EP0427159A1 - Unmanned submarine vehicle for missiles - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
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- F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
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Definitions
- the invention relates to an unmanned underwater vehicle for air missiles according to the features of the preamble of claim 1.
- Submarine vehicles for air missiles are e.g. B. known from the unpublished German patent application PS 39 17 481.6.
- the recoil gases of the launching air rocket are discharged to the outside into the surrounding water through controllable nozzles which are arranged at the rear of the underwater vehicle and are provided with a controllable closure device for regulating the recoil effect. If air rockets with side-mounted start engines (boosters) are used, then the recoil gases must be guided
- Nozzles at the rear of the aircraft are problematic because the hot gases damage heat-sensitive parts of the air rocket or the steering wire.
- the controllable closure device of the nozzles requires a high level of technical effort, since they act under great pressure loads at great water depths.
- the invention has for its object to derive the recoil gases of the launching air rocket directly from the underwater vehicle and to create a closure for the outlet openings of the recoil gases that withstands high water pressures and opens in the start phase of the air rocket in a simple manner.
- This solution has the advantage that the pulse energy of the recoil gases is used directly to open the cover, with which the gas outlet openings are closed, and that no means are required for the timing of the opening process.
- the conical seat of the lid allows the absorption of high water pressure forces and at the same time easy removal of the lid in shallow water depths when it is subjected to gas pressure forces from the inside.
- the air rocket has start engines (boosters) 5 arranged on the side of the rocket body and a main engine 3 at the rear of the rocket body .
- the start engines 5 are fired when the bow of the underwater vehicle is open and accelerate the air rocket to a multiple of the acceleration due to gravity.
- the main engine is ignited only at the end of the start phase outside the underwater vehicle.
- the drive mechanisms are ignited, the recoil gases hit the cover 7 and push them out of the openings 6 against the low water pressure acting on the water surface, thereby freeing them for the outflow of the recoil gases into the surrounding water.
- the cover 7 is seated in the opening 6 with a conically shaped seat 8 which narrows inwards.
- the cover 7 is provided with a greater wall thickness than the surrounding wall 4, so that on the conical seat 8 of the cover there is a guide surface 10 projecting beyond the wall 4.
- the seat 8 of the cover 7 is lined in the opening 6 with a pressure-resistant seal 9 which, in addition to its sealing effect, also acts as a corrosion protection for the seat surface.
- the material of the seal could correspond to the material of a cylinder head gasket for motor vehicle engines.
- a transport lock 11 is provided for holding the lid 7 in the openings 6 in the absence or insufficient external water pressure. This consists of a thin, slightly elastic plastic tube that is pulled from the outside in the area of the openings 6 over the underwater vehicle.
- the plastic tube can be easily broken through by the cover 7, which is under the action of the recoil gases, with separation points provided in the tube having a supporting effect.
- Another conceivable transport lock with the same effect as the plastic hose shown above could be implemented by a layer of paint applied from the outside. It is also conceivable to use snap locks that can be released under pressure.
- This oblique countersink forms with the outer flank of the undercut 14 a circumferential cutting edge 16 on which the partial jets of the recoil gases are returned to the main jet incident.
- the flow behavior of the recoil gases in the depression 12 of the cover 7 is shown in FIG. 3.
- the recoil gases impinging on the cover 7 in the main jet 16 are split on the bottom surface 13 of the depression 12 into partial jets 18 and 19 which are located on the bottom surface 13, with sufficient smoothness of this surface, spread out and deflected in the undercut 14.
- the cutting edge 16 With the cutting edge 16, the deflected rays are led out of the undercut 14 in such a way that they do not emerge from the depression 12 but are entrained by them in the direction of the bottom surface 13 when they hit the main jet.
- the movement arrows 20 show the flow directions of the main and partial jets.
- other shapes of the undercut 14 than the semicircular shape shown can also be used, such as, for. B. a rectangular shape.
- the depth of the depression 12 must be such that a flow-free deflection and return of the partial jets 18, 19 is possible.
- the opening 6 has an installation area 21 on its circumference, which increases in the direction of the bow of the underwater vehicle 1.
- the jet of the recoil gas is directed out of the opening against the external water pressure in the direction of the arrow 20.
- the decrease in the installation area 21 in the direction of the rear of the underwater vehicle prevents the recoil gas from flowing past the opening 6.
- the gas outlet when the rocket 2 is lifted can also be improved in that openings 6 with the cover 7 are arranged vertically one above the other in the direction of the bow, which are caused by the recoil gases the launching rocket 2 are opened one after the other.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Unterwasserfahrzeug für Luftraketen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an unmanned underwater vehicle for air missiles according to the features of the preamble of claim 1.
Unterwasserfahrzeuge für Luftraketen sind z. B. aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung PS 39 17 481.6 bekannt. In dem bekannten Unterwasserfahrzeug werden die Rückstoßgase der startenden Luftrakete durch steuerbare Düsen, die am Heck des Unterwasserfahrzeuges angeordnet und mit einer steuerbaren Verschlußeinrichtung zur Regulierung der Rückstoßwirkung versehen sind, nach außen in das umgebende Wasser abgeleitet. Werden Luftraketen mit seitlich angeordneten Starttriebwerken (Booster) eingesetzt, dann ist eine Führung der Rückstoßgase zuSubmarine vehicles for air missiles are e.g. B. known from the unpublished German patent application PS 39 17 481.6. In the known underwater vehicle, the recoil gases of the launching air rocket are discharged to the outside into the surrounding water through controllable nozzles which are arranged at the rear of the underwater vehicle and are provided with a controllable closure device for regulating the recoil effect. If air rockets with side-mounted start engines (boosters) are used, then the recoil gases must be guided
Düsen am Heck des Flugzeuges problematisch, da die heißen Gase wärmeempfindliche Teile der Luftrakete oder den Lenkdraht beschädigen. Die steuerbare Verschlußeinrichtung der Düsen erfordert einen hohen technischen Aufwand, da in großen Wassertiefen starke Druckbelastungen auf sie einwirken.Nozzles at the rear of the aircraft are problematic because the hot gases damage heat-sensitive parts of the air rocket or the steering wire. The controllable closure device of the nozzles requires a high level of technical effort, since they act under great pressure loads at great water depths.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die auftreffenden Rückstoßgase der startenden Luftrakete direkt aus dem Unterwasserfahrzeug abzuleiten und einen Verschluß für die Austrittsöffnungen der Rückstoßgase zu schaffen, der hohen Wasserdrücken standhält und in der Startphase der Luftrakete in einfacher Weise öffnet.The invention has for its object to derive the recoil gases of the launching air rocket directly from the underwater vehicle and to create a closure for the outlet openings of the recoil gases that withstands high water pressures and opens in the start phase of the air rocket in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Diese Lösung bringt den Vorteil mit sich, daß die Impulsenergie der Rückstoßgase direkt zur Öffnung der Deckel, mit denen die Gasaustrittsöffnungen verschlossen sind, ausgenutzt wird und daß für die zeitliche Steuerung des Öffnungsvorganges keine Mittel erforderlich sind. Der konusförmige Sitz des Deckels ermöglicht die Aufnahme hoher Wasserdruckkräfte und gleichzeitig ein leichtes Lösen des Deckels in geringen Wassertiefen, wenn dieser von innen mit Gasdruckkräften beaufschlagt wird.This solution has the advantage that the pulse energy of the recoil gases is used directly to open the cover, with which the gas outlet openings are closed, and that no means are required for the timing of the opening process. The conical seat of the lid allows the absorption of high water pressure forces and at the same time easy removal of the lid in shallow water depths when it is subjected to gas pressure forces from the inside.
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen gegeben. Mit den Weiterbildungen wird in vorteilhafter Weise die Führung und Ableitung der Rückstoßgase im Inneren des Unterwasserfahrzeuges verbessert. Weiterhin ist eine vorteilhafte Lösung für die Transportsicherung der in den Öffnungen sitzenden Deckel angegeben, die dann wirkt, wenn kein ausreichender Wasserdruck auf den Deckeln lastet und selbsttätig lösbar ist, wenn Rückstoßgase auf die Deckel einwirken.Further developments of the solution according to the invention are given in the subclaims. With the advanced training is in advantageously improves the guidance and discharge of the recoil gases inside the underwater vehicle. Furthermore, an advantageous solution for securing the cover in the openings is specified, which acts when there is not sufficient water pressure on the cover and can be released automatically when recoil gases act on the cover.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt das Unterwasserfahrzeug in der Schußposition,
- Fig. 2 zeigt eine Öffnung mit Deckel für den Austritt von Raketenrückstoßgasen,
- Fig. 3 zeigt die Gasführung im Deckel vor der Freigabe der Gasaustrittsöffnung und
- Fig. 4 zeigt die Gasführung an der Austrittsöffnung bei abhebender Luftrakete.
- 1 shows the underwater vehicle in the firing position,
- 2 shows an opening with a lid for the escape of rocket recoil gases,
- Fig. 3 shows the gas flow in the lid before the gas outlet opening and
- Fig. 4 shows the gas flow at the outlet opening with the air rocket taking off.
In Fig. 1 ist ein Unterwasserfahrzeug mit einer darin aufgenommenen Luftrakete 2 gezeigt, das zum Starten der Luftrakete 2 an die Wasseroberfläche gelenkt ist. Die Luftrakete besitzt seitlich am Raketenkörper angeordnete Starttriebwerke (Booster) 5 und am Heck des Raketenkörpers ein Haupttriebwerk 3. In der Wandung 4 des Unterwasserfahrzeuges sind an den Auftrefflächen der Raketenrückstoßgase der Starttriebwerke 5 Öffnungen 6 zum Abführen der Rückstoßgase eingelassen, die mit Deckeln 7 verschlossen sind.1 shows an underwater vehicle with an
Beim Starten der Luftrakete 2 werden bei geöffneten Bug des Unterwasserfahrzeuges die Starttriebwerke 5 gezündet, welche die Luftrakete auf ein Mehrfaches der Erdbeschleunigung beschleunigen. Das Haupttriebwerk wird erst am Schluß der Startphase außerhalb des Unterwasserfahrzeuges gezündet. Beim Zünden der Antriebswerke treffen die Rückstoßgase auf die Deckel 7 und drücken diese gegen den geringen an der Wasseroberfläche wirkenden Wasserdruck aus den Öffnungen 6 heraus, womit diese für das Ausströmen der Rückstoßgase in das umgebende Wasser frei werden.When the
Fig. 2 zeigt die konstruktive Ausführung von Öffnung 6 und Deckel 7. Der Deckel 7 sitzt mit einem sich nach innen verengenden konusförmigen Sitz 8 in der Öffnung 6. Zum Zwecke der besseren Führung des Deckels 7, wenn er von den Rückstoßgasen aus der Öffnung 6 herausgedrückt wird, ist der Deckel 7 mit einer größeren Wandstärke versehen, als die umgebende Wandung 4 aufweist, so daß an dem konusförmigen Sitz 8 des Deckels eine über die Wandung 4 hinausragende Führungsfläche 10 vorhanden ist. Der Sitz 8 des Deckels 7 ist in der Öffnung 6 mit einer druckfesten Dichtung 9 ausgekleidet, die neben ihrer Dichtwirkung noch als Korrosionsschutz für die Sitzfläche wirkt. Das Material der Dichtung könnte dem Material einer Zylinderkopfdichtung für Kraftfahrzeugmotoren entsprechen. Für die Halterung der Deckel 7 in den Öffnungen 6 bei fehlenden, oder nicht ausreichendem äußeren Wasserdruck ist eine Transportsicherung 11 vorgesehen. Diese besteht aus einem dünnen, geringfügig elastischen Kunststoffschlauch, der von außen im Bereich der Öffnungen 6 über das Unterwasserfahrzeug gezogen ist.2 shows the construction of the
Der Kunststoffschlauch kann von dem unter der Wirkung der Rückstoßgase stehenden Deckel 7 leicht durchbrochen werden, wobei in dem Schlauch vorgesehene Trennstellen unterstützend wirken. Eine andere denkbare Transportsicherung mit gleicher Wirkung wie sie der vorangehend dargestellte Kunststoffschlauch besitzt, könnte durch eine von außen aufgebrachte Farbschicht ausgeführt sein. Auch ist die Verwendung von unter einwirkenden Druck lösbaren Schnappverschlüssen denkbar.The plastic tube can be easily broken through by the
Die Ausnutzung des Strömungsverhaltens der Rückstoßgase an glatten Wänden, die dadurch charakterisiert ist, daß ein auf eine Wand schräg auftretender Strahl unter Aufspaltung von Teilstrahlen an der glatten Oberfläche der Wand weitergeführt wird, ohne daß ein Abprallen des Strahles in die Umgebung erfolgt, führt zu der besonderen Ausgestaltung der inneren Oberfläche des Deckels gemäß Fig. 2. In den Deckel 7 ist eine großflächige Einsenkung 12 eingebracht, auf deren Bodenfläche 13 (siehe Einzelheit "A") der Strahl der Rückstoßgase auftrifft. Der Rand der Einsenkung 12 ist mit einer Hinterschneidung 14 versehen, die halbkreisförmig ausgebildet ist und in der sich ausbreitende Teilstrahlen des Rückstoßgases umgelenkt werden. Weiterhin ist die Einsenkung 12 mit einer schrägen Ansenkung 15 versehen, an der die Rückstoßgase in die Einsenkung 12 hineingeleitet werden. Diese schräge Ansenkung bildet mit der äußeren Flanke der Hinterschneidung 14 eine umlaufende Schneide 16 an der die Teilstrahlen der Rückstoßgase in den auftreffenden Hauptstrahl zurückgeführt werden. In Fig. 3 ist das Strömungsverhalten der Rückstoßgase in der Einsenkung 12 des Deckels 7 gezeigt. Die in dem Hauptstrahl 16 auf den Deckel 7 auftreffenden Rückstoßgase werden an der Bodenfläche 13 der Einsenkung 12 in Teilstrahlen 18 und 19 gespalten, die sich an der Bodenfläche 13, bei genügender Glätte dieser Fläche, ausbreiten und in der Hinterschneidung 14 umgelenkt werden. Mit der Schneide 16 werden die umgelenkten Strahlen so aus der Hinterschneidung 14 herausgeführt, daß sie nicht aus der Einsenkung 12 heraustreten sondern beim Auftreffen auf den Hauptstrahl von diesen in Richtung Bodenfläche 13 mitgerissen werden. Die Bewegungspfeile 20 zeigen die Strömungsrichtungen der Haupt- und Teilstrahlen. Für die Umlenkung der Teilstrahlen 18, 19 in der Hinterschneidung 14 sind auch andere Formen der Hinterschneidung 14, als die dargestellte halbkreisförmige Form, anwendbar wie z. B. eine rechteckige Form. Die Tiefe der Einsenkung 12 muß so ausgebildet sein, daß eine strömungsfreie Umlenkung und Rückführung der Teilstrahlen 18, 19 möglich ist.The exploitation of the flow behavior of the recoil gases on smooth walls, which is characterized in that a jet which occurs obliquely on a wall is continued with splitting of partial jets on the smooth surface of the wall without the jet bouncing off into the environment leads to this 2, a
In Fig. 4 ist eine besondere Gestaltung der Öffnung 6 offenbart, mit der die Gasführung bei ausgestossenem Deckel 7 und abhebender Luftrakete 2 beeinflußt ist. Auf ihrem Umfang weist die Öffnung 6 dazu eine Einbaufläche 21 auf, die in Richtung zum Bug des Unterwasserfahrzeuges 1 zunimmt. An der Einbaufläche 21 wird der Strahl des Rückstoßgases in Richtung des Bewegungspfeiles 20 aus der Öffnung entgegen dem äußeren Wasserdruck herausgeleitet. Die Abnahme der Einbaufläche 21 in Richtung Heck des Unterwasserfahrzeuges verhindert ein Vorbeiströmen des Rückstoßgases an der Öffnung 6. Der Gasaustritt bei abhebender Rakete 2 kann auch dadurch verbessert werden, daß Öffnungen 6 mit Deckel 7 in Richtung Bug senkrecht übereinander angeordnet sind, die von den Rückstoßgasen der abhebenden Rakete 2 nacheinander geöffnet werden.4, a special design of the
Claims (7)
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