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Vorrichtung zur Lagesteuerung für Geräte oder Teile von frei beweglichen,
gesteuerten Körpern, insbesondere für die Zielsteuereinrichtungen unbemannter Angriffsflugkörper,
wie Bomben, Torpedos od. dgl. Bei frei beweglichen, gesteuerten Flugkörpern, .insbesondere
unbemannten, Angriffsflugkörpern, wie beispielsweise Bomben und Torpedos, nach dem
Abwurf aus Flugzeugen oder bei Geschossen nach dem Abschuß tritt die Forderung auf,
einen Teil das Körpers, etwa eine Zielisteuervorrichtung oder ein sonstiges, beispielsweise
opbi,sches Gerät, mit der (optischen) Achse unab'hämgig von den: Bewegungen -des
ganzen Körpers stets in Richtung der Flugbahntangente zu halten. Die von der Flugba
ntan,bente abweichende Achsanlage des Körpers, insbesondere der Zielsteuereinrichtung,
kann dabei hervorgerufen sein durch Pendelung beim Abwurf oder .durch absichtlich
erzeugte Steuerkräfte. Die Aufgabe, diese Albweichung auszugleichen, also die Körperlängsachse
einer Zielsteuereinrichtumg mit der Flugbabntangente in Deckung zubringen, kann
auf die vexschiedensteWeise gelöst werden. Die bekannteste hierfür brauchbare Steuervorrichtung
ist die sogenannte Windfahnn. Statt ihrer kann auch eine Staudrucksteuerung herangezogen
wenden. Nachtei:lig bei diesen, Anordnungen ist jedoch, daB empfindlich bewegte
Teile offen ,in Windrichtung ,liegen
müssen, -also aus dem Körper
herausragen oder ,außen an :ihm befestigt sind. Beschädigungen, beispielsweise während
des Transports, sind also leicht möglich.
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Die Erfindung benutzt für den gleichen Zweck eine Pendelsteuerung
mit einer Winkeluntersetzung des Pendeliausschl.ages auf die Größe des zugehörigen
Anstellwinkels in zwei verschiedene:. Achsrichtungen. Bei Ausbildung des ganzen
Gerätes oder desjenigen Teiles von ihm, der mit seiner Achse stets in Richtung der
Flugbahntangente gehalten werden soll, als Pendel stellt sich dieses, wie in Abb.
i a und i b ,s:chematisch veranschaulicht, bekannten Gesetzen zufolge bei Punktau.fhänigung
stets in die Richtung :der resultierenden Beschleunigung, also in die Richturig
,der resulltierend@n Luftkraft ein. Dabei bedeutet 4n Abb. i a und i b i eine Bombe
mit dem Schwerpunkt S und einem Pendelkörper 3. Dieser kann beispielsweise die Optik
einer fatvelektrisch wirkenden Zielsteuerung sein. In Abb. i a ist angenommen, daß
die Bombenlängsachse seich mlit der Flugbahntangentedeckt, während in Abb. i b @di:esie
beiden Richtungen :den Winkel a miteinander einschließen.. Der Pfeil q. weist somit
-in Aniströmrlichtung. In den eingetragenen Kraft-Pariallelogrammen bedeuten m die
Pendel-und 1V1 die Bombenmasse, g,die Sehwerebeschleunigung, R und L die an Pendel
und Bombe angreifenden. Luftkräfte- :sowie b die durch die resultierende Kraft bewirkte
Beschleunigung. (p ist der Winkel zwischen Luftkraft und Bombenlängsachse. Durch
!die Winkelu:ntarsetzung des Pendel.auss:chlages gemäß der Erfindung sind Bombenfehlsteuerungen
auf Grund der Abweichung zwischen Luftkraftrichtunig und Anstellwinkel automatisch
ausgesc'haltet, und zwar gleichzeitig für zwei Achserrichtungen, in denen der Einfluß
des Anstellwinkels auf die Größe und Richtung der Luftkraft verschieden ist.
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Die beispielsweise in Abb. 2 wiedergegebene Abhängigkeit der Luftkraft
als Resultierende aus Widerstand und Auftrieb vom Anstel:llvinkel zeigt eine starke
Larftkraftnichfiun@gsänderung schon bei verhältniosmäßig kleinem Anstel#lwinkel
a.
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Als, Winkeluntersetzung kann: eine :sich in den erwähnten beiden Achserrichtungen
verschiebende Punktlagerung der Pendelanordnung gewählt werden. Diabei ergibt .sich
der Auflagepunkt längs einer Kurve, die entsprechend den verschiedenen Zusammenhäng,n
zwischen Luftkraftgröße und -richteng einerseits und Anstel.hvinkel' @an:dererseits
in :den: erwähnten Achsenrichtungen verläuft. In einfachster und idamit vorteilhafter
Weise dient als Pendelsteuerung ein zweidimensionales Abwälzpen@del.
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In, Abb:.3 ist in schematischer Darstellung ein auf dem Prinzip der
Abwälzung beruhendes Ausführungsbeispiel der Pendetsteuarung nach,der Erfindung
schematisch wiedergegeben.. Der Pen@delkörper :hat dabei die Formeines, Kreuzes
5, .dessen Querbalken von zwei Leisten 6 getragen wird, die .sich auf Aden Kiurvenistü:cken
7 abwälzen können. Die letzteren sind @an zwei Winkelblechen. 8 befestigt, die ihrerseits
wieder auf den Kurvenstücken: g zur Abwä'lzung kommen. Dabei sind,die Winkelbleche
8 mit Hilfe der gestrichelt angedeuteten, ebenfalls: auf den Kurvenstücken g abwälzbaren
Drähten io, i o' und i i, i i' g'leitungsfrei verspa@nnt. Die Leisten 6 .,sind"
ohne das'es :in Abb. 3 näher wiederb geben wäre, in gleicher Weise verspannt zudenken.
Die Verspannung besteht aus möglichst schwachem und biegsamem, aber dehnungsfestem
Material, rum die Reibungs- und sonstigen Verlustkräfte )klein, zui halten. Mit
12 ist,die Lage des. Pendelschwerpunktes angedeutet.
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Bei einer Aaslenkung des Pendels (Abb.4) schließt die Verbindungsildnie
vom Auflagepunkt 13 zum Schwerpumkt 12 mit der dünn gezeichneten Achse i.1 des Gesamtkörpers
den Winkel cp ein, der der Richtung der Luftkraft entspricht, während die Achse
15 ,des Pendels mit der Achse 14 des Körpers den, Winkel a bildet, der mit dem anliegenden
Anstellwinkel übereinstimmt.
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In. Abb. 3 sind noch durch 16, 16' zwei Iiuftgefül!lte Zylinder gekennzeichnet,
in denen. die kugelförmig ausgebildeten Kolben 17,17' in, erwähnten: beiden
Achsrichtungen verschiebbar an,-,geordnet sind. Sie stehen über die Kugelgelenke
i8, i8' mit,dem Pendelkranz 5 in Verbindung. Die Kolbeni-Zyiindeir-A,gggregate 16,
17 und, 16 ', 17', bei denen Zyliind@r unid Kolben, aus gleichem Werkstoff bestehen
sollen, ermöglichen eine relativ kräftefreie Dämpfung über einen großen Temperaturbereich.
Durch ,die Kugelform wird ein @doppeltes Gelenk vermieden.
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Besonders. -klein läßt :sich die ganze Vorrichtung ausführen, wenn
nicht :das vollständige Gerät, sondern nur ein kleiner Teil @diesselben, etwa ein
Spiegel oder eine Linse, alis Pende'1' benutzt wird und .den Ausgleich des Austellwinkels
durchführt. Der Azsch;luß dies Gerätes kann auf optische oder elektrische Weise
erreicht werden.
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Ebenso ist es möglich, die inngeführte Vorrichtung nur Aals Steuergerät
oder Impulsgeber zu: verwenden, wobei die erzielte Steuerwiirkung in bekannter Weise
auf das beliebig eingebaute Gerät fernübertragen wird und hier die durch einen Anstellausgleich
gewünschte Wirkung auslöst, wie etwa die Verschiebung des Bil,dfel@d'es oder Verändernung
einer Steuerwirkung.
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In. Abb. 5 Ist Ader Einbau, einer beispielhaften Pendelsteuerung nach
der Erfindung in, einer Bombe gezeigt, die mit Hilfe einer fotoelektrisch wirkenden
Abtastvorrichtung :selbsttätig ins Ziel gesteuert wird. Dabei wird (die optische
Achse der Abtastvorrichtung durch die erfindungsgemäße Pendelsteuerung in Richtung
.der Flugbahntangente gehalten.
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Die :im Bombenkopf untergebrachte Abtastvorrichtung i9, von ihr ist
nur die Optik 2o und der Verstärker 21 angedeutet, ist :auf dem Kurvenstück 22 punktAveise
und abwälzbar gelagert. Mit 23 ist ein Schalter bezeichnet, der die Zielsteuerungerst
.nach Zurücklegen eines Teiles der freien Flugbahn selbsttätig einschaltet. Der
vom Verstärker abgenommene Strom wird einem Magneten 24.
zugeführt,
dessenAnker25 bei seinerDreliung über eine mit Kontakten belegte Walze 26 gleitet
oder schwenkt. Damit erfolgt eine Impulszuführung zu weiteren Magneten 27. Diese
Magneten betätigen die Steuerflächen 28.