DK173225B1 - Kurskorrektionsenhed - Google Patents

Description

i DK 173225 B1

Opfindelsen angår en kurskorrektionsenhed navnlig, men ikke kun, til anvendelse i et spinstabilise-ret, styret projektil.

Et spinstabiliseret projektil affyres i alminde-5 lighed langs sigtelinien mod et mål. Med anvendelse af eksempelvis et strålefølgeapparat kan projektilet bestemme sin position inden for et synsfelt og om nødvendigt tage skridt til at korrigere sin kurs for at nå målet.

10 Der eksisterer et problem ved kurskorrektion for relativt små projektiler. For at korrigere kursen må tilstrækkelig impuls skabes for at bevirke den krævede afvigelse. Denne impuls kan i almindelighed frembringes ved en massestrømningshastighed af gas gennem en åbning 15 eller som en stråle. Massestrømningshastigheden er direkte proportional med trykket af gassen og arealet af åbningen eller strålen. I et lille projektil er der en grænse for hvor meget arealet af åbningen kan øges. For at øge massestrømningshastigheden må trykket derfor 20 øges. Det er ofte meget vanskeligt at opnå og styre de høje tryk, som kræves, og at opnå oplukning af åbningen i det øjeblik trykket har det krævede niveau og åbningen peger i den krævede retning. Det er også vanskeligt at holde åbningen lukket under de høje tryk, som kan 25 opstå.

En måde, hvorpå kurskorrektion kan opnås, er ved affyring af slagstråler, som er fordelt langs omkredsen af projektilets krop. Der er imidlertid et problem véd kurskorrektion på denne måde i kraft af at slagstråler-30 ne ved høje spinhastigheder kan stråle under op til eksempelvis en hel omdrejning for projektilet. Derved opnås selvfølgelig ingen kurskorrektion.

En kurskorrektionsenhed af den indledningsvis nævnte art kendes fra US patent nr. 3,316,719. Her er 2 DK 173225 B1 det tilspidsende ventilelement placeret i en konisk dyse, og udblæsningstrykket reguleres ved at tilpasse ventilelementets prespasning i dysen. Udblæsningstrykket, som virker mod hele ventilelementets bundflade vil 5 være afhængigt af en række faktorer såsom fremstillingstolerancer for ventilelementet og dets sæde med hensyn til konicitet og variation i friktionskoefficienten mellem disse dele på grund af materialernes hårdhed og deloverfladernes finish og renhed. Der må derfor for-10 ventes en ganske stor spredning i udblæsningstrykket for ellers tilsyneladende ens ventilelementer.

Det er følgeligt et formål med opfindelsen at tilvejebringe en kurskorrektionsenhed, som kan frembringe et stort drivtryk over en lille drejningsvinkel.

15 Ifølge et aspekt af opfindelsen er tilvejebragt en kurskorrektionsenhed omfattende et kammer, der indeholder et drivmiddel, som ved brug frigør gas, et tilspidsende ventilelement med skrå sideflader og et udløseligt fastgøringsorgan til et holde ventilelementet 20 i lukket stilling, indtil et forudbestemt kammergastryk er nået, som er ejendommeligt ved, at ventilelementet er placeret i det mindste delvis i kammeret med de skrå sideflader eksponeret for gassen, som frigøres, når forbrændingen af drivmidlet begynder, såle-25 des at fastgøringsorganet udløses, og ventilelementet åbnes blot på grund af den kraftkomposant af gastrykket, som virker aksialt mod ventilelementets skrå sideflader.

Opfindelsen vil idet følgende blive nærmere for-30 klaret ved hjælp af udførelseseksempler med henvisning til den skematiske tegning, på hvilken fig. 1 viser en første udførelsesform for en motor med indledningsvis højt drivtryk en såkaldt transient high trust (THT) motor ifølge opfindelsen, DK 173225 B1 ^ 3 fig. 2 en anden udførelsesform for en lignende THT motor, og fig. 3 et tværsnit gennem motoren i fig. 1.

Den generelt ved 1 viste THT motor omfatter et 5 hus 2 som afgrænser to drivmiddelkamre 3 og en tilspidsende ventil 4. Ventilen 4 er massiv bortset fra adskillige tværgående passager 5, som hjælper med at udjævne trykket i de to kamre 3, og den holdes på plads eksempelvis ved hjælp af en brudstift 6. Brud-10 stiften 6 er konstrueret til at have et brudpunkt ved et veldefineret tryk.

For at motoren 1 skal virke antændes drivmidlet i drivmiddelkammeret 3 på en passende måde. Idet drivmidlet brænder i kammeret 3, øges trykket i kamme-15 ret. Den kraft, som virker på ventilen, er vist i fig.

3. I kraft af det faktum, at tryk virker normalt på en overflade, er der en stor vandret komposant 8, som virker på ventilen, i hver retning fra venstre mod højre og fra højre mod venstre fra de respektive kamre og 20 en mindre lodret komposant 9. Effekten af den vandrette komposant ophæves i det væsentlige uanset trykket, men idet trykket øges, øges den kraft som frembringes af den lodrette komposant. Det er den lodrette komposant, som ved et forudbestemt niveau bevirker, at brud-25 stiften 6 brækker, ved at påvirke de tilspidsende kanter 10 af ventilen 4.

På dette tidspunket er trykket i kammeret ganske betragteligt, og ventilen 4 tvinges ud sammen den gas, som er opbygget, idet drivmidlet er brændt. Den 30 hastighed, hvormed ventilen afkastes, kan øges ved at sikre, at bunden af den tilspidsende ventil er flad.

Dette tillader højtryk(HP)-gassen at udøve en større lodret kraftkomposant. Dette bevirker et stort over- 4 DK 173225 B1 gangsdrivtryk, som anvendes til at korrigere projektilets kurs.

Det kan tænkes, at et antal af de ovenfor beskrevne motorer indarbejdes i et projektil med de ydre 5 overflader li af husene og de tilspidsende ventiler i plan med projektilets vægge.

Alternativt kan en omkredsfølgende enhed (ikke vist) indarbejdes i projektilet, hvor enheden omfatter et antal segmenter. Hvert segment er adskilt fra de an-10 dre og har sin egen ventil.

En anden udførelsesform vist i fig. 2 omfatter et cylindrisk kammer 12 og en sømformet ventil 13.

Ventilen 13 holdes på plads af eksempelvis en ikke vist brudstift. Kammeret er fyldt med drivmiddel, som, 15 når det tændes, frembringer et gastryk. Idet gastrykket stiger øges den lodrette komposant af kraften, som frembringes af trykket, indtil kraften er tilstrækkelig til at bryde brudstiften. På dette tidspunkt vil både brudstiften og den gas, som produceres, idet drivmidlet 20 forbrændes, blive udstødt fra kammeret, hvorved den krævede kurskorrektion tilvejebringes.

Som ved den første udførelsesform er et antal af aggregaterne i fig. 2 fordelt langs projektilets omkreds med de ydre overflader 14 i plan med projektl-25 lets vægge.

I begge udførelsesformer er det muligt at erstatte brudstiften med et alternativt "svagt led". Eksempelvis kan anvendes et termoaggregat, som brækkér ved en bestemt temperatur, hvorved ventilen frigives.

30 En anden mulighed er at anvende et trykfølsomt aggregat, som brister ved et forudbestemt tryk. Alternativt kan anvendes en stift med et enkelt eksplosivt aggregat, sålænge eksplosionen er kontrolleret og ikke ødelægger .kammeret.

5 DK 173225 B1

Det skal forstås, at for at de varme -eller trykfølsomme "svage led" skal virke, må ledet udsættes for gassen, som frembringes, idet drivmidlet brænder.

Dette kan opnås ved tilføjelsen af et mellemrum mellem 5 huset og ventilen i området ved brudstiften.

Det skal også forstås at enhver motorfacon kan konstrueres til at passe ind i enhver tilgængelig plads, og at aggregatet kan have enhver passende størrelse.

Claims (4)

1. Kurskorrektionsenhed omfattende et kammer (3), der indeholder et drivmiddel, som ved brug friger gas, et tilspidsende ventilelement (4) med skrå side-5 flader og et udløseligt fastgøringsorgan (6) til at holde ventilelementet (4) i lukket stilling, indtil et forudbestemt kammer-gastryk er nået, kendetegnet ved, at ventilelementet (4) er placeret i det mindste delvis i kammeret (3) med de skrå sideflader 10 eksponeret for gassen, som frigøres, når forbrændingen af drivmidlet begynder, således at fastgøringsorganet (6) udløses, og ventilelementet (4) åbnes blot på grund af den kraftkomposant af gastrykket, som virker aksialt mod ventilelementets (4) skrå sideflader.

2. Kurskorrektionsenhed ifølge krav 1, ken detegnet ved, at ventilelementet (4) har skuldre.

3. Kurskorrektionsenhed ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at fastgø- 20 ringsorganet (6) er en brudstift.

4. Kurskorrektionsenhed ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det tilspidsende ventilelement (4) er udført med et trykudlignende hul (5) i de skrå sideflader. T