einer benachbarten Klappe anliegt oder sich ihr gegenüber befindet oder auch an der unteren Platte 18 anliegt oder sich ihr gegenüber befindet (die eine fest mit dem Zünder, somit dem Projektil, verbundene und senkrecht zur Achse dieses Letzteren verlaufende Anschlagfläche darstellt).
Hier in dem Fall liegt die vierte Klappe 7d mit ihrem freien Ende 40 an der unteren Platte 18 an. Die dritte Klappe 7c liegt mit ihrem Ende 40 an der vierten Klappe 7d an und liegt der Platte 18 gegenüber, was die Steifigkeit der Auflage erhöht. Die freien Enden der ersten und zweiten Klappe liegen jeweils gegenüber der dritten Klappe und der unteren Platte 18.
Indem so die Größe der Öffnung der Klappen reduziert wird, wird die Steifigkeit der Abbremsvorrichtung in entfalteter Stellung verbessert und somit ihre mechanische Widerstandfähigkeit gegen Biegung.
Der erzielte Durchmesser D der Öffnung liegt in der Größenordnung von 118 mm bei einem Ausgangsdurchmesser der unteren Platte von ungefähr 61 mm, was ein Anwachsen des Durchmessers in der Größenordnung von 90% ergibt.
Es ist ersichtlich, dass die Vorrichtung gemäß der Erfindung es gewährleistet, eine große und steife Abbremsfläche mit einem verminderten Raumbedarf und einer großen mechanischen Widerstandfähigkeit zu erzielen.
Verschiedene Varianten sind möglich, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Es ist beispielsweise möglich, die Anzahl der Klappen, ihre Form sowie ihren Öffnungswinkel zu variieren.
8 zeigt eine Variante, bei der die Klappen 7 ohne Anschlagnase versehen sind. Sie entfalten sich gänzlich unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft und ermöglichen es, einen maximalen Öffnungsdurchmesser D₁ in der Größenordnung von 140 mm von einem Ausgangsdurchmesser von ungefähr 61 mm aus zu erzielen.
Indessen liegen die freien Enden der Klappen nicht an oder liegen gegenüber einer anderen Klappe oder der unteren Platte. Daraus ergeben sich eine Biegung der Klappen und eine geringere Steifigkeit für die Vorrichtung.
Die 9 und 10 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Diese Form unterscheidet sich von den Vorangegangenen dadurch, dass alle Klappen am Körper 13 mit Hilfe von Schrauben 41, welche die Drehpunkte der Klappen darstellen, befestigt sind. Sieben Klappen 7 sind vorgesehen und befinden sich in eingefalteter Stellung aufeinander geschichtet (9). Um die Befestigung einer jeden Klappe am Körper 13 zu erlauben, sind Schrauben 41 mit unterschiedlichen Längen für jede Klappe sowie entsprechende Abstandshülsen (nicht dargestellt) vorgesehen.
Jede Klappe 7 wird durch ein Blatt aus Stahlblech gebildet, welches ein äußeres Profil 26 umfasst, das einen Kreisbogen abdeckt, dessen Durchmesser nahezu gleich dem Außendurchmesser des Zünders ist.
Jede Klappe 7 weist ebenfalls einen bogenförmigen Ausschnitt 27 auf, der einen halbzylindrischen Abschnitt 28 umfasst, der dafür vorgesehen ist, das Einfalten der Klappe um den axialen Zylinder 14 herum zu ermöglichen, der fest mit dem Körper 13 des Zünders verbunden und koaxial zu dessen Achse 20 angeordnet ist (das heißt auch zur Achse des Zünders und des Projektils).
Gemäß dieser Ausführungsform ist ein zentrales Ritzel 42 koaxial zum axialen Zylinder 14 befestigt und in Bezug auf diesen frei drehbar. Die Zähne dieses Ritzels liegen parallel zur Achse 20 des Zünders, und sie greifen in gezahnte, kreisförmige Abschnitte 43, die an allen Klappen 7 ausgeführt sind und koaxial zu ihrem Drehpunkt 41 liegen, ein.
So hat eine Drehung des zentralen Ritzels 42 um die Achse 20 des Zünders (entsprechend der gewählten Drehrichtung) zur Folge, dass alle Klappen 7 entfaltet oder eingefaltet werden.
Eine derartige Anordnung gewährleistet eine Symmetrie der Öffnungsbewegungen aller Klappen 7.
Das zentrale Ritzel 42 umfasst einen oberen Kragen 44, auf dem eine Loch ausgeführt ist, in welches sich die Stange 35 des pyrotechnischen Kolbens 34 einfügt, die so die Arretierung des zentralen Ritzels 42 in Drehrichtung gewährleistet und somit ebenfalls die Verriegelung sämtlicher Klappen in ihrer eingefalteten Stellung und entgegen der Wirkung der Zentrifugalbelastungen.
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist die Folgende:
Zu einem gegebenen Zeitpunkt auf der Flugbahn initiiert die elektronische Steuervorrichtung den pyrotechnischen Kolben 34. Die Stange 35 wird aus ihrem Loch in dem Kragen 44 des Ritzels 42 heraus gezogen, das somit entriegelt vorliegt. Die Zentrifugalkraft, die auf die Klappen ausgeübt wird, bewirkt deren Öffnung, die sich in Bezug auf die Achse 20 des Projektils in symmetrischer Art und Weise wegen des Vorhandenseins der gezahnten Abschnitte 43 und des zentralen Ritzels 42 vollzieht. Die Öffnung setzt sich bis zu der in 10 dargestellten Stellung fort, in welcher die Klappen gegen das zentrale Ritzel anschlagen.
Es ist möglich, den Öffnungswinkel der verschiedenen Klappen zu steuern, indem die Länge ihrer gezahnten, kreisförmigen Abschnitte variiert wird. Die Öffnung einer Klappe kann sich nicht über den jeweiligen möglichen Verlauf dieses gezahnten Abschnittes auf dem zentralen Ritzel hinaus fortsetzen.
Der Öffnungsdurchmesser D₂, den es mit dieser Ausführungsform der Erfindung zu erreichen möglich ist, liegt in der Größenordnung von 130 mm von einem Ausgangsdurchmesser von ungefähr 61 mm aus.
Die Erfindung kann selbstverständlich auf alle Arten von Projektilen mit großem Kaliber (größer als 50 mm) oder mit mittlerem Kaliber (kleiner oder gleich 50 mm) angewendet werden.

Claims

Vorrichtung (6) zum Abbremsen der Translationsbewegung eines Projektils (1) auf seiner Flugbahn, die wenigstens zwei derartig radial entfaltbare Bremsklappen umfasst, dass der aerodynamische Luftwiderstand des Projektils zunimmt, wobei jede Bremsklappe aus einer Klappe (7) gebildet wird, die um einen fest mit dem Projektil verbundenen und parallel zu dessen Achse (20) liegenden Drehpunkt (19) dreht, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klappe (7) ein äußeres Profil (26) aufweist, das einen Kreisbogen, dessen Durchmesser nahezu gleich dem eines äußeren Abschnittes des Projektils ist, und einen bogenförmigen Ausschnitt (27) abdeckt, der dafür vorgesehen ist, das Einfalten der Klappe (7) um eine fest mit dem Projektil verbundene axiale Abstützung (15) herum zu ermöglichen.
Abbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen pyrotechnischen Kolben (34) umfasst, der die Verriegelung wenigstens einer der Klappen (7) in eingefalteter Stellung gewährleistet.
Abbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Klappen aufeinander geschichtet vor liegen, wenn sie sich in ihrer eingefalteten Stellung befinden, wobei eine Erste der beiden Klappen Mittel (36, 38, 39, 29) umfasst, die das Festhalten der Zweiten der beiden Klappen in eingefalteter Stellung gewährleistet.
Abbremsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens vier Klappen (7a, 7b, 7c, 7d) umfasst, wobei eine erste Klappe (7a) durch den pyrotechnischen Kolben (34) verriegelt wird und ein erstes Klötzchen (36) trägt, das das Festhalten einer zweiten Klappe (7b) in eingefalteter Stellung gewährleistet, eine dritte Klappe (7c) ein zweites Klötzchen (38) trägt, das mit einer ersten, mit der zweiten Klappe (7b) einstückig ausgebildeten Haltefläche (29) zusammenwirkt, eine vierte Klappe (7d) ein drittes Klötzchen (39) trägt, das mit einer zweiten, mit der dritten Klappe (7c) einstückig ausgebildeten Haltefläche (29) zusammenwirkt und ein einziger pyrotechnischer Kolben (34) so die Verriegelung der Baugruppe der vier Klappen gewährleistet.
Abbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klappe (7) eine Anschlagnase (31) umfasst, die dafür vorgesehen ist, derartig mit einer komplementären Fläche der axialen Abstützung (15) zusammen zu wirken, dass die Bewegung zur Öffnung der Klappe (7) gestoppt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenlänge des äußeren Profils (26) einer jeden Klappe (7) und die Länge der verschiedenen Nasen (31) in der Weise gewählt werden, dass in entfalteter Stellung das freie Ende wenigstens einer Klappe entweder an einer Nachbarklappe oder auch am Projektil anliegt.
Abbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Abstützung (15) zwei Platten (17, 18) trägt, eine untere Platte (18) und eine obere Platte (17), wobei jede Platte wenigstens zwei der Drehpunkte (19) der Klappen (7), die so zwischen den zwei Platten angeordnet sind, trägt, wenn sie sich in eingefalteter Stellung befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klappe (7) einen gezahnten, kreisförmigen Abschnitt (43) umfasst, der um den Drehpunkt (41) herum angeordnet ist, wobei der Abschnitt in ein zentrales Ritzel (42) koaxial zum Projektil eingreift, und wobei das zentrale Ritzel so eine Vereinigung der verschiedenen Klappen gewährleistet.
Vorrichtung nach der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der pyrotechnische Kolben (34) die Verriegelung des zentralen Ritzels (42) gewährleistet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (7) fest mit einem Geschossspitzen-Zünder (3) des Projektils verbunden sind.