EP0158702A2 - Schwenkleitwerk für kleinkalibrige Flugkörper - Google Patents

Schwenkleitwerk für kleinkalibrige Flugkörper Download PDF

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EP0158702A2
EP0158702A2 EP84108966A EP84108966A EP0158702A2 EP 0158702 A2 EP0158702 A2 EP 0158702A2 EP 84108966 A EP84108966 A EP 84108966A EP 84108966 A EP84108966 A EP 84108966A EP 0158702 A2 EP0158702 A2 EP 0158702A2
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EP
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fins
slide
bearing
stop ring
pivoted
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EP0158702B1 (de
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Manfred Kastenhuber
Alfred Eckel
Erich Bock
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Diehl Verwaltungs Stiftung
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Diehl GmbH and Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means 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
    • F42B10/02—Stabilising arrangements
    • F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
    • F42B10/18—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel using a longitudinally slidable support member

Definitions

  • the invention relates to a tailplane for small-caliber missiles, projectiles or small bombs according to the preamble of claim 1.
  • a wing arrangement is known for a projectile for a karoka, in particular for training purposes, in which the wings swing radially out of the projectile.
  • the wings and a spring-driven sliding sleeve are designed as cam gears, with the wings being pivoted counter to the direction of flight.
  • the overall length of the entire wing arrangement is relatively large.
  • the missile has several payload heads that can be braked separately. For this purpose, several pan wings that can be pivoted against the direction of fall are provided.
  • a projectile with a folding tail unit is known, the wings of which can be opened tangentially to the tail boom.
  • the wings are fixed in the folded position by a multi-part locking device that is dependent on gas pressure. With a predetermined gas pressure, the wings are opened by the gas pressure and / or by a compression spring via a sliding sleeve. It is known that in the case of multi-part devices, the probability of failure is higher than in the case of one-part devices. It also does not specify how the wings are can be locked in the opened position in order to eliminate possible sources of interference, such as turbulence in the air.
  • the invention has for its object to design a tailplane according to the preamble of claim 1 so that it has small dimensions, is very light to achieve a high packing density of the missiles, to optimize the payload share of the missiles. From a few, relatively simple parts exists and has precisely guided fins which, due to their limited deflectability beyond the locking mechanism, reduce impacts and shocks from air turbulence. The solution to this problem can be found in the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous developments of the subject matter according to claim 1 are specified in the subclaims.
  • the design principle is based on a spring-powered cam mechanism, the characteristics of which are based on the fact that after unlocking the fins, they are swiveled out of the inactive position with a relatively high angular acceleration, the acceleration decreasing continuously over the course of the swivel path up to the point of movement at which the swivel movement changes in a sliding motion. This sliding movement then leads to the locking of the fins in the end position.
  • the contact point of the stop ring below the axis of rotation of the fin provides the function, since when the slide is axially pressed, the roll curve can roll over this contact point and ensure that the fins can be easily swung out.
  • the two-stage roll curve on the stop ring causes the fins to swing out in the first stage and in the second stage the fins are locked in the final position.
  • a housing-fixed support ring 3, a helical spring 4 centered in the support ring 3, a slide 5, fins 6, an axially movable stop ring 7 and a releasable bolt 8 are arranged in a casing 1 of a small bomb 2, not shown.
  • the helical spring 4 is supported centrally on the support ring 3 and acts - again centrally - against the slide 5, which has radially oriented webs 9 on its end face 12 facing the helical spring 4.
  • the inner surfaces 10 of the webs 9 enclose the helical spring 4 in a centering manner, while the radially outer surfaces 11 of the webs 9 rest in axial guidance on the inner wall of the casing 1.
  • the essentially annular slide 5 is provided on the end face 13 facing away from the webs 9 with axially aligned tongues 14, which are evenly distributed over the circumference and each apply between two adjacent webs 9.
  • the tongues 14 are each separated by a slot 18 running parallel to the central axis, which extends radially into the annular body of the slide 5.
  • the tongues 14 are further provided with tangential contact shoulders 15 which are formed transversely to the longitudinal axis of the casing 1.
  • the rotationally fixed but axially movable stop ring 7 has openings 16 for receiving the tongues 14.
  • the slide 5 is fixed in a rotationally fixed manner both via the tongues 14 engaging in the openings 16 and via the fins 6 movable in the longitudinal slots 19 of the casing 1.
  • the rotationally fixed mounting of the stop ring 7 is brought about by radial pins 35 which engage in the longitudinal slots 19 of the casing 1 and stop the axial movement of the stop ring 7 when they bear against the axial delimitation of the longitudinal slots 19.
  • the fins 6 have at one end a spiral spring pin 17 inserted into a through hole, which serves as the bearing and rotational axis of the fins and abuts the abutment shoulder 15.
  • the bearing point of the abutment shoulder 15 is delimited radially outwards by the inner wall of the casing 1.
  • the fin 6 In the folded rest position, the fin 6 is in the radial slot 18 of the slider 5 and rests with a surface 20 on the axial end face 12 of the slider 5, whereby the fin 6 is secured against axial slipping.
  • the fin 6 lies in an annular recess 22 of the support ring 3 and is thereby held against radial pivoting out during its rest position.
  • the width of the fin 6 is so large that the fin 6 is also guided in its rest position with the radially outer edge 23 in the longitudinal slot 19 of the casing 1 and projects slightly beyond the outer diameter of the casing 1.
  • the outer edge 23 of the fin 6 merges in the area of the spiral spring pin 17 into a rolling curve 24, which in turn ends at the end edge 25 of the fin 6.
  • the fin 6 With the lower part of this end edge 25, the fin 6 is axially in contact with the end face annular surface 26 of the stop ring 7.
  • the contact or roll-off point 27 of the stop ring 7 lies radially below the spiral spring pin 17.
  • the ring surface 26 passes at right angles via the roll-off point 27 into the slideway 28 of the opening 16 of the stop ring 7.
  • the slide 5 is thin-walled overall. Through its central recess 29, which continues in the stop ring 7 via an inner cone 30, it creates a further space 31 for the insertion at the head of a further small bomb 32 indicated by a dot-dash line.
  • the recess 29 in the slider 5 is designed such that it has a bearing surface for forms the impact sensor of the next small bomb 32, which remains undamaged during transport due to the coordination with the surfaces of the recess 29.
  • the pivoting movement of the fins 6 takes place within the longitudinal slots 19 of the casing 1 up to the border edge 33 thereof.
  • the rolling curve 24 lies with the adjoining edge 25 on the slideway 28 after the slide 5 with its tongues 14 into the corresponding openings 16 of the stop ring 7 has moved.
  • the fins 6 are locked in this position against pivoting back both by the support on the slide 28 and by the force of the coil spring 4.

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Abstract

Bei Schwenkleitwerken für kleinkalibrige Flugkörper, insbesondere formschlüssig ineinandergesteckte Kleinbomben, ist eine einfache und kostengünstige Konstruktion vorzusehen. Hierzu wird ein in kleinen Abmessungen bestehendes Schwenkleitwerk vorgeschlagen, bei dem durch eine zentrale Feder (4) und einem federgetriebenen Schieber (5) daran angeordnete Flossen (6) über ein Kurvengetriebe ausschwenkbar und in ausgeschwenkter Position verriegelbar sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwenkleitwerk für kleinkalibrige Flugkörper, Geschosse oder Kleinbomben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der DE-OS 21 37 766 ist bei einem Geschoß für eine Panzerfaust, insbesondere für Übungszwecke, eine Flügelanordnung bekannt, bei der die Flügel radial aus dem Geschoß ausschwenken. Die Flügel und eine federgetriebene Schiebehülse sind als Kurvengetriebe ausgebildet, wobei die Schwenkrichtung der Flügel entgegen der Flugrichtung erfolgt. Dadurch ist die Baulänge der gesamten Flügelanordnung relativ groß.
  • Aus der DE-AS 12 31 139 ist ein Flugkörper mit Raketenantrieb bekannt. Der Flugkörper weist mehrere, separat abbremsbare Nutzlastköpfe auf. Dazu sind mehrere, entgegen der Fallrichtung schwenkbare Schalenflügel vorgesehen.
  • Aus der DE-PS 22 27 104 ist ein Geschoß mit aufklappbarem Leitwerk bekannt, dessen Flügel tangential zum Leitwerkträger aufklappbar sind. Die Flügel sind in eingeklappter Position durch eine gasdruckabhängige, mehrteilige Arretiervorrichtung festgelegt. Bei vorbestimmtem Gasdruck werden die Flügel durch den Gasdruck und/oder durch eine Druckfeder über eine Schiebehülse aufgeklappt. Bekanntlich ist bei mehrteiligen Vorrichtungen die Ausfallwahrscheinlichkeit höher als bei einteiligen Vorrichtungen. Auch ist nicht angegeben, auf welche Weise die Flügel in der aufgeklappten Position arretierbar sind, um mögliche Störquellen, wie Turbulenzen der Luft zu eliminieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwenkleitwerk entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß es geringe Abmessungen aufweist, zur Erzielung einer hohen Packungsdichte der Flugkörper sehr leicht ausgebildet ist, zur Optimierung des Nutzlastanteils bei den Flugkörpern.aus wenigen, relativ einfachen Teilen besteht und dazu präzis geführte Flossen aufweist, die durch eine begrenzte Auslenkbarkeit über die Verriegelung hinaus Stöße und -Schläge von Turbulenzen der Luft abbaut. Die Lösung dieser Aufgabe ist den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach dem Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Das Konstruktionsprinzip beruht auf einem federkraftbetriebenen Kurvengetriebe, dessen Charakteristik darauf beruht, daß nach dem Entriegeln der Flossen dieselben mit relativ hoher Winkelbeschleunigung aus der unwirksamen Position ausgeschwenkt werden, wobei im Verlauf des Schwenkweges die Beschleunigung kontinuierlich abnimmt bis zu dem Bewegungspunkt, bei dem die Schwenkbevegung übergeht in eine Gleitbewegung. Diese Gleitbewegung führt dann zur Verriegelung der Flossen in der Endposition.
  • Nach dem Anspruch 2 liegt ein einfaches Kurvengetriebe vor, das durch geringfügige, konstruktive Änderungen der an sich für ein Schwenkleitwerk bereits vorhandenen Elemente gebildet ist.
  • Dabei gewährt gerade der unterhalb der Flossendrehachse liegende Anlagepunkt des Anschlagringes die Funktion, da bei Axialdruck des Schiebers die Rollkurve über diesen Anlagepunkt abrollen kann und ein leichtes Ausschwenken der Flossen gewährleistet.
  • Die zweistufige Rollkurve an dem Anschlagring bewirkt in der ersten Stufe den eigentlichen Ausschwenkvorgang der Flossen und in der zweiten Stufe die formschlüssige Arretierung der Flossen in der Endstellung.
  • Nach dem Anspruch 3 ist eine einfache Maßnahme zur Arretierung der Flossen in eingeschwenkter Position angegeben.
  • Nach dem Anspruch 4 liegt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lagerung der Flossen an dem Schieber vor.
  • Nach dem Anspruch 5 liegt eine einfache Verdrehsicherung des Schiebers vor, so daß die ausgeschwenkten Flossen in Rotationsrichtung arretiert sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt aus einem Schwenkleitwerk einer Kleinbombe;
    • Fig. 2 einen Schnitt gemäß 11-11 nach Fig. 1;
    • Fig. 3 das Schwenkleitwerk in einer Bewegungsphase während des Schwenkvorganges im Schnitt;
    • Fig. 4 das Schvenkleitwerk in der arretierten Endposition im Schnitt.
  • Nach den Figuren 1 und 2 sind in einer Hülle 1 einer nicht weiter dargestellten Kleinbombe 2 ein gehäusefester Stützring 3, eine in dem Stützring 3 zentrierte Schraubenfeder 4, ein Schieber 5, Flossen 6, ein axial beweglicher Anschlagring 7 und ein lösbarer Riegel 8 angeordnet.
  • Die Schraubenfeder 4 stützt sich an dem Stützring 3 zentral ab und wirkt - wiederum zentral -,gegen den Schieber 5, der an seiner der Schraubenfeder 4 zugewandten Stirnfläche 12 radial ausgerichtete Stege 9 aufweist. Die innenliegenden Flächen 10 der Stege 9 umschließen zentrierend die Schraubenfeder 4, während die radial außenliegenden Flächen 11 der Stege 9 in Axialführung an der Innenwand der Hülle 1 anliegen.
  • Der im wesentlichen ringförmige Schieber 5 ist auf der den Stegen 9 abgewandten Stirnfläche 13 mit axial ausgerichteten Zungen 14 versehen, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und jeweils zwischen zwei benachbarte Stege 9 ansetzen. Die Zungen 14 sind durch jeweils einen parallel zur Mittelachse verlaufenden Schlitz 18 getrennt, der sich radial bis in den ringförmigen Körper des Schiebers 5 fortsetzt. Am Außenumfang sind die Zungen 14 ferner mit quer zur Längsachse der Hülle 1 ausgebildeten, tangentialen Anlageschultern 15 versehen. Der drehfest, aber axial bewegliche Anschlagring 7 besitzt Öffnungen 16 für die Aufnahme der Zungen 14. Sowohl über die in den Öffnungen 16 eingreifenden Zungen 14 als auch über die in Längsschlitzen 19 der Hülle 1 beweglichen Flossen 6 ist der Schieber 5 verdrehfest festgelegt. Die drehfeste Halterung des Anschlagringes 7 wird durch Radialstifte 35 hervorgerufen, die in die Längsschlitze 19 der Hülle 1 eingreifen und bei Anlage an der axialen Begrenzung der Längsschlitze 19 die axiale Bewegung des Anschlagringes 7 stoppen.
  • Die Flossen 6 besitzen an ihrem einen Ende einen in eine Durchgangsbohrung eingesteckten Spiralspannstift 17, der als Lager- und Drehachse der Flossen dient und an der Anlageschulter 15 anliegt. Durch die Innenwandung der Hülle 1 ist die Lagerstelle der Anlageschulter 15 radial nach außen begrenzt. In der eingeklappten Ruhelage befindet sich die Flosse 6 in dem radialen Schlitz 18 des Schiebers 5 und liegt mit einer Fläche 20 an der axialen Stirnfläche 12 des Schiebers 5 an, wodurch die Flosse 6 gegen axiales Verrutschen gesichert ist. Mit der Nase 21 an der dem Spiralspannstift 17 entgegengesetzten Stirnkante liegt die Flosse 6 in einer ringförmigen Ausdrehung 22 des Stützringes 3 und ist dadurch während ihrer Ruhelage gegen ein radiales Ausschvenken gehalten. Die Breite der Flosse 6 ist so groß, daß die Flosse 6 auch in ihrer Ruhelage mit der radial-außenliegenden Kante 23 im Längsschlitz 19 der Hülle 1 geführt ist und leicht über den Außendurchmesser der Hülle 1 hinausragt.
  • Die Außenkante 23 der Flosse 6 geht im Bereich des Spiralspannstiftes 17 in eine Rollkurve 24 über, welche ihrerseits an der Stirnkante 25 der Flosse 6 endet.
  • Mit dem unteren Teil dieser Stirnkante 25 steht die Flosse 6 an der stirnseitigen Ringfläche 26 des Anschlagringes 7 axial an. Der Anlage-oder Abrollpunkt 27 des Anschlagringes 7 liegt dabei radial unterhalb dem Spiralspannstift 17. Die Ringfläche 26 geht über den Abrollpunkt 27 rechtwinklig in die Gleitbahn 28 der Öffnung 16 des Anschlagringes 7 über.
  • Der Schieber 5 ist insgesamt dünnwandig ausgebildet. Er schafft durch seine zentrale Ausnehmung 29, die sich im Anschlagring 7 über einen Innenkonus 30 fortsetzt, einen weiteren Raum 31 für die kopfseitige Einfügung einer strichpunktiert angedeuteten weiteren Kleinbombe 32. Die Ausnehmung 29 im Schieber 5 ist dabei so gestaltet, daß sie eine Auflagefläche für den Aufschlagsensor der nächsten Kleinbombe 32 bildet, der aufgrund der Abstimmung mit den Flächen der Ausnehmung 29 beim Transport unbeschädigt bleibt.
  • Die Funktion des Schwenkleitwerkes ist folgende:
    • Wenn die Außenhalterung 36 für den Riegel 8_- das kann bspw. die an den Riegel 8 außen anliegende nächste Kleinbombe eines Bombenbündels sein - aufgehoben bzw, entfernt wird, wird der Riegel 8 durch die Kraft der Schraubenfeder 4 über den axial bewegten Schieber 5 ausgestoßen. Dadurch gleitet der Schieber 5 innerhalb der Hülle 1 axial in Richtung der wirksamen Kraft der Schraubenfeder 4. Der Schieber 5 trifft durch die Stirnkanten 25 der Flossen 6 axial auf den Anschlagring 7, der ebenfalls einen begrenzten Weg in axialer Richtung zurückwandert. Mit fortschreitender Entspannung der Schraubenfeder 4 gleiten die Flossen 6 aus der Ausdrehung 22 des Stützringes 3 heraus und werden aus der radialen Halteryng gelöst. Das Auftreffen der unterhalb der Spiralspannstifte 17 liegenden Kanten 25 der Flossen 6 auf die Stirnfläche 26 des Ansrhlagringes 7 bewirkt nun, daß die Flossen 6 mit ihren Rollkurven 24 über den Abrollpunkt 27 abgleiten, eine Drehung über die Spiralspanristifte 17 ausüben und dadurch mit ihren freien Enden radial nach außen schwenken.
  • Die Schwenkbewegung der Flossen 6 erfolgt innerhalb der Längsschlitze 19 der Hülle 1 bis gegen deren Grenzkante 33. In diesem Endbereich liegt die Rollkurve 24 mit der anschließenden Kante 25 auf der Gleitbahn 28 auf, nachdem sich der Schieber 5 mit seinen Zungen 14 in die entsprechenden Öffnungen 16 des Anschlagringes 7 bewegt hat. Die Flossen 6 sind in dieser Stellung gegen ein Zurückschwenken sowohl durch die Auflage auf der Gleitbahn 28 als auch durch die Kraft der Schraubenfeder 4 verriegelt.

Claims (6)

1. Schwenkleitwerk für kleinkalibrige Flugkörper, Geschosse oder Kleinbomben mit innerhalb eines Gehäuses axial ausgerichteten, formschlüssig fixierten, quer zur Längsachse schwenkbaren und in Längsschlitzen eines Gehäuses geführten Flossen und mit einem die Flossen ausstellenden, über eine vorgespannte, zentrale Schraubenfeder antreibbaren Schieber,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flossen (6) in eingeschwenkter Ruhelage den Lagerraum (34) für die Schraubenfeder (4) radial begrenzen und ihre freien Enden etwa in der gleichen Ebene (3) wie das gehäuseseitige Ende der Schraubenfeder (4) liegen;
daß der Schieber (5) durch einen Axialhub die in eingeschwenkter Position formschlüssige Arretierung der Flossen (6) entriegelt, die in bekannter Weise an dem Schieber ,5) drehbar gelagert sind und aufgrund von quer zur Längsachse der Flugkörper tangential angeordneten Lagerungen (17) entgegen der Flugrichtung, radial durch ein aus dem Schieber (5), den lagerseitigen Enden der Flossen (6) und einem axial beweglichen Anschlagring (7) gebildetes Kurvengetriebe mit radial unterhalb der Lagerung ,17) liegendem Anlagepunkt (27) ausschwenkbar und in Endstellung arretierbar sind.
2. Schwenkleitwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flossen (6) im Bereich ihrer lagerseitigen Enden eine Rollkurve (24) aufweisen, die kraftschlüssig an einer aus radialem und axialem Abschnitt (26, 28) mit zwischenliegendem Anlagepunkt (27) gebildeten Gegenbahn am Anschlagring (7) anliegt und sich über den radial unterhalb der Lagerachse (17) der Flossen angeordneten Anlagepunkt (27) bei ihrer radialen Schwenkbewegung von der Anlage an die axiale Ringfläche (26) bis auf die radiale Gleitbahn (28) abwickelt.
3. Schwenkleitwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flosse (6) an ihrem freien Ende eine Nase (19) aufweist, die zur Sicherung der Flosse (6) in eingeschwenkter Position an einem gehäusefesten Stützring (3) anliegt.
4. Schwenkleitwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die schwenkbare Lagerung der Flossen (6) aus einem in die Flosse eingepreßten Spiralspannstift (17) besteht, der an einer Anlageschulter (15) am Schieber (5) anliegt und gegen radiales Ausveichen nach außen durch die Hülle (1) gesichert ist.
5. Schwenkleitwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieber (5) in Verschieberichtung mehrere Zungen (14) aufweist, die in Öffnungen (16) des Anschlagringes (7) geführt sind.
6. Schwenkleitwerk nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der stirnseitige Bereich (25) der Rollkurve (24) im ausgeschwenkten Zustand im Zusammenwirken mit dem Anlagepunkt (27) des Anschlagringes (7) und der Endbegrenzung des Längsschlitzes (19) der Hülle (1) die Pfeilung der Flossen (6) bestimmen.
EP84108966A 1983-08-06 1984-07-28 Schwenkleitwerk für kleinkalibrige Flugkörper Expired EP0158702B1 (de)

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DE3328520A DE3328520C1 (de) 1983-08-06 1983-08-06 Schwenkleitwerk fuer Flugkoerper
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EP0158702A3 EP0158702A3 (en) 1986-06-11
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