EP0180722B1 - Flugkörper - Google Patents

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EP0180722B1
EP0180722B1 EP19850109643 EP85109643A EP0180722B1 EP 0180722 B1 EP0180722 B1 EP 0180722B1 EP 19850109643 EP19850109643 EP 19850109643 EP 85109643 A EP85109643 A EP 85109643A EP 0180722 B1 EP0180722 B1 EP 0180722B1
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EP
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missile
blades
rest
fact
longitudinal axis
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EP19850109643
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EP0180722A3 (en
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Klaus Unterstein
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Rheinmetall Industrie AG
Original Assignee
Rheinmetall GmbH
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Publication date
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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
    • F42B10/20—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel deployed by combustion gas pressure, or by pneumatic or hydraulic forces

Definitions

  • the invention relates to a missile according to the preamble of patent claim 1.
  • Missiles are to be understood as rockets launched from launcher tubes as well as projectiles fired from tubular weapons which have a tail unit for stabilizing the trajectory.
  • a second wing-surrounding tail unit is often provided, which is arranged in front of the tail unit in the direction of flight. A particularly great effect can be achieved with this second tail unit if the wings of this tail unit protrude far beyond the diameter of the missile.
  • a missile which corresponds to the features of the preamble of claim 1.
  • a pyrotechnically drivable motor is used to swing open the front stabilizing wings folded into the housing.However, it is arranged in the area of the wing bearing racks and therefore requires a considerable amount of energy to open, with none of the holding means securing the idle wing wings and releasing them for the opening process Disclosures are disclosed.
  • the invention has for its object to provide a missile corresponding to the features of the preamble of claim 1 with a particularly effective and reliable working second tail unit, which can be safely opened even after a very long storage time and with large acceleration loads.
  • FIG. 1 shows a schematic representation in side view of a missile 100 with a tail unit 101 provided for the trajectory stabilization and a tail unit 102 comprising a second wing 14, which seen in the direction of flight before the Tail unit 101 is arranged.
  • This second tail 102 enables the flight path of the missile 100 to be influenced particularly precisely in the final phase of its flight path.
  • Wings 14, which are designed to protrude far beyond the diameter of the missile 100, are particularly effective for this purpose.
  • the wings 14 of this second tail unit 102 are designed to be retractable, at least during the launch or launch process and only afterwards, but at the latest at the beginning of the final phase of the trajectory, by means explained in more detail below, in order to get into their working position.
  • FIG. 2 shows a partial sectional view of an enlarged detail of the missile according to FIG. 1, namely the middle part at the height of the second tail unit 102.
  • a wing 14 that is folded out in the working position and a wing 14 that is folded in the rest position can be seen.
  • the wing 14 In the rest position, the wing 14 is in an axially extending slot 20 arranged in the outer wall of the missile 100.
  • the wings 14 In order to move from the rest position into the working position, the wings 14 are rotatably mounted about axes 21 arranged perpendicularly with respect to the longitudinal axis 103 of the missile 100.
  • the opening is expediently against the direction of flight of the missile 100, so that attacking air forces support the opening process.
  • the means for unfolding the wings 14 comprise an inflatable body (airbag) 12, 12 'which, when the wings 14 are in the rest position, is folded up in a confined space essentially in the area of the longitudinal axis 103 of the missile 100 in such a way that their bearing point on the axes 21 facing end pieces of the sinks 14 sunk in the slots 20 rest on this folded body 12, 12 '. From this folded position, this inflatable body 12, 12 'can be inflated by supplying gas, it preferably expanding in the radial direction and being inflatable to an essentially disk-shaped structure.
  • airbag inflatable body
  • Reference number 12 denotes the inflatable body in the folded state; Reference number 12 'the inflated state.
  • a high-tension gaseous medium for acting on the body 12, 12 ' is carried in a compressed gas container 3 which is connected to the inflatable body 12, 12' via gas channels 4, 6 with the interposition of an optionally electrically remote-controlled pressure reducing valve 5.
  • the compressed gas container 3 is closed by a gas-tight closure 2.
  • This closure 2 is removed in order to initiate the opening process of the wings 14, for example by means of a pyrotechnic primer 1.
  • high-tension gas for the purpose of unfolding the wing 14 acts on the inflatable body 12, 12 'and gives it the shape clearly recognizable in FIG. 4, a fuse must first be removed which locks the wing 14 in the rest position within the axial slot 20.
  • This fuse consists of a slide 7, which is slidably mounted in the gas channel 6 in the direction of the longitudinal axis 103 and which carries a cup-shaped retaining disk 8, which engages with its side wall 8 'in a recess 23 arranged in the outer edge 22 of the wing 14.
  • gas flowing out of the compressed gas container 3 after removal of the closure 2 reaches the gas channel 6 via the gas channel 4 and the pressure reducing valve 5 and moves the slide 7 so far in the flight direction along the axis 103 that the side wall 8 'of the cup-shaped holding disk 8 disengages from the recess 23 of the wing 14 and thereby releases it.
  • the movement of the slide 7 then opens a bore 11 in the gas channel 6, which connects it to the inflatable body 12, 12 'and enables it to be inflated by the gas pressure present in the gas channel 6. Due to the radial expansion of the inflatable body 12, 12 ', the wings 14 are swung around suddenly and thus get into their working position in which they are locked by spring-loaded bolts 24 which engage in recesses 25 arranged in the vicinity of the axis of rotation 21 in the wing 14.
  • the means provided according to the invention for unfolding the wings 14 can be accommodated in a comparatively narrow space and work even after a very long storage time even under high acceleration loads
  • the wings 14 of the tail unit are arranged in the radial direction and are arranged inside the shell of the missile 100. Its end pieces facing the missile axis rest on an inflatable body 12 which is folded up in the idle state. When this inflatable body 12 is subjected to a gas pressure, it expands and pushes the wings 14 outward in the radial direction, so that they get into their working position.
  • the inflatable body 12, 12 ′ consists of a gas-tight material that can withstand high pressure loads.
  • a fabric-reinforced rubber cover or a cover made of a plastic is particularly suitable.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Flugkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Unter Flugkörper sind hierbei aus Abschußrohren gestartete Raketen sowie aus Rohrwaffen abgefeuerte Geschosse zu verstehen, die zur Flugbahnstabilisierung ein Heckleitwerk aufweisen. Um die Zielgenauigkeit derartiger Flugkörper zu verbessern, wird vielfach ein zweites flügelumfassendes Leitwerk vorgesehen, das in Flugrichtung vor dem Heckleitwerk angeordnet ist. Eine besonders große Wirkung ist mit diesem zweiten Leitwerk dann zu erzielen, wenn die Flügel dieses Leitwerks weit über den Durchmesser des Flugkörpers hinausragen.
  • Aus der Druckschrift DE-C3-25 18 593 ist ein Flugkörper bekannt, der den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 entspricht. Zum Aufschwenken der im Gehäuse eingeklappten vorderen Stabilisierungsflügel dient hier ein pyrotechnisch antreibbarer Motor, der jedoch im Bereich der Flügel-Lagergestellen angeordnet ist und deshalb zum Öffnen einen erheblichen Energieaufwand erfordert, wobei über die die Ruhelage der Leitwerksflügel sichernde und für den Aufklappvorgang zu lösenden Haltemittel keine Angaben offenbart sind.
  • Aus der Druckschrift US-A-3,047,257 ist ein Flugzeug bekannt, bei dem zum kontrollierten Verstellen der Geometrie eines Flugzeugflügels ein Fluid-Motor eingesetzt wird, wodurch jedoch nur über einen längeren Zeitraum vergleichsweise kleine Verstellwege ausgeführt werden können.
  • Aus der Druckschrift US-A-4,262,862 ist es bekannt, bei einer Rakete die Leitwerksflügel über einen von einer Kolben/Zylinder-Einheit angetriebenen Seiltrieb zu öffnen. Hier liegt der Drehpunkt der Leitwerksflügel jedoch außerhalb des Raketenkörpers, weshalb diese Seilkonstruktion sehr raumaufwendig ist und - insbesondere aufgrund der hohen Abschußbelastungen - für ein aus einer Rohrwaffe abfeuerbares Geschoß nicht geeignet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 entsprechenden Flugkörper mit einem besonders wirksamen und betriebssicher arbeitenden zweiten Leitwerk anzugeben, das auch nach sehr langer Lagerzeit und bei großen Beschleunigungsbeanspruchungen sicher aufgeklappt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Flugkörper der eingangs näher bezeichneten Art durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung eines Flugkörpers mit einem Heckleitwerk und einem zweiten Leitwerk;
    Fig. 2:
    in Teilschnittdarstellung eine vergrößerte Detaildarstellung des Flugkörpers gemäß Fig. 1;
    Fig. 3:
    eine Schnittdarstellung des Flugkörpers entlang der Linie III - III nach Fig. 2 mit Blick entlang des Pfeils 3';
    Fig. 4:
    eine vergrößerte Detaildarstellung des Flugkörpers und zwar als Schnitt entlang des Kreissektors IV - IV nach Fig. 3;
    Fig. 5:
    eine Schnittdarstellung des Flugkörpers entlang der Linie V - V nach Fig. 2.
    Fig. 6:
    einen Querschnitt durch eine Weiterbildung der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung in Seitenansicht einen Flugkörper 100 mit einem für die Flugbahnstabilisierung vorgesehenen Heckleitwerk 101 und einem zweiten Flügel 14 umfassenden Leitwerk 102, das in Flugrichtung gesehen vor dem Heckleitwerk 101 angeordnet ist. Dieses zweite Leitwerk 102 ermöglicht eine besonders genaue Beeinflussung der Flugbahn des Flugkörpers 100 auf der Endphase seines Flugweges. Besonders wirksam sind hierfür Flügel 14, die weit über den Durchmesser des Flugkörpers 100 hinausragend ausgebildet sind.
  • Um auch mit derartigen Flügeln ein Abfeuern des Flugkörpers 100 aus Startrohren oder Waffenrohren mit einem vorgegebenen Kaliber, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Flugkörpers 100 entspricht, zu ermöglichen, werden die Flügel 14 dieses zweiten Leitwerks 102 zumindest während des Start- bzw. Abschußvorgangs einklappbar ausgebildet und erst im Anschluß daran, spätestens jedoch bei Beginn der Endphase der Flugbahn durch im folgenden noch näher erläuterte Mittel ausgeklappt, um in ihre Arbeitsstellung zu gelangen.
  • Fig. 2 zeigt in Teilschnittdarstellung eine vergrößerte Detaildarstellung des Flugkörpers nach Fig. 1 und zwar den mittleren Teil in Höhe des zweiten Leitwerks 102. Erkennbar ist ein in Arbeitsstellung ausgeklappter Flügel 14 sowie ein in Ruhestellung eingeklappter Flügel 14. In Ruhestellung ist der Flügel 14 in einem axial verlaufenden Schlitz 20 in der Außenwandung des Flugkörpers 100 angeordnet. Um von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung zu gelangen, sind die Flügel 14 um senkrecht in Bezug auf die Längsachse 103 des Flugkörpers 100 angeordnete Achsen 21 drehbar gelagert. Das Aufklappen erfolgt zweckmäßig entgegen der Flugrichtung des Flugkörpers 100, so daß angreifende Luftkräfte den Aufklappvorgang unterstützen. Besondere Anforderungen werden an die Mittel gestellt, die die Flügel 14 des zweiten Leitwerks 102 aus der Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung überführen. Einerseits sollen diese Mittel möglichst wenig Raum und Gewicht einnehmen, da sie als Totlast anteil die Nutzlast des Flugkörpers verringern; zum anderen sollen sie auch nach längerer Lagerungszeit auch bei stärksten Beschleunigungskräften betriebssicher arbeiten und die zunächst eingeklappten Flügel 14 entfalten. Erfindungsgemäß umfassen die Mittel zum Ausklappen der Flügel 14 einen aufblasbaren Körper (Airbag) 12, 12', der in Ruhestellung der Flügel 14 im wesentlichen im Bereich der Längsachse 103 des Flugkörpers 100 auf engstem Raum derart zusammengefaltet ist, daß die ihrer Lagerstelle auf den Achsen 21 ebgewandten Endstücke der in den Schlitzen 20 versenkten Flügel 14 auf diesem zusammengefalteten Körper 12, 12' aufliegen. Aus dieser zusammengefalteten Stellung ist dieser aufblasbare Körper 12, 12' durch Gaszufuhr aufblasbar, wobei er sich vorzugsweise in radialer Richtung ausdehnt und zu einem im wesentlichen scheibenförmigen Gebilde aufblasbar ist. Durch diesen Aufblasvorgang, der sich bei Gaszufuhr in sehr kurzer Zeit vollzieht, wird auf die Enden der Flügel 14 eine in Radialrichtung wirkende Kraft ausgeübt, so daß sie um die Drehachsen 21 herumschwenken und in ihre Arbeitsstellung gelangen, in der sie im wesentlichen senkrecht auf der Längsachse 103 des Flugkörpers 100 stehen. Bezugsziffer 12 kennzeichnet den aufblasbaren Körper im zusammengefalteten Zustand; Bezugsziffer 12' den aufgeblasenen Zustand. Ein hochgespanntes gasförmiges Medium zur Beaufschlagung des Körpers 12, 12' wird in einem Druckgasbehälter 3 mitgeführt, der über Gaskanäle 4, 6 unter Zwischenschaltung eines gegebenenfalls elektrisch fernbedienbaren Druckminderungsventils 5 mit dem aufblasbaren Körper 12, 12' verbunden ist. Bis zum Entfalten der Flügel 14 des Leitwerks 102 ist der Druckgasbehälter 3 durch einen gasdichten Verschluß 2 verschlossen. Dieser Verschluß 2 wird zwecks Einleitung des Aufklappvorgangs der Flügel 14 beispielsweise durch eine pyrotechnische Zündkapsel 1 beseitigt. Bevor das aus dem Druckgasbehälter 3 ausströmende hochgespannte Gas zwecks Ausklappen der Flügel 14 auf den aufblasbaren Körper 12, 12' einwirkt und diesem die deutlich in Fig. 4 erkennbare Gestalt verleiht, muß zunächst eine Sicherung entfernt werden, die den Flügel 14 in Ruhestellung innerhalb des axialen Schlitzes 20 arretiert. Diese Sicherung besteht aus einem im Gaskanal 6 in Richtung der Längsachse 103 gleitbar gelagerten Schieber 7, der eine topfförmig ausgebildete Haltescheibe 8 trägt, die mit ihrer Seitenwand 8' in eine in der Außenkante 22 des Flügels 14 angeordnete Ausnehmung 23 eingreift. Aus dem Druckgasbehälter 3 nach Entfernung des Verschlusses 2 ausströmendes Gas gelangt dazu über den Gaskanal 4 und das Druckminderungsventil 5 auch in den Gaskanal 6 und verschiebt den Schieber 7 so weit in Flugrichtung entlang der Achse 103, daß die Seitenwand 8' der topfförmig ausgestalteten Haltescheibe 8 außer Eingriff mit der Ausnehmung 23 des Flügels 14 gelangt und diesen dadurch freigibt. Durch die Fortbewegung des Schiebers 7 wird sodann eine Bohrung 11 im Gaskanal 6 freigegeben, die diesen mit dem aufblasbaren Körper 12, 12' verbindet und dessen Aufblasen durch den im Gaskanal 6 anstehenden Gasdruck ermöglicht. Durch die radiale Ausdehnung des aufblasbaren Körpers 12, 12' werden die Flügel 14 schlagartig herumgeschwenkt und gelangen so in ihre Arbeitsstellung, in der sie durch federbelastete Bolzen 24 arretiert werden, die in in der Nachbarschaft der Drehachse 21 im Flügel 14 angeordnete Ausnehmungen 25 eingreifen.
  • Die erfindungsgemäß für das Ausklappen der Flügel 14 vorgesehenen Mittel lassen sich auf vergleichsweise engem Raum unterbringen und arbeiten auch nach sehr langer Lagerzeit auch bei großen Beschleunigungsbeanspruchungen Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die in Fig. 6 nur in einer schematischen Querschnittszeichnung dargestellt ist, sind die Flügel 14 des Leitwerks in Radialrichtung eingeschoben innerhalb der Hülle des Flugkörpers 100 angeordnet. Ihre der Flugkörperachse zugewandten Endstücke liegen auf einem im Ruhezustand zusammengefalteten, aufblasbaren Körper 12 auf. Wenn dieser aufblasbare Körper 12 mit einem Gasdruck beaufschlagt wird, dehnt er sich aus und schiebt dabei die Flügel 14 in Radialrichtung nach außen, so daß sie in ihre Arbeitsstellung gelangen.
  • Der aufblasbare Körper 12, 12' besteht bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung aus einem gasdichten Material, das einer hohen Druckbeanspruchung standhält. Besonders geeignet ist beispielsweise eine gewebeverstärkte Gummihülle oder eine aus einem Kunststoff bestehende Hülle.

Claims (4)

  1. Flugkörper mit einem Heckleitwerk (101) und einem zweiten, in Flugrichtung vor dem Heckleitwerk angeordneten Leitwerk (102), dessen Flügel (14) durch Mittel entgegen der Flugrichtung ausklappbar ausgebildet sind, wobei die Flügel (14) in Ruhestellung in axial verlaufenden Schlitzen (20) in der Außenwandung des Flugkörpers (100) angeordnet und um senkrecht in bezug auf die Längsachse (103) des Flugkörpers (100) angeordnete Achsen (21) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arretierung der Flügel (14) in Ruhestellung ein in einem Gaskanal (6) in Richtung der Längsachse (103) gleitbar gelagerter Schieber (7) vorgesehen ist, der eine topfförmig ausgebildete Haltescheibe (8) trägt, die mit ihrer Seitenwand (8') in eine in der Außenkante (22) des Flügels (14) angeordnete Ausnehmung (23) eingreift, und daß als Mittel zum Ausklappen der Flügel (14) ein über den Gaskanal (6) mit Druckgas beaufschlagbarer Körper (Airbag) (12) vorgesehen ist.
  2. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag in Ruhestellung der Flügel (14) im wesentlichen im Bereich der Längsachse (103) des Flugkörpers (100) derart zusammengefaltet ist, daß die ihrer Lagerstelle auf den Achsen (21) abgewandten Endstücke der in Schlitzen (20) versenkten Flügel (14) auf ihm aufliegen und der sich vorzugsweise in radialer Richtung ausdehend zu einem im wesentlichen scheibenförmigen Gebilde aufblasbar ist.
  3. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausklappen der Flügel (14) einen Druckgasbehälter (3) umfassen, und daß der Körper (12, 12') vermittels der gasdurchlässigen Kanäle (4, 6) mit dem Druckgasbehälter (3) verbindbar ist.
  4. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arretierung des Flügels ein Feder belastbarer Bolzen (24) vorgesehen ist, der nach Ausklappen des Flügels (14) in eine in der Nachbarschaft der Drehachse (21) in Flügel (14) angeordnete Ausnehmung (25) eingreift.
EP19850109643 1984-09-05 1985-07-31 Flugkörper Expired - Lifetime EP0180722B1 (de)

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EP0180722A2 EP0180722A2 (de) 1986-05-14
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