EP0078921B1 - Tail unit with reduced ground wind sensitivity - Google Patents

Tail unit with reduced ground wind sensitivity Download PDF

Info

Publication number
EP0078921B1
EP0078921B1 EP82109279A EP82109279A EP0078921B1 EP 0078921 B1 EP0078921 B1 EP 0078921B1 EP 82109279 A EP82109279 A EP 82109279A EP 82109279 A EP82109279 A EP 82109279A EP 0078921 B1 EP0078921 B1 EP 0078921B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tail
fins
tail unit
flight
flight body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP82109279A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0078921A3 (en
EP0078921A2 (en
Inventor
Walter Prof. Dr. Diesinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Dynamit Nobel AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynamit Nobel AG filed Critical Dynamit Nobel AG
Publication of EP0078921A2 publication Critical patent/EP0078921A2/en
Publication of EP0078921A3 publication Critical patent/EP0078921A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0078921B1 publication Critical patent/EP0078921B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02Stabilising arrangements
    • F42B10/04Stabilising arrangements using fixed fins
    • F42B10/06Tail fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02Stabilising arrangements
    • F42B10/14Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel

Definitions

  • the invention relates to an empennage of the type specified in the preamble of claim 1.
  • Tail units cause the longitudinal stability of unguided missiles.
  • guided missiles generally only a low level of longitudinal stability is sought in order to facilitate longitudinal control.
  • controller built into the control there is also the possibility of artificially stabilizing an unstable guided missile using a controller built into the control.
  • the stabilizing effect of an empennage arises from the fact that when the missile rotates out of the direction of flight, the empennage generates a turning moment that continues until the missile is turned back in the direction of flight.
  • This turning back eliminating the disturbance moment about the center of gravity of the missile comes about because the tail unit is attached behind the center of gravity of the missile and acts as a wing due to the deflection from the flight direction.
  • the buoyancy i.e. If the stability is high, the disturbance is eliminated quickly; if it is small, the disturbance is only slowly compensated for. If the tail lift is insufficient, the deviation from the flight direction increases until the missile "breaks out" after a certain time and the missile longitudinal axis is rotated by 90 ° to the flight direction.
  • the tail unit must therefore be at least large enough that it is also sufficient for stabilization at the maximum speed, which then results in a high sensitivity to ground wind in the known tail units.
  • the invention has for its object to design a tail so that it is particularly effective at the highest airspeed in comparison to the take-off speed in order to be able to use a fixed tailplane or a tailplane that opens immediately after takeoff.
  • the fins of the tail unit can be provided with openings or recesses in their fully flowed area outside the contour of the missile.
  • these can be designed as perforations which are arranged in the region of the end of the fins facing the missile fuselage.
  • This pressure equalization has the consequence that the lift and thus the stabilizing effect of the tail are reduced. Since the pressure equalization is stronger for aerodynamic reasons at low airspeed after takeoff than at supersonic speed, the measure according to the invention has the consequence that such an empennage also works worse at high airspeeds than a conventional one, but particularly poorly at low airspeeds works. However, this means that it is less sensitive to cross winds.
  • tail units with a small extension can be difficult with conventional construction, since this leads to tail units whose depth or axial extension is large compared to their wingspan. This requires a correspondingly long tail of the missile or results in tail units, the wingspan of which would disappear within the caliber and can therefore no longer be implemented.
  • the formation of the tail unit according to claim 2 can be provided in these but also other cases.
  • the tail unit is then broken up into individual wings, each of which can easily be designed as a wing with a small extension.
  • the individual wings are not attached to the fuselage as usual, but at such a lateral distance from it that their inner ends facing the fuselage are also fully exposed to the air flow. This not only results in pressure equalization over the outer ends, but also over the inner ends of the wings.
  • the latter is, however, reduced by the web-shaped mounting of the wings and the certain width of the intermediate space compared to the theoretical value, so that the effective extension of the individual wings is greater than their geometric, which must be taken into account in their design.
  • Fig. 1 shows the tail 1 of a missile with a conventional empennage of great extent.
  • the aspect ratio is small in contrast to this.
  • the fins 2 are designed as single wings with a small extension, which are connected to the fuselage 1 via a web 3 in each case.
  • the fins 2 are arranged at a distance a from the fuselage 1 and thus outside the contour of the missile in the region of its tail so that they extend in their entire extent, i.e. are also fully exposed to the flow according to arrow A with their inner end 2 '.
  • the tail unit otherwise corresponds to the conventional structure, i.e. it consists of at least three, preferably four but also more than four fins 2, which are firmly connected to the fuselage 1 in flight.
  • the trailing edge of the fin and the trailing edge of the fuselage do not have to lie in one plane.
  • the holder 3 can be fastened to the fuselage 1 in a known manner so that it can be rotated and locked.
  • a corresponding mechanism can also be present at the interface of the holder 3 and fin 2.
  • Fig. 3b which, like the other figures for the sake of simplicity, only shows a partial view of the tail units, shows one with two retaining webs 3 on the fuselage 1 at a distance a, i.e. fin 2 fastened while leaving the gap or space 4.
  • the pressure compensation is achieved by an axially extending perforation 5, which is preferably arranged in the area of the fin-fuselage transition, but also in other areas of the fin plan, albeit with a reduced effect can be.
  • This perforation which extends over the entire depth of the fins, advantageously advantageously approximately divides the entire tail unit into individual wings with a small extension. In this way, existing conventional tail units can also be modified with relatively little effort.
  • FIG. 4b shows a version in which instead of the perforation according to FIG. 4a, a longitudinal slot 6 open at the rear is provided, which instead could also be open at the front or, according to FIG. 4c, can also be designed as a slot 6 'closed at both ends .
  • a longitudinal slot 6 open at the rear is provided, which instead could also be open at the front or, according to FIG. 4c, can also be designed as a slot 6 'closed at both ends .
  • an approximate division into single wings with a small extension is achieved, which can also be applied to existing conventional tail units.
  • FIGS. 5a and b The various possibilities of pressure equalization can also be combined with one another, as shown in FIGS. 5a and b with individual wings 2, webs 3 and perforations 5, if e.g. in the course of the design of a tail unit should show that the brackets 3 hinder the lateral pressure compensation too much.
  • FIG. 6 finally shows a tail unit with fins 2 turned forward, in which these can be rigidly attached to the fuselage 1 with their one corner 8.
  • the fins shown in Figs. 2 to 6 have a rectangular plan, but this is not a requirement. In the case of folding stabilizers in particular, other layouts may also arise for structural reasons.
  • the effect of the tail units according to the invention, the reduction in ground wind sensitivity, does not change as a result.
  • the rigid tail units according to the invention that are shown or that open up at the start do not change their configuration during the flight.
  • more complicated tail assemblies are also possible with an effort comparable to the known late-opening tail assemblies, which enable a further reduction in the sensitivity to ground wind.
  • the fin 2 is mounted so as to be resiliently rotatable about the axis of the web 3.
  • the position of this fulcrum - viewed in the direction of flight - before the point of application of the lift force on the fin 2, its angle of attack is smaller than that of the fuselage, which means an effective reduction in the effectiveness of the tail unit.
  • Non-guided missiles are designed to rotate to compensate for asymmetries.
  • the speed of rotation around the longitudinal axis increases with the airspeed.
  • the centrifugal force or the dynamic pressure can be used to to lock.
  • perforations can be sealed or tail fins e.g. 6 are rotated on the fuselage in order to reduce the stability-reducing influence of the small aspect ratio or to eliminate it, if necessary, with increasing flight speed.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Leitwerk der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an empennage of the type specified in the preamble of claim 1.

Leitwerke bewirken die Längsstabilität ungelenkter Flugkörper. Bei gelenkten Flugkörpern wird in der Regel nur eine geringe Längsstabilität angestrebt, um die Längssteuerung zu erleichtern. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, einen instabilen Lenkflugkörper durch einen in die Steuerung eingebauten Regler künstlich zu stabilisieren.Tail units cause the longitudinal stability of unguided missiles. In the case of guided missiles, generally only a low level of longitudinal stability is sought in order to facilitate longitudinal control. However, there is also the possibility of artificially stabilizing an unstable guided missile using a controller built into the control.

Die Stabilisierungswirkung eines Leitwerks kommt dadurch zustande, daß das Leitwerk bei Drehung des Flugkörpers aus der Flugrichtung heraus ein rückdrehendes Moment erzeugt, das so lange wirkt, bis der Flugkörper wieder in die Flugrichtung zurückgedreht ist. Dieses rückdrehende, die Störung beseitigende Moment um den Flugkörperschwerpunkt kommt dadurch zustande, daß das Leitwerk hinter dem Schwerpunkt des Flugkörpers angebracht ist und infolge der Auslenkung aus der Flugrichtung als Tragflügel wirkt. Ist der Auftrieb, d.h. die Stabilität groß, so wird die Störung schnell beseitigt, ist er klein, so erfolgt der Ausgleich der Störung nur langsam. Bei unzureichendem Leitwerksauftrieb vergrößert sich die Abweichung von der Flugrichtung, bis der Flugkörper nach einer gewissen Zeit "ausbricht" und die Flugkörperlängsachse um 90° gedreht zur Flugrichtung steht.The stabilizing effect of an empennage arises from the fact that when the missile rotates out of the direction of flight, the empennage generates a turning moment that continues until the missile is turned back in the direction of flight. This turning back, eliminating the disturbance moment about the center of gravity of the missile comes about because the tail unit is attached behind the center of gravity of the missile and acts as a wing due to the deflection from the flight direction. Is the buoyancy, i.e. If the stability is high, the disturbance is eliminated quickly; if it is small, the disturbance is only slowly compensated for. If the tail lift is insufficient, the deviation from the flight direction increases until the missile "breaks out" after a certain time and the missile longitudinal axis is rotated by 90 ° to the flight direction.

Bei hoher Längsstabilität wird eine momentane Abweichung von der Flugrichtung zwar schnell beseitigt, nachteiligerweise jedoch auch bei Bodenwind, d.h. hier bei Windkomponenten, die nicht in Flugrichtung wirken. Dies soll am Beispiel eines, in Flugrichtung gesehen, von links wirkenden Seitenwindes verdeutlicht werden. Dieser Wind bewirkt, daß der Flugkörper nicht mehr axial, sondern unter einem (in der Regel kleinen) Winkel von links mit der resultierenden Geschwindigkeit angeströmt wird. Aufgrund der oben geschilderten Wirkungsweise des Leitwerks wird der Flugkörper nun so lange in den Wind gedreht, bis die Seitenwindkomponente null geworden ist. Dies bedeutet aber eine Abweichung von der Abschußrichtung. Durch nur schwache Stabilisierung wird deshalb die Seitenwindempfindlichkeit reduziert.With high longitudinal stability, a momentary deviation from the direction of flight is quickly eliminated, but disadvantageously also with ground wind, i.e. here with wind components that do not work in the direction of flight. This should be illustrated using the example of a crosswind acting from the left when viewed in the direction of flight. This wind causes the missile to no longer flow axially, but at an (usually small) angle from the left at the resulting speed. Due to the above-described mode of operation of the tail unit, the missile is now turned into the wind until the crosswind component has become zero. But this means a deviation from the direction of launch. Only weak stabilization reduces the sensitivity to cross winds.

Aus aerodynamischen Gründen nimmt die Wirksamkeit von Flügeln bei Unterschallströmung mit steigender Fluggeschwindigkeit zu, im Überschall jedoch ab. Bei ungelenkten Überschallflugkörpern muß deshalb das Leitwerk mindestens so groß sein, daß es auch zur Stabilisierung bei der Maximalgeschwindigkeit noch ausreicht, was bei den bekannten Leitwerken dann aber eine hohe Bodenwindempfindlichkeit zur Folge hat.For aerodynamic reasons, the effectiveness of wings in subsonic flow increases with increasing flight speed, but decreases in supersonic. In the case of unguided supersonic missiles, the tail unit must therefore be at least large enough that it is also sufficient for stabilization at the maximum speed, which then results in a high sensitivity to ground wind in the known tail units.

Es ist bekannt, die Bodenwindempfindlichkeit zu reduzieren durch eine hohe Startbeschleunigung, weil dadurch die Überstabilisierungsphase kurz ist, oder durch Leitwerke, die nach dem Start so lange ganz oder gemäß der DE-A-2045687 teilweise geschlossen bleiben, bis der Flugkörper aufgrund der Instabilität auszubrechen beginnt. Auch Kombinationen beider Methoden sind bekannt.It is known to reduce the sensitivity to ground wind by a high take-off acceleration because the over-stabilization phase is short, or by tail units that remain completely closed after take-off or in accordance with DE-A-2045687 until the missile breaks out due to instability begins. Combinations of both methods are also known.

Nachteilig sind hierbei im ersten Fall strukturelle und/oder raketentechnische Probleme sowie eine reduzierte Flugweite, weil die höchste Fluggeschwindigkeit in Bodennähe, d.h. bei entsprechend hohem Luftwiderstand, erreicht wird, und im zweiten Fall der notwendige Einbau einer Aufklappverzögerung, die nur auf einen Seitenwand bestimmter Intensität und Dauer optimiert werden kann.In the first case, structural and / or rocket-related problems as well as a reduced flight distance are disadvantageous because the highest flight speed near the ground, i.e. with a correspondingly high air resistance, and in the second case the necessary installation of an opening delay, which can only be optimized on a side wall of certain intensity and duration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leitwerk so zu gestalten, daß es bei der höchsten Fluggeschwindigkeit im Vergleich zur Startgeschwindigkeit besonders wirkungsvoll ist, um ein festes oder ein unmittelbar nach dem Start aufklappendes Leitwerk verwenden zu können.The invention has for its object to design a tail so that it is particularly effective at the highest airspeed in comparison to the take-off speed in order to be able to use a fixed tailplane or a tailplane that opens immediately after takeoff.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Zur Verstärkung des Druckausgleichs können die Flossen des Leitwerkes mit Durchbrechungen oder Ausnehmungen in ihrem außerhalb der Kontur des Flugkörpers liegenden, voll angeströmten Bereich versehen werden. Beispielsweise können diese als Perforationen ausgebildet sein, die im Bereich des dem Flugkörperrumpf zugewandten Endes der Flossen angeordnet sind. Dieser Druckausgleich hat zur Folge, daß der Auftrieb und damit die stabilisierende Wirkung des Leitwerkes vermindert werden. Da der Druckausgleich aus aerodynamischen Gründen bei geringer Fluggeschwindigkeit nach dem Start stärker als bei Überschallgeschwindigkeit ist, hat die erfindungsgemäße Maßnahme zur Folge, daß ein solches Leitwerk bei hohen Fluggeschwindigkeiten zwar auch noch schlechter wirkt als ein konventionelles, bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten aber in angestrebter Weise besonders schlecht wirkt. Dies bedeutet aber, daß es weniger seitenwindempfindlich ist.This object is achieved in accordance with the characterizing part of claim 1. To reinforce the pressure equalization, the fins of the tail unit can be provided with openings or recesses in their fully flowed area outside the contour of the missile. For example, these can be designed as perforations which are arranged in the region of the end of the fins facing the missile fuselage. This pressure equalization has the consequence that the lift and thus the stabilizing effect of the tail are reduced. Since the pressure equalization is stronger for aerodynamic reasons at low airspeed after takeoff than at supersonic speed, the measure according to the invention has the consequence that such an empennage also works worse at high airspeeds than a conventional one, but particularly poorly at low airspeeds works. However, this means that it is less sensitive to cross winds.

Eine weitere besonders vorteilhafte Maßnahme zur Erzielung des Druckausgleiches zwischen Flossenober- und -unterseite ist im Anspruch 1 angegeben. Unter dem Begriff "Streckung" ist dabei das Verhältnis aus dem Quadrat der Spannweite der Flossen zu deren Grundrißfläche zu verstehen. Die sich an den freien Flossenden ausgleichende Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite führt zu einer Verminderung des Auftriebs, und zwar um so stärker, desto kleiner die Streckung ist. Auch dieser Einfluß hängt wiederum von der Fluggeschwindigkeit ab, und zwar in der Weise, daß bei der bestimmungsgemäßen maximalen Überschallgeschwindigkeit die mit der Verkleinerung der Streckung verbundene Auftriebsreduzierung relativ klein ist, während sie bei den geringen Fluggeschwindigkeiten nach dem Start vergleichsweise groß ist. Um bei der Endgeschwindigkeit dennoch die gleiche stabilisierende Wirkung zu erreichen, muß daher die Fläche des erfindungsgemäßen Leitwerkes gegenüber einem konventionellen entsprechend vergrößert werden. Wegen der sehr viel stärkeren Auftriebsreduzierung bei geringen Fluggeschwindigkeiten ist aber auch dann noch immer eine erhebliche Verminderung der Windempfindlichkeit gegeben. Als besonders vorteilhaft erweisen sich Leitwerke mit einer Streckung kleiner als 1, während konventionelle Leitwerke im allgemeinen eine Streckung von etwa 2,5 bis 3 haben.Another particularly advantageous measure to achieve pressure equalization between the top and bottom of the fin is specified in claim 1. The term "stretching" is understood to mean the ratio of the square of the span of the fins to their plan area. The pressure difference between the top and bottom that balances out at the free fin ends leads to a reduction in buoyancy, and the greater the smaller the stretch is. This influence also depends on the airspeed, in such a way that at the intended maximum supersonic speed, the lift reduction associated with the reduction in the stretch is relatively small, whereas it is comparatively large at the low airspeeds after takeoff. In order to achieve the same stabilizing effect at the final speed, the area of the tail unit according to the invention must therefore be increased accordingly compared to a conventional one. Because of the much stronger one Buoyancy reduction at low flight speeds is still a considerable reduction in wind sensitivity. Tail units with an aspect ratio of less than 1 have proven to be particularly advantageous, whereas conventional tail units generally have an aspect ratio of approximately 2.5 to 3.

Die Reduzierung des Windeinflusses durch Verwendung von Leitwerken kleiner Streckung kann bei konventioneller Bauweise Schwierigkeiten bereiten, da dies zu Leitwerken führt, deren Tiefe oder axiale Erstreckung im Vergleich zu ihrer Spannweite groß ist. Dies erfordert ein entsprechend langes Heck des Flugkörpers oder ergibt Leitwerke, deren Spannweite innerhalb des Kalibers verschwinden würde und somit nicht mehr verwirklichbar ist.The reduction of the influence of wind by using tail units with a small extension can be difficult with conventional construction, since this leads to tail units whose depth or axial extension is large compared to their wingspan. This requires a correspondingly long tail of the missile or results in tail units, the wingspan of which would disappear within the caliber and can therefore no longer be implemented.

Erfindungsgemäß kann in diesen, aber auch anderen Fällen die Ausbildung des Leitwerks nach Anspruch 2 vorgesehen werden. Danach wird das Leitwerk in Einzelflügel aufgelöst, die ohne weiteres je für sich als Flügel kleiner Strekkung ausgebildet werden können. Die Einzelflügel sind dabei nicht wie üblich am Rumpf befestigt, sondern in einem solchen seitlichen Abstand von diesem, daß auch ihre dem Rumpf zugekehrten inneren Enden voll der Luftanströmung ausgesetzt sind. Dadurch kommt es nicht nur zu einem Druckausgleich über die äußeren Enden, sondern zusätzlich auch über die inneren Enden der Flügel. Der letztere wird allerdings durch die stegförmige Halterung der Flügel und die entliche Breite des Zwischenraumes gegenüber dem theoretischen Wert vermindert, so daß die effektive Streckung der Einzelflügel größer als ihre geometrische ist, was bei ihrer Auslegung zu berücksichtigen ist.According to the invention, the formation of the tail unit according to claim 2 can be provided in these but also other cases. The tail unit is then broken up into individual wings, each of which can easily be designed as a wing with a small extension. The individual wings are not attached to the fuselage as usual, but at such a lateral distance from it that their inner ends facing the fuselage are also fully exposed to the air flow. This not only results in pressure equalization over the outer ends, but also over the inner ends of the wings. The latter is, however, reduced by the web-shaped mounting of the wings and the certain width of the intermediate space compared to the theoretical value, so that the effective extension of the individual wings is greater than their geometric, which must be taken into account in their design.

Die Reduzierung der Wirksamkeit eines Leitwerkes, und zwar bei Unterschallströmung stärker als bei Überschallströmung, kann auch durch schlitzförmige Ausnehmungen innerhalb der Flossengrundrißfläche erreicht werden. Eine weitere Möglichkeit ist im Anspruch 3 angegeben.The reduction in the effectiveness of an empennage, namely more with subsonic flow than with supersonic flow, can also be achieved by means of slot-shaped recesses within the fin plan area. Another possibility is specified in claim 3.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen schematisch gezeigt und wird anhand dieser nachstehend erläutert. Es zeigen jeweils in der Ansicht

  • Fig. 1 ein konventionelles Leitwerk,
  • Fig. 2 ein Leitwerk kleiner Streckung,
  • Fig. 3a und b Leitwerke mit Einzelflügeln,
  • Fig. 4a bis e Leitwerke mit Durchbrechungen,
  • Fig. 5a und b Leitwerke mit perforierten Einzelflügeln und
  • Fig. 6 ein Leitwerk mit gekippter Flügelanordnung.
The invention is shown schematically in the drawing in exemplary embodiments and is explained below with reference to this. They each show in the view
  • 1 is a conventional empennage,
  • 2 an empennage of small extension,
  • 3a and b tail units with individual wings,
  • 4a to e tail units with openings,
  • 5a and b tail units with perforated individual wings and
  • Fig. 6 is an empennage with a tilted wing arrangement.

Fig. 1 zeigt das Heck 1 eines Flugkörpers mit einem konventionellen Leitwerk großer Strekkung. Die Flossen 2 weisen einen rechteckigen Grundriß mit der Spannweite b und dier Tiefe I auf, wobei hier b = 3 I ist. Daraus ergibt sich für die Streckung als Quadrat der Spannweite, dividiert durch die Grundrißfläche der Faktor 3.Fig. 1 shows the tail 1 of a missile with a conventional empennage of great extent. The fins 2 have a rectangular plan with the span b and the depth I, where b = 3 I. This gives the extension as a square of the span, divided by the floor plan, the factor 3.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Leitwerk gezeigt, bei dem die Streckung im Unterschied dazu klein ist. Unter klein wird hier eine Streckung kleiner als 1,5 verstanden. Bevorzugt ist sie kleiner als 1. Im gezeigten Falle beträgt sie bei b = I gerade 1.2 shows a tail unit according to the invention, in which the aspect ratio is small in contrast to this. Small is understood to mean an extension of less than 1.5. It is preferably less than 1. In the case shown, it is just 1 when b = I.

Bei dem in Fig. 3a gezeigten Leitwerk sind die Flossen 2 als Einzelflügel kleiner Streckung ausgebildet, die mit dem Rumpf 1 über jeweils einen Steg 3 verbunden sind. Die Flossen 2 sind in einem solchen Abstand a vom Rumpf 1 und damit außerhalb der Kontur des Flugkörpers im Bereich seines Leitwerks angeordnet, daß sie in ihrer gesamten Erstreckung, d.h. auch mit ihrem inneren Ende 2' voll der Anströmung gemäß dem Pfeil A ausgesetzt sind. Die Streckung ist hierbei b = 0,5 I auf den Faktor 0,5 reduziert.In the tail unit shown in FIG. 3a, the fins 2 are designed as single wings with a small extension, which are connected to the fuselage 1 via a web 3 in each case. The fins 2 are arranged at a distance a from the fuselage 1 and thus outside the contour of the missile in the region of its tail so that they extend in their entire extent, i.e. are also fully exposed to the flow according to arrow A with their inner end 2 '. The extension is reduced b = 0.5 I to a factor of 0.5.

Das Leitwerk entspricht ansonsten dem herkömmlichen Aufbau, d.h. es besteht aus mindestens drei, vorzugsweise vier aber auch aus mehr als vier Flossen 2, welche im Fluge fest mit dem Rumpf 1 verbunden sind. Flossenhinterkante und Rumpfhinterkante brauchen nicht in einer Ebene zu liegen. Bei Klappleitwerken kann die Halterung 3 in bekannter Weise dreh- und verriegelbar am Rumpf 1 befestigt sein. Ein entsprechender Mechanismus kann auch an der Nahtstelle von Halterung 3 und Flosse 2 vorhanden sein. Aus aeroelastischen Gründen ist es von Vorteil, wenn die Halterung 3 so weit vorn an der Flosse 2 befestigt ist, daß diese durch die an sie angreifenden Auftriebs- und Widerstandskräfte unter entsprechender Verformung der Halterungen quasi mehr oder weniger in den Wind gedreht wird, d.h. ihr Anstellwinkel vermindert wird.The tail unit otherwise corresponds to the conventional structure, i.e. it consists of at least three, preferably four but also more than four fins 2, which are firmly connected to the fuselage 1 in flight. The trailing edge of the fin and the trailing edge of the fuselage do not have to lie in one plane. In the case of folding stabilizers, the holder 3 can be fastened to the fuselage 1 in a known manner so that it can be rotated and locked. A corresponding mechanism can also be present at the interface of the holder 3 and fin 2. For aeroelastic reasons, it is advantageous if the holder 3 is fastened to the front of the fin 2 so that it is more or less turned into the wind by the buoyancy and resistance forces acting on it, with corresponding deformation of the holders, i.e. their angle of attack is reduced.

Fig. 3b, die ebenso wie die weiteren Figuren der Einfachheithalber nur noch eine Teilansicht der Leitwerke wiedergibt, zeigt eine mit zwei Haltestegen 3 am Rumpf 1 im Abstand a, d.h. unter Belassung des Spaltes oder Zwischenraumes 4 befestigte Flosse 2.Fig. 3b, which, like the other figures for the sake of simplicity, only shows a partial view of the tail units, shows one with two retaining webs 3 on the fuselage 1 at a distance a, i.e. fin 2 fastened while leaving the gap or space 4.

Bei der in Fig. 4a gezeigten Variante wird der Druckausgleich durch eine sich in axialer Richtung erstreckende Perforation 5 erreicht, die bevorzugt im Bereich des Flossen-Rumpf-Übergangs angeordnet ist, jedoch auch in anderen Bereichen des Flossengrundrisses, wenn auch mit verringerter Wirkung, angeordnet werden kann. Durch diese sich über die ganze Tiefe der Flossen erstreckende Perforation wird in vorteilhafter Weise näherungsweise eine Aufteilung des Gesamtleitwerkes in Einzelflügel kleiner Strekkung erreicht. Auf diese Weise können auch vorhandene konventionelle Leitwerke mit relativ geringem Aufwand abgeändert werden.In the variant shown in Fig. 4a, the pressure compensation is achieved by an axially extending perforation 5, which is preferably arranged in the area of the fin-fuselage transition, but also in other areas of the fin plan, albeit with a reduced effect can be. This perforation, which extends over the entire depth of the fins, advantageously advantageously approximately divides the entire tail unit into individual wings with a small extension. In this way, existing conventional tail units can also be modified with relatively little effort.

Fig. 4b zeigt eine Version, bei der anstelle der Perforation nach Fig. 4a ein hinten offener Längsschlitz 6 vorgesehen ist, der statt dessen aber auch vorn offen sein könnte oder gemäß Fig. 4c auch als an beiden Enden geschlossener Schlitz 6' ausgeführt sein kann. Auch hier wird wieder eine näherungsweise Aufteilung in Einzelflügel kleiner Streckung erreicht, die auch auf vorhandene konventionelle Leitwerke anwendbar ist.FIG. 4b shows a version in which instead of the perforation according to FIG. 4a, a longitudinal slot 6 open at the rear is provided, which instead could also be open at the front or, according to FIG. 4c, can also be designed as a slot 6 'closed at both ends . Here too, an approximate division into single wings with a small extension is achieved, which can also be applied to existing conventional tail units.

Fig. 4d und e zeigen Varianten mit einer ähnlichen druckausgleichenden Wirkung, bei denen sich die schlitz- oder dreieckförmigen Ausnehmungen 7, 7' im wesentlichen quer zur Längsachse des Flugkörpers, d.h. in Spannweitenrichtung der Flossen 2 erstrecken.4d and e show variants with a similar pressure-equalizing effect, in which the slot-like or triangular recesses 7, 7 'are essentially transverse to the longitudinal axis of the missile, ie extend in the span direction of the fins 2.

Die verschiedenen Möglichkeiten des Druckausgleichs können auch miteinander kombiniert werden, wie die Fig. 5a und b mit Einzelflügeln 2, Stegen 3 und Perforationen 5 zeigen, wenn sich z.B. im Laufe der Auslegung eines Leitwerkes zeigen sollte, daß die Halterungen 3 den seitlichen Druckausgleich zu stark behindern.The various possibilities of pressure equalization can also be combined with one another, as shown in FIGS. 5a and b with individual wings 2, webs 3 and perforations 5, if e.g. in the course of the design of a tail unit should show that the brackets 3 hinder the lateral pressure compensation too much.

In Fig. 6 ist schließlich noch ein Leitwerk mit nach vorn gedrehten Flossen 2 gezeigt, bei dem diese mit ihrer einen Ecke 8 starr am Rumpf 1 befestigt sein können. Dies entspricht Fig. 3a, wenn bei dieser ein gleitender Übergang zwischen Flosse 2 und Halterung 3 vorgesehen wird. Es ist aber auch eine Ausführung als Klappleitwerk mit dem Dreh-Kipp-Lager 9 möglich, bei dem in bekannter Weise die Flossen 2 zuerst um eine Achse parallel zur Flugkörperlängsachse aufgeklappt und dann nach vorn, oder je nach Anordnung gegebenenfalls auch nach hinten, gekippt werden. Damit erhält man ein auch im Hinblick auf die Abminderung der Leitwerkswirksamkeit durch den Abgasstrahl aerodynamisch günstiges Leitwerk.6 finally shows a tail unit with fins 2 turned forward, in which these can be rigidly attached to the fuselage 1 with their one corner 8. This corresponds to FIG. 3a if a smooth transition between fin 2 and holder 3 is provided in this. However, it is also possible to design it as a folding tail unit with the turn-tilt bearing 9, in which, in a known manner, the fins 2 are first opened up about an axis parallel to the longitudinal axis of the missile and then tilted forward or, depending on the arrangement, also backwards . This results in a tail assembly that is aerodynamically favorable in terms of reducing the effectiveness of the tail unit by the exhaust gas jet.

Die in den Fig. 2 bis 6 gezeigten Flossen besitzen einen rechteckigen Grundriß, was jedoch keine Notwendigkeit ist. Insbesondere bei Klappleitwerken können sich aus baulichen Gründen auch andere Grundrisse ergeben. Die erfindungsgemäße Wirkung der Leitwerke, die Reduzierung der Bodenwindempfindlichkeit, ändert sich dadurch nicht.The fins shown in Figs. 2 to 6 have a rectangular plan, but this is not a requirement. In the case of folding stabilizers in particular, other layouts may also arise for structural reasons. The effect of the tail units according to the invention, the reduction in ground wind sensitivity, does not change as a result.

Die gezeigten starren oder gleich beim Start aufklappenden erfindungsgemäßen Leitwerke ändern ihre Konfiguration der Einfachheithalber während des Fluges nicht. Es sind aber auch kompliziertere Leitwerke mit einem den bekannten verspätet aufklappenden Leitwerken vergleichbaren Aufwand möglich, welche eine noch weitergehende Reduzierung der Bodenwindempfindlichkeit ermöglichen. So kann z.B. bei der in Fig. 3a gezeigten Variante die Flosse 2 um die Achse des Steges 3 federnd drehbar gelagert sein. Dadurch wird bei der Lage dieses Drehpunktes - in Flugrichtung betrachtet - vor dem Angriffspunkt der Auftriebskraft an der Flosse 2 deren Anstellwinkel kleiner als der des Rumpfes sein, was eine effektive Reduzierung der Wirksamkeit des Leitwerkes bedeutet.For the sake of simplicity, the rigid tail units according to the invention that are shown or that open up at the start do not change their configuration during the flight. However, more complicated tail assemblies are also possible with an effort comparable to the known late-opening tail assemblies, which enable a further reduction in the sensitivity to ground wind. For example, in the variant shown in FIG. 3a, the fin 2 is mounted so as to be resiliently rotatable about the axis of the web 3. As a result, the position of this fulcrum - viewed in the direction of flight - before the point of application of the lift force on the fin 2, its angle of attack is smaller than that of the fuselage, which means an effective reduction in the effectiveness of the tail unit.

Ungelenkte Flugkörper sind so ausgelegt, daß sie zum Ausgleich von Asymmetrien rotieren. Die Drehgeschwindigkeit um die Längsachse steigt mit der Fluggeschwindigkeit an. Die Fliehkraft oder der Staudruck können dazu benutzt werden, bei höheren Machzahlen die Leitwerksflächen z.B. zu verriegeln. Entsprechend können Perforationen abgedichtet oder Leitwerksflossen z.B. bei einer Version nach Fig. 6 an den Rumpf gedreht werden, um mit ansteigender Fluggeschwindigkeit den stabiiitätsreduzierenden Einfluß der kleinen Streckung verstärkt zu reduzieren oder gegebenenfalls auch ganz zu beseitigen.Non-guided missiles are designed to rotate to compensate for asymmetries. The speed of rotation around the longitudinal axis increases with the airspeed. The centrifugal force or the dynamic pressure can be used to to lock. Correspondingly, perforations can be sealed or tail fins e.g. 6 are rotated on the fuselage in order to reduce the stability-reducing influence of the small aspect ratio or to eliminate it, if necessary, with increasing flight speed.

Claims (3)

1. Fixed or hinged tail unit for guided or unguided supersonic missile, characterised in that the fins (2) of the tail unit are formed for reducing their effectiveness at the beginning of the flight phase so that a reinforced pressure equalisation between their upper and lower sides is possible by the fins (2) exhibiting a small elongation, in particular an elongation less than 1, and/or the fins (2) being provided externally of the contour of the flight body in the region of their end directed to the flight body with perforations, slits (5, 6, 6') or the like extending in the longitudinal direction.
2. Tail unit according to claim 1, characterised in that the fins (2) are formed as separate wings acting independently of one another, which are arranged spaced apart from the tail of the flight body (1) while retaining an intermediate space (4) lying outside the contour of the flight body and are connected with this by means of at least one web (3) bridging over the intermediate space (4).
3. Tail unit according to claim 1, characterised in that the fins (2) are inclinedly arranged and are only connected at one corner (8) with the tail (1) of the flight body.
EP82109279A 1981-11-06 1982-10-07 Tail unit with reduced ground wind sensitivity Expired EP0078921B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813144073 DE3144073A1 (en) 1981-11-06 1981-11-06 END-OF-MEASUREMENT WITH REDUCED GROUND SENSITIVITY
DE3144073 1981-11-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0078921A2 EP0078921A2 (en) 1983-05-18
EP0078921A3 EP0078921A3 (en) 1984-06-06
EP0078921B1 true EP0078921B1 (en) 1987-05-27

Family

ID=6145752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP82109279A Expired EP0078921B1 (en) 1981-11-06 1982-10-07 Tail unit with reduced ground wind sensitivity

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0078921B1 (en)
DE (2) DE3144073A1 (en)
MX (1) MX163263B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3927918A1 (en) * 1989-08-24 1991-02-28 Rheinmetall Gmbh Armour piercing projectile guiding fins - lie close to projectile body so that fin tip is inside boundary layer
FR2721701B1 (en) * 1994-06-28 1996-08-14 Giat Ind Sa Tail for a projectile, in particular for a sub-calibrated supersonic projectile.
CN115371501B (en) * 2022-09-19 2023-04-28 山西华洋吉禄科技股份有限公司 Rudder wing linkage structure of accurate guidance assembly and control method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2045687A1 (en) * 1970-09-16 1972-03-23 Dynamit Nobel Ag Thermal triggering of missile functions

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE373811A (en) * 1929-11-09
CA466940A (en) * 1945-12-14 1950-08-01 Anzalone Ralph Rocket construction
FR2070389A5 (en) * 1969-12-03 1971-09-10 Serat
US3690595A (en) * 1970-11-19 1972-09-12 Sarmac Sa Self-propelled, vaned missile
US4004514A (en) * 1976-01-20 1977-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Roll rate stabilized wrap around missile fins

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2045687A1 (en) * 1970-09-16 1972-03-23 Dynamit Nobel Ag Thermal triggering of missile functions

Also Published As

Publication number Publication date
MX163263B (en) 1992-03-30
EP0078921A3 (en) 1984-06-06
DE3276446D1 (en) 1987-07-02
DE3144073A1 (en) 1983-05-19
EP0078921A2 (en) 1983-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60310138T2 (en) PLANE WITH FORWARD OPENING AND LOWERED MUDGUAGES FOR GYRO MANAGEMENT
DE2852220C2 (en) Horizontal landing arrangement for missiles
DE69104974T2 (en) Rotor fairing connection level of a helicopter tail structure.
DE2726589A1 (en) ARRANGEMENT FOR REDUCING FLOW RESISTANCE ON A FLOWED BODY
EP3022116B1 (en) Modifiable wing profile
DE60208898T2 (en) PLANE ASSEMBLY WITH IMPROVED AERODYNAMICS
EP0857648A2 (en) Aircraft for passengers and freight
EP2439138A2 (en) Flying device with variable geometry
DE10302514A1 (en) Fluid mechanically effective surface of a device moving in a fluid, in particular an aircraft, in particular an aircraft wing
DE3534268C2 (en)
DE69627322T2 (en) ROCKET WITH GRILLE
EP0078921B1 (en) Tail unit with reduced ground wind sensitivity
EP0271546B1 (en) Aircraft
DE19858872A1 (en) Adaptive aircraft wing
DE102022124533B4 (en) Wing or tailplane for a flying object
DE2657714A1 (en) Aircraft wing with cascade configuration - has horizontal aerofoil section blades mounted in frame with wing section top and bottom members
DE2253877B2 (en) Spoiler for aircraft wings
DE202015102982U1 (en) Tragfläche particular of an aircraft
DE3626432C1 (en) Vertical tail for aircraft with spreading rudder flaps
DE3047389A1 (en) Canard-type guided missile - has stabiliser at rear end with appreciably less wing span than canard surfaces preceding it
DE8229815U1 (en) END-OF-MEASUREMENT WITH REDUCED GROUND SENSITIVITY
EP0260586B1 (en) Wing
DE2536841A1 (en) PARACHUTE WITH FLAPS
DE677527C (en) Wing for aircraft
DE1578222C3 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE DE FR GB IT SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE DE FR GB IT SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19841114

17Q First examination report despatched

Effective date: 19860310

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: BARZANO' E ZANARDO ROMA S.P.A.

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE DE FR GB IT SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3276446

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19870702

ET Fr: translation filed
BECN Be: change of holder's name

Effective date: 19870527

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: HUELS TROISDORF AKTIENGESELLSCHAFT

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT

26N No opposition filed
BECN Be: change of holder's name

Effective date: 19880316

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19891011

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Effective date: 19901031

BERE Be: lapsed

Owner name: DYNAMIT NOBEL A.G.

Effective date: 19901031

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19911118

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19920925

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19921019

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19921021

Year of fee payment: 11

ITTA It: last paid annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19930701

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19931007

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19931008

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19931007

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19940630

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 82109279.8

Effective date: 19940510