EP2977713B1 - Fuselage nose cap for a missile - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rumpfbughaube für einen Flugkörper, mit einer Außenfläche, einer die Außenfläche bildenden Haubenwandung und einem Kraftelement.The invention relates to a hull hood for a missile, with an outer surface, a hood wall forming the outer surface and a force element.
Flugkörper weisen im Bugbereich ihres Rumpfes häufig einen Sensorkopf mit einem Sensor zur Erfassung einer Messgröße auf. Beispielsweise kann eine solche Messgrößenerfassung mit einem optischen Sensor erfolgen und der Erfassung von Zielen des Flugkörpers zu dessen Zielführung dienen. Üblicherweise ist der Sensor des Sensorkopfes durch eine messgrößendurchlässige Abschirmung, auch Dom genannt, gegen schädigende Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Teilchenschlag, abgeschirmt.Missiles often have a sensor head with a sensor for detecting a measured variable in the bow area of their fuselage. By way of example, such a measurement variable detection can be carried out with an optical sensor and serve to detect targets of the missile for its route guidance. Usually, the sensor of the sensor head is shielded by a Meßmesendurchlässige shield, also called Dom, against damaging environmental influences, such as particle impact.
Üblicherweise wird der Sensorkopf lediglich im letzten Teil des Flugs des Flugkörpers zur Messgrößenerfassung aktiviert, beispielsweise zur Zielführung des Flugkörpers unmittelbar vor dessen Eintreffen im Ziel. Um den Dom bis zur Aktivierung des Sensorkopfes vor schädigenden thermischen oder mechanischen Einwirkungen während eines Fluges des Flugkörpers zu schützen, ist dieser deshalb mit einer üblicherweise messgrößenundurchlässigen Rumpfbughaube abgedeckt. Diese wird erst unmittelbar vor der Aktivierung des Sensorkopfes abgeworfen, sodass eine ungehinderte Messgrößenerfassung des Sensors durch den messgrößendurchlässigen Dom hinweg erfolgen kann.Usually, the sensor head is activated only in the last part of the flight of the missile for measuring variable detection, for example, for guidance of the missile immediately before it arrives at the destination. In order to protect the dome until the activation of the sensor head from damaging thermal or mechanical effects during flight of the missile, this is therefore covered with a usual size impermeable hull hood. This is discarded only immediately before the activation of the sensor head, so that unimpeded measurement size detection of the sensor can be carried out through the measuring area permeable dome.
Aus der
Die
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufwandsgünstig herstellbare und dichte Rumpfbughaube anzugeben.It is an object of the present invention to provide a low-cost manufacturable and sealed hull hood.
Diese Aufgabe wird durch eine Rumpfbughaube entsprechend den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst, bei der die Haubenwandung eine Sollbruchgeometrie aufweist und das Kraftelement zu einer zerstörenden Zerteilung der Haubenwandung gemäß der Sollbruchgeometrie vorbereitet ist.This object is achieved by a trunk hood according to the features of claim 1, wherein the hood wall has a predetermined breaking geometry and the force element is prepared for a destructive division of the hood wall according to the predetermined breaking geometry.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Dichtheit von mehrteiligen Rumpfbughauben durch die zum Abwerfen der Haube vorhandenen Trennfugen zwischen den einzelnen Teilen der Rumpfbughaube beeinflusst wird. Um eine ausreichende Dichtheit gegen die Einwirkung des Staudruckes zu erreichen, kann eine maßlich eng tolerierte Fertigung und passgenaue Montage der Teile, sowie eine aufwändige Abdichtung der Trennfugen erforderlich sein. Durch die Erfindung kann mit einfachen Mitteln eine hohe Dichtheit der Rumpfbughaube erzielt werden, da die Rumpfbughaube eine zerteilbare Sollbruchgeometrie aufweist und so zumindest teilweise auf Trennfugen verzichtet werden kann. Folglich kann der Aufwand einer Trennfugenabdichtung zumindest verringert werden.The invention is based on the consideration that the tightness of multi-part fuselage hoods is influenced by the present for dropping the hood joints between the individual parts of the fuselage hood. In order to achieve a sufficient tightness against the action of the back pressure, a dimensionally closely tolerated production and accurate installation of the parts, as well as a complex sealing of the joints may be required. By the invention, a high tightness of the hull hood can be achieved with simple means, since the hull bonnet has a dividable predetermined breaking geometry and thus can be at least partially dispensed with joints. Consequently, the cost of a joint seal can be at least reduced.
Die Rumpfbughaube kann für eine Montage im Bugbereich eines Flugkörpers, insbesondere an einem bugseitig angeordneten Sensorkopf, vorbereitet sein, sodass die Rumpfbughaube einen vorderen, insbesondere den vordersten Teil des Sensorkopfs bildet. Der Sensorkopf kann eine Zielerfassungseinrichtung mit einem optischen Sensor aufweisen, welcher durch eine als Dom ausgeführte, strahlungsdurchlässige Abschirmung abgeschirmt sein kann. Die Rumpfbughaube kann zur zumindest teilweisen Abdeckung dieser Abschirmung vorbereitet sein.The fuselage hood can be prepared for mounting in the bow region of a missile, in particular on a sensor head arranged on the bow, so that the fuselage hood forms a front, in particular the foremost, part of the sensor head. The sensor head can have a target detection device with an optical sensor, which can be shielded by a radiation-permeable shield designed as a dome. The hull cap can be prepared for at least partial coverage of this shield.
Die Haubenwandung kann als Schale ausgeführt sein, wobei die Außenfläche der Rumpfbughaube durch die äußerste, einer Umgebung bzw. einer Flugatmosphäre zugewandten Ebene der Schale gebildet werden kann. Die Haubenwandung kann eine tragende Struktur der Rumpfbughaube sein. Alternativ kann die Haubenwandung eine Beplankung oder Verkleidung einer Trägerstruktur der Rumpfbughaube sein.The hood wall can be designed as a shell, wherein the outer surface of the hull hood can be formed by the outermost, an environment or a flying atmosphere facing the shell. The hood wall can be a supporting structure of the trunk hood. Alternatively, the hood wall may be a planking or lining of a carrier structure of the fuselage hood.
Die Haubenwandung bildet zweckmäßigerweise einen Hohlraum zur Aufnahme von weiteren Teilen der Rumpfbughaube, wie beispielsweise dem Kraftelement, gegebenenfalls einer Elektronikeinheit zu dessen Ansteuerung und einer Abdrückschale zum Umgreifen des Kraftelements.The hood wall expediently forms a cavity for receiving further parts of the trunk hood, such as, for example, the force element, optionally an electronic unit for its activation, and a take-off shell for embracing the force element.
Das Kraftelement kann ein Mittel zum Erzeugen einer Kraft und zur mittelbaren oder unmittelbaren Einleitung dieser Kraft in die Haubenwandung aufweisen. Zweckmäßigerweise das Kraftelement dazu vorbereitet, die Kraft schlagartig zu erzeugen und/oder einzuleiten. Die Kraft kann an zumindest zwei Bereichen der Haubenwandung einleitbar sein. Die erzeugbare Kraft des Kraftelementes ist zweckmäßigerweise zumindest so hoch bemessen und derart in die Haubenwandung einleitbar, dass eine mechanische Überbeanspruchung der Sollbruchgeometrie verursacht wird.The force element may comprise means for generating a force and for directly or indirectly introducing this force into the hood wall. Conveniently, the force element prepared to produce the force abruptly and / or initiate. The force can be introduced at least two regions of the hood wall. The producible force of the force element is expediently dimensioned at least as high and can be introduced into the hood wall such that a mechanical overstressing of the predetermined break geometry is caused.
Die Sollbruchgeometrie kann eine definierte geometrische Schwächung der Haubenwandung sein und beispielsweise eine Ausnehmung, eine Vertiefung, eine Sicke, eine Nut, eine Einfräsung oder eine Kerbe in und/oder an der Haubenwandung sein. Zweckmäßigerweise ist die Sollbruchgeometrie auf der Innenseite der Haubenwandung angeordnet, insbesondere ausschließlich. Die Sollbruchgeometrie kann zur Aufnahme von Leitungen, beispielsweise von elektrischen Leitungen oder Druckleitungen, vorbereitet sein, sodass ein Mehraufwand zur Herstellung von zusätzlichen Leitungsführungen in und/oder an der Haubenwandung vermieden wird. Die Sollbruchgeometrie kann durch eine Deckschicht abgedeckt sein. Die Sollbruchgeometrie ist zweckmäßigerweise linien- bzw. kurvenförmig entlang der Haubenwandung angeordnet. Die Sollbruchgeometrie kann eine definierte materielle Schwächung der Haubenwandung sein, beispielsweise durch einen lokal in der Haubenwandung angeordneten Werkstoff mit geringerer mechanischer Beanspruchbarkeit im Vergleich zu einem weiteren Werkstoff der Haubenwandung.The predetermined breaking geometry can be a defined geometric weakening of the hood wall and can be, for example, a recess, a recess, a bead, a groove, a milled recess or a notch in and / or on the hood wall. Appropriately, the predetermined breaking geometry is arranged on the inside of the hood wall, in particular exclusively. The predetermined breaking geometry can be prepared for receiving lines, for example of electrical lines or pressure lines, so that an additional effort for the production of additional cable guides in and / or on the hood wall is avoided. The predetermined breaking geometry can be covered by a cover layer. The predetermined breaking geometry is expediently arranged along the hood wall in a linear or curved manner. The predetermined breaking geometry can be a defined material weakening of the hood wall, for example by a material arranged locally in the hood wall with a lower mechanical resistance in comparison to another material of the hood wall.
Die Haubenwandung ist zweckmäßigerweise zu einer bruchmechanischen Zerstörung entlang der Sollbruchgeometrie, also zu einem Auseinanderreißen und/oder -brechen, durch eine Einwirkung des Kraftelements vorbereitet. Entsprechend ist die Haubenwandung so konstruiert, dass sie bei einer Krafteinwirkung, wie durch das Kraftelement verursacht, bevorzugt entlang der Sollbruchgeometrie zerbricht. Die durch das Kraftelement erzeugbare Kraft, deren Einleitung in die Haubenwandung und die Anordnung und/oder Auslegung der Sollbruchgeometrie sind zweckmäßigerweise so aufeinander abgestimmt bzw. derart konstruktiv ausgelegt, dass die nach einem Zerteilen der Haubenwandung entstehenden Bruchstücke seitlich weggeschleudert werden. Zweckmäßigerweise ist die Haubenwandung entlang der Sollbruchgeometrie derart zerteilbar, dass überwiegend Bruchstücke in einer durch die Sollbruchgeometrie im Wesentlichen vorgebbare Geometrie in einer im Wesentlichen vorgebbaren Anzahl entstehen.The hood wall is expediently prepared for fracture-mechanical destruction along the intended break geometry, ie for tearing apart and / or breaking, by an action of the force element. Accordingly, the hood wall is constructed so that it preferably breaks along the predetermined breaking geometry when a force, as caused by the force element. The force which can be generated by the force element, its introduction into the hood wall and the arrangement and / or design of the predetermined breaking geometry are expediently coordinated with one another or constructed in such a constructive manner that they are designed according to one Cutting the hood wall resulting fragments are thrown laterally. Expediently, the hood wall can be divided in such a way along the predetermined breaking geometry that predominantly fragments in a geometry substantially predeterminable by the predetermined breaking geometry arise in a substantially predeterminable number.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei einem mit Tragflächen und/oder einem Leitwerk versehenen Flugkörper. Bei solch einem Flugkörper besteht nach dem Abwerfen einer Rumpfbughaube während des Fluges die Gefahr, dass die Rumpfbughaube oder Teile der Rumpfbughaube durch den Luftwiderstand heckwärts getrieben werden, auf die Tragflächen und/oder das Leitwerk auftreffen und infolge des Aufpralls einen Schaden verursachen. Dabei werden die Aufprallenergie und damit die Gefahr eines Schadens unter anderen durch die Masse der Teile beeinflusst. Da die Geometrie und Anzahl der nach dem Zerteilen entstehenden Bruchstücke im Wesentlichen durch die Sollbruchgeometrie vorgebbar ist, kann durch die Erfindung mit einfachen Mitteln die Masse der Bruchstücke beeinflusst und folglich die Gefahr eines Schadens durch den Abwurf der Rumpfbughaube verringert werden.The invention is particularly advantageous applicable to a provided with wings and / or a tail missile. In such a missile, after launching a hull hood during flight there is a risk that the fuselage hood or portions of the fuselage hood may be propelled rearward by air resistance, impinge on the wings and / or tail and cause damage as a result of the impact. The impact energy and thus the risk of damage are influenced by the mass of the parts. Since the geometry and number of fragments formed after cutting can be predetermined essentially by the predetermined breaking geometry, the invention can be influenced by simple means the mass of the fragments and consequently the risk of damage caused by the dropping of the hull hood.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Haubenwandung einstückig, insbesondere monolithisch. Hierdurch kann eine gute Dichtigkeit der Rumpfbughaube erreicht werden. Auf Dichtungsspalte innerhalb der Haubenwandung kann verzichtet werden. Unter einstückig kann auch eine stoffschlüssige Verbindung gleicher oder verschiedener Materialien verstanden werden, z.B. von Kunststoff umspritztes Metall, oder ein in Kunststoff eingegossenes Metallgewinde. Monolithisch ist eine Einstückigkeit aus einem einzigen Material. Vorteilhafterweise bildet die Haubenwandung zumindest den überwiegenden Teil der Außenfläche der Rumpfbughaube, insbesondere zumindest 80%. Besonders vorteilhaft ist die Haubenwandung der gesamten Rumpfbughaube einstückig, insbesondere monolithisch, ggf. bis auf Befestigungselemente, wie ein eingeschraubter Gewindering zur Befestigung am Bug eines Suchkopfs. Die Haubenwandung kann durch Urformen hergestellt sein, z.B. durch Spritzen, Pressen oder gießen. Alternativ kann die Haubenwandung mehrere Segmente aufweisen, die jeweils einen Teil der Außenfläche der Rumpfbughaube bilden.In an advantageous embodiment of the invention, the hood wall is in one piece, in particular monolithic. As a result, a good tightness of the hull hood can be achieved. On sealing gaps within the hood wall can be omitted. By one piece can also be understood a cohesive connection of identical or different materials, e.g. plastic overmolded metal, or a plastic thread embedded in metal. Monolithic is a one-piece piece of a single material. Advantageously, the hood wall forms at least the major part of the outer surface of the hull hood, in particular at least 80%. Particularly advantageous is the hood wall of the entire hull hood in one piece, in particular monolithic, possibly up to fasteners, such as a screwed threaded ring for attachment to the bow of a seeker head. The hood wall may be made by prototyping, e.g. by spraying, pressing or pouring. Alternatively, the hood wall may have a plurality of segments which each form part of the outer surface of the hull hood.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Sollbruchgeometrie zumindest über die Hälfte der axialen Länge der Haubenwandung hinweg ausgebildet, insbesondere über zumindest die Hälfte der axialen Länge der Rumpfbughaube. Unter der axialer Länge der Haubenwandung im Sinne der Erfindung, ist der senkrecht zur Längsachse der Rumpfbughaube projizierte Abstand zwischen dem bugseitigsten Ende und dem heckseitigsten Ende der Haubenwandung zu verstehen. Zweckmäßigerweise ist die Länge der Haubenwandung gleich der Länge der Rumpfbughaube. Die Längsachse der Rumpfbughaube verläuft zweckmäßigerweise parallel zur Längsachse eines durch die Rumpfbughaube abdeckbaren Sensorkopfs. Durch eine derartige Ausbildung der Sollbruchgeometrie kann eine weitläufige Riss- bzw. Bruchausbreitung in der Haubenwandung erzielt und folglich eine besonders zuverlässige Zerteilung der Haubenwandung erreicht werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the predetermined breaking geometry is formed over at least half of the axial length of the hood wall, in particular over at least half of the axial length of Rumpfbughaube. Under the axial length of the hood wall in the context of the invention, the projected perpendicular to the longitudinal axis of the hull hood is to be understood between the bugseitigsten end and the rearmost end of the hood wall. Conveniently, the length of the hood wall is equal to the length of the trunk hood. The longitudinal axis of the hull hood expediently runs parallel to the longitudinal axis of a coverable by the hull hood sensor head. By such a design of the predetermined breaking geometry, a widespread crack or break propagation in the hood wall can be achieved, and consequently a particularly reliable division of the hood wall can be achieved.
In der Praxis hat sich ein Verlauf der Sollbruchgeometrie in Längsrichtung der Haubenwandung bewährt. Die Längsrichtung der Haubenwandung im Sinne der Erfindung ist durch eine Tangente an die Schnittlinie einer Ebene durch die Längsachse der Rumpfbughaube mit der Haubenwandung gegeben. Die Längsrichtung kann somit insbesondere bei einer gekrümmten Haubenwandung ortsabhängig sein. So kann auf einfache Weise erreicht werden, dass nach dem Zerteilen der Haubenwandung entlang der Sollbruchgeometrie entstehende Bruchstücke nach außen, also senkrecht zur Flugrichtung des Flugkörpers, geschleudert und durch den Luftwiderstand von dem Flugkörper wegbewegt werden.In practice, a course of the predetermined breaking geometry has proven in the longitudinal direction of the hood wall. The longitudinal direction of the hood wall according to the invention is given by a tangent to the intersection of a plane through the longitudinal axis of the hull hood with the hood wall. The longitudinal direction can thus be location-dependent, in particular in the case of a curved hood wall. Thus, it can be achieved in a simple manner that after the division of the hood wall along the predetermined breaking geometry resulting fragments to the outside, so perpendicular to the direction of flight of the missile, are thrown and moved away by the air resistance of the missile.
In einer anderen Ausführungsform weist das Kraftelement einen pyrotechnischen Treibsatz auf. Der pyrotechnische Treibsatz dient der Erzeugung einer zur Zerteilung der Haubenwandung erforderlichen Kraft. Der pyrotechnische Treibsatz kann durch eine zumindest teilweise durch die Haubenwandung der Rumpfbughaube umschlossene Zündeinrichtung zündbar sein. Pyrotechnische Treibladungen sind vielfach erprobt und können in ihrer Wirkweise über einen weiten Kraftbereich einfach bemessen werden, wodurch sich die Zerteilung der Haubenwandung besonders zuverlässig und mit einer angemessenen, den Sensorkopf nicht beeinträchtigenden Krafteinwirkung erreichen lässt.In another embodiment, the force element on a pyrotechnic propellant. The pyrotechnic propellant serves to generate a force required for the division of the hood wall. The pyrotechnic propellant may be ignited by an at least partially enclosed by the hood wall of the hull hood ignition. Pyrotechnic propellant charges are widely tested and can be easily dimensioned in their mode of action over a wide range of force, whereby the division of the hood wall can be achieved particularly reliable and with a reasonable, not the sensor head affecting force.
Vorteilhafterweise weist das Kraftelement einen Zylinderkolben auf. Der Zylinderkolben ist zweckmäßigerweise zu einer gerichteten Beschleunigung durch einen pyrotechnischen Treibsatz vorbereitet. Ferner kann der Zylinderkolben zu einer zumindest mittelbaren Einwirkung auf die Haubenwandung vorbereitet sein.Advantageously, the force element has a cylinder piston. The cylinder piston is expediently prepared for a directed acceleration by a pyrotechnic propellant charge. Furthermore, the cylinder piston can be prepared for at least indirect action on the hood wall.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Kraftelement einen an einer Stirnseite mit einem Zylinderboden verschlossenen Hohlzylinder aufweist. Der Hohlzylinder weist vorteilhafterweise eine Axialbohrung auf. Zweckmäßigerweise ist die Axialbohrung zur axial beweglichen Aufnahme eines Zylinderkolbens und/oder einer pyrotechnischen Treibladung vorbereitet.Moreover, it is advantageous if the force element has a closed at one end face with a cylinder bottom hollow cylinder. The hollow cylinder points advantageously an axial bore. Conveniently, the axial bore for axially movable receiving a cylinder piston and / or a pyrotechnic propellant charge is prepared.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der pyrotechnische Treibsatz zwischen dem Zylinderkolben und dem Zylinderboden angeordnet und zur Beschleunigung des Zylinderkolbens längs der Axialbohrung vorbereitet. Durch eine vorgebbare Ausrichtung der Axialbohrung kann eine präzise Ausrichtung der Einwirkrichtung des Zylinderkolbens bzw. der durch den pyrotechnischen Treibsatz erzeugbaren Kraft auf die Haubenwandung erreicht und folglich eine besonders effektive Zerstörung der Haubenwandung erzielt werden.In an advantageous embodiment, the pyrotechnic propellant charge is arranged between the cylinder piston and the cylinder bottom and prepared for the acceleration of the cylinder piston along the axial bore. By a predetermined orientation of the axial bore a precise alignment of the direction of action of the cylinder piston or the force generated by the pyrotechnic propellant force can be achieved on the hood wall and consequently a particularly effective destruction of the hood wall can be achieved.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Zylinderkolben gasdicht in der Axialbohrung des Hohlzylinders eingepasst ist. Zweckmäßigerweise ist die Axialbohrung des Hohlzylinders mit einem axialen Anschlag zur Festlegung des maximalen Hubs des Zylinderkolbens versehen, sodass ein vollständiges Herausbewegen des Zylinderkolbens aus der Axialbohrung unterbunden ist. Vorteilhafterweise ist die Gasdichtheit auch bei maximalem Hub des Zylinderkolbens, beispielsweise durch eine am Anschlag angeordnete Dichtung, gewährleistet. Durch die derartige Einpassung des Zylinderkolbens in der Axialbohrung kann erreicht werden, dass bei einer Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes freiwerdende Rauchgase eingeschlossen bleiben, wodurch eine Beeinträchtigung des Sensorkopfs vermieden wird.Furthermore, it is advantageous if the cylinder piston is fitted gas-tight in the axial bore of the hollow cylinder. Conveniently, the axial bore of the hollow cylinder is provided with an axial stop for fixing the maximum stroke of the cylinder piston, so that a complete moving out of the cylinder piston is prevented from the axial bore. Advantageously, the gas-tightness is ensured even at maximum stroke of the cylinder piston, for example by a seal arranged on the stop. By such a fit of the cylinder piston in the axial bore can be achieved that remain trapped in an ignition of the pyrotechnic propellant flue gases released, whereby an impairment of the sensor head is avoided.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Axialbohrung des Hohlzylinders radial zur Haubenwandung ausgerichtet angeordnet ist. Radial zur Haubenwandung im Sinne der Erfindung ist die Axialbohrung dann ausgerichtet, wenn die Längsachse der Axialbohrung senkrecht zur Längsachse der Rumpfbughaube ausgerichtet ist. Zweckmäßigerweise ist die Axialbohrung senkrecht zu einer Ebene ausgerichtet, in welcher ein Vektor der Längsrichtung der Haubenwandung und ein Vektor der Längsachse der Rumpfbughaube liegen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der in der Axialbohrung eingepasste Zylinderkolben durch seine Einwirkung auf die Haubenwandung eine maximale Zugbeanspruchung der Sollbruchgeometrie verursacht.Furthermore, it is advantageous if the axial bore of the hollow cylinder is arranged aligned radially to the hood wall. Radial to Haubenwandung according to the invention, the axial bore is then aligned when the longitudinal axis of the axial bore is aligned perpendicular to the longitudinal axis of the hull hood. Conveniently, the axial bore is oriented perpendicular to a plane in which a vector of the longitudinal direction of the hood wall and a vector of the longitudinal axis of the fuselage hood lie. In this way it can be achieved that the cylinder piston fitted in the axial bore causes a maximum tensile stress of the predetermined breaking geometry due to its action on the hood wall.
Entsprechend der Erfindung ist das Kraftelement von einer Anzahl von an der Innenfläche der Haubenwandung angeordneten Abdrückschalen umgriffen. Die Abdrückschalen können in ihrer tangentialen Ausdehnung zusammen zumindest die Hälfte des Innenflächenumfangs abdecken. Zweckmäßigerweise sind die Abdrückschalen zu einer Bewegung durch eine Krafteinwirkung des Kraftelements vorbereitet. Vorteilhafterweise decken die Abdrückschalen zusammen zumindest die Hälfte des Innenflächenumfangs auf Höhe des Kraftelements ab. Die Abdrückschalen können zur Übertragung von Kräften, insbesondere von Spreizkräften, auf die einander gegenüberliegende Bereiche der Innenfläche der Haubenwandung vorbereitet sein. Vorzugsweise besteht die Abdrückschale zumindest überwiegend aus Metall. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Abdrückschale zumindest über die axiale Länge des Kraftelements, bevorzugt über zumindest die doppelte axiale Länge des Kraftelements, um eine flächige Anordnung an der Innenfläche zu erreichen. Durch die vorzugsweise flächige Anordnung der Abdrückschalen an der Innenfläche kann ein ungewolltes punktuelles Durchdringen der Haubenwandung infolge der Krafteinwirkung vermieden werden.According to the invention, the force element is encompassed by a number of Abdrückschalen arranged on the inner surface of the hood wall. The Abdrückschalen can cover in their tangential extent together at least half of the inner surface circumference. Conveniently, the Abdrückschalen prepared for movement by a force of the force element. Advantageously, the Abdrückschalen cover together at least half of the inner surface circumference at the level of the force element. The Abdrückschalen can be prepared for the transmission of forces, in particular spreading forces on the opposite areas of the inner surface of the hood wall. Preferably, the Abdrückschale consists at least predominantly of metal. Expediently, the ejection shell extends at least over the axial length of the force element, preferably over at least twice the axial length of the force element, in order to achieve a planar arrangement on the inner surface. Due to the preferably flat arrangement of the Abdrückschalen on the inner surface unwanted punctiform penetration of the hood wall due to the force can be avoided.
Erfindungsgemäß ist jeweils eine Abdrückschale an jeweils einem zumindest teilweise durch die Sollbruchgeometrie berandeten Teilbereich der Innenfläche der Haubenwandung angeordnet und zum Trennen des jeweiligen Teilbereichs vom anderen Teilbereich vorbereitet. Trennen bedeutet im gegebenen Zusammenhang zerstörend trennen, beispielsweise durch ein Brechen oder Reißen. Die zumindest teilweise durch die Sollbruchgeometrie berandeten Teilbereiche können durch eine auf der Innenfläche der Haubenwandung angeordnete längliche Vertiefung, insbesondere eine Nut oder Einkerbungen, gebildet werden, sodass sich eine geometrische Teilung der Innenfläche ergibt. Beispielsweise werden bei einer Teilung der Innenfläche in zwei Teilbereiche zwei Abdrückschalen angeordnet, wobei jeweils eine der Abdrückschalen an jeweils einem der Teilbereiche angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine besonders präzise Zerteilung bzw. Brechen der Haubenwandung in eine definierbare Anzahl an wesentlichen Bruchstücken erreicht werden.According to the invention, in each case one ejection shell is arranged on a partial region of the inner surface of the hood wall which is at least partially bounded by the predetermined fracture geometry and prepared for separating the respective partial region from the other partial region. Disconnect in the given context means destructive separation, for example, by breaking or tearing. The subregions bordered at least partially by the predetermined breaking geometry can be formed by an elongated depression, in particular a groove or indentations, arranged on the inner surface of the hood wall, so that a geometric division of the inner surface results. By way of example, in the case of a division of the inner surface, two ejection shells are arranged in two partial regions, one of the ejection shells being arranged on one of the partial regions in each case. In this way, a particularly precise division or breaking the hood wall can be achieved in a definable number of essential fragments.
In einer Weiterbildung besteht die Haubenwandung zumindest überwiegend aus einem Kunststoff. Insbesondere bei Verwendung eines Kunststoffs mit niedriger spezifischer Dichte (Masse pro Volumen) können so Gewichtseinsparungen erzielt und eine Nutzlast des Flugkörpers erhöht werden. Durch das verhältnismäßig geringe spezifische Gewicht kann zudem die Gefahr einer Beschädigung von Leitflügeln am Heck des Flugkörpers verringert werden. Des Weiteren können insbesondere thermoplastische Kunststoffe mit einfachen Mitteln, beispielsweise durch Gießen, formgebend verarbeitet werden, sodass auch eine geometrisch komplexe Haubenwandung aufwandsgünstig realisierbar ist.In a development, the hood wall consists at least predominantly of a plastic. In particular, when using a plastic with low specific gravity (mass per volume) so weight savings can be achieved and a payload of the missile can be increased. Due to the relatively low specific weight also the risk of damage to guide vanes at the rear of the missile can be reduced. Furthermore, in particular thermoplastic materials can be processed by simple means, for example by casting, forming, so that a geometrically complex hood wall can be realized low cost.
Da sich die Haubenwandung während eines Fluges luftreibungsbedingt stark erwärmen kann, hat es sich in der Praxis bewährt, wenn der Kunststoff ein bis zu einer Temperatur von 250°C unter einer mechanischen Überbeanspruchung zumindest überwiegend spröde brechender Kunststoff ist. So kann sichergestellt werden, dass die Haubenwandung auch bei einer hohen Temperatur, insbesondere bedingt durch einen Flug mit hoher Geschwindigkeit, spröde zerteilt und nicht duktil verformt wird, also zuverlässig abwerfbar ist. In der Praxis hat es sich besonders bewährt, wenn die Haubenwandung zumindest überwiegend aus einem Polyamidimid besteht, da diese Polymerart die genannten Anforderungen erfüllt.Since the Haubenwandung can greatly heat during a flight due to air friction, it has been proven in practice, if the plastic is up to a temperature of 250 ° C under mechanical overuse at least predominantly brittle refractive plastic. It can thus be ensured that even at a high temperature, in particular due to a flight at high speed, the hood wall is broken up in a brittle manner and not deformed in a ductile manner, ie can be reliably ejected. In practice, it has proven particularly useful if the hood wall consists at least predominantly of a polyamide imide, since this type of polymer satisfies the stated requirements.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Außenfläche der Haubenwandung eine Metall beinhaltende Beschichtung auf, wodurch eine elektrotechnische Anforderung, insbesondere an eine elektromagnetische Verträglichkeit, erfüllbar ist. Zweckmäßigerweise wird die Außenfläche durch die Beschichtung gebildet.In a further embodiment, the outer surface of the hood wall on a metal-containing coating, whereby an electrical requirement, in particular to an electromagnetic compatibility, can be fulfilled. Conveniently, the outer surface is formed by the coating.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Haubenwandung auf ihrer Innenseite einen in ihrer Umfangsrichtung umlaufenden Bund mit einer Abstützfläche zur Auflage auf eine Gegenfläche auf, wobei die Normalenvektoren der Abstützfläche parallel zur Längsachse der Rumpfbughaube verlaufen oder eine sich heckseitig aufweitende Fläche beschreiben. Heckseitig im Sinne der Erfindung bedeutet in Richtung des Hecks, dem Heck der Rumpfbughaube zugewandt. Zweckmäßigerweise ist die Abstützfläche senkrecht zur Längsachse ausgerichtet oder nach außen gekippt, wie eine Außenfläche eines Kegelabschnitts. Durch den Bund mit der Abstützfläche kann erreicht werden, dass eine Längsträgheitskraft der Rumpfbughaube, beispielsweise unter Einwirkung einer Längsbeschleunigung in Höhe der 26.000-fachen Erdbeschleunigung, aus der Haubenwandung ausgeleitet und in den Sensorkopf eingeleitet werden. So kann eine ungewollte Überbeanspruchung und damit ein ungewolltes Versagen der Haubenwandung vermieden werden. Zweckmäßigerweise ist die Rumpfbughaube durch den Bund radial auf dem Kraftelement zentrierbar. Der Bund kann zum Zentrieren der Rumpfbughaube auf einem Sensorkopf vorbereitet sein.In a further advantageous embodiment, the hood wall has on its inside a circumferential collar in its circumferential direction with a support surface for resting on a counter surface, wherein the normal vectors of the support surface parallel to the longitudinal axis of the hull hood or describe a rear side widening surface. Rear side in the sense of the invention means in the direction of the stern, facing the rear of the hull hood. Conveniently, the support surface is aligned perpendicular to the longitudinal axis or tilted outwardly, such as an outer surface of a conical section. By the collar with the support surface can be achieved that a longitudinal inertial force of the hull hood, for example, under the effect of a longitudinal acceleration in the amount of 26,000 times the acceleration of gravity, discharged from the hood wall and introduced into the sensor head. Thus, an unwanted overuse and thus an unwanted failure of the hood wall can be avoided. Conveniently, the hull cap is radially centered by the collar on the force element. The collar can be prepared for centering the trunk hood on a sensor head.
Eine Ausführungsform sieht ein heckseitig umlaufend ausgebildetes Gewinde zur Verbindung mit dem Rumpfbug eines Flugkörpers vor. Das Gewinde kann unmittelbar in die Haubenwandung eingebracht sein. Der Durchmesser des Gewindes beträgt zweckmäßigerweise zumindest 8/10 des Durchmessers des Hecks der Rumpfbughaube. Zweckmäßigerweise ist das Gewinde zur Verbindung mit dem Sensorkopf eines Flugköpers vorbereitet. Durch das Gewinde kann eine aufwandsgünstige, lösbare Verbindung der Rumpfbughaube mit dem Rumpfbug bzw. dem Sensorkopf hergestellt werden.One embodiment provides a rear circumferential trained thread for connection to the fuselage nose of a missile. The thread can be introduced directly into the hood wall. The diameter of the thread is suitably at least 8/10 of the diameter of the stern of the hull cap. Conveniently, the thread for connection to the Sensor head of a flying body prepared. Through the thread, a low-cost, detachable connection of the fuselage hood with the fuselage nose or the sensor head can be produced.
Eine weitere Ausführungsform sieht eine heckseitig angeordnete Gewindehülse vor. Der Durchmesser der Gewindehülse beträgt zweckmäßigerweise zumindest 8/10 des Durchmessers des Hecks der Rumpfbughaube. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Gewindehülse ein bugseitig ausgebildetes Außengewinde zur Verbindung mit der Haubenwandung aufweist. Bugseitig im Sinne der Erfindung bedeutet in Richtung des Bugs, der Bugspitze der Rumpfbughaube zugewandt. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Gewindehülse ein heckseitig ausgebildetes Innengewinde zur Verbindung mit dem Rumpfbug eines Flugkörpers aufweist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Gewindedrehrichtungen des Innengewindes und des Außengewindes gegenläufig sind. Durch die zueinander gegenläufigen Gewindedrehrichtungen kann erreicht werden, dass die Rumpfbughaube unter Vermeidung einer Drehung um ihre Längsachse, also ohne ein Aufschrauben, mit dem Sensorkopf bzw. dem Rumpfbug des Flugkörpers verbunden werden kann. So kann ein Abreißen etwaiger Leitungen zwischen dem Sensorkopf bzw. dem Rumpfbug vermieden werden.Another embodiment provides a rear side threaded sleeve. The diameter of the threaded sleeve is expediently at least 8/10 of the diameter of the tail of the hull hood. Further, it is advantageous if the threaded sleeve has a bow-shaped external thread for connection to the hood wall. The bow in the sense of the invention means in the direction of the bow, the bow tip facing the hull cap. Moreover, it is advantageous if the threaded sleeve has a rear-side formed internal thread for connection to the fuselage nose of a missile. Furthermore, it is advantageous if the thread rotation directions of the internal thread and the external thread are in opposite directions. By mutually opposite threading directions can be achieved that the hull cap can be connected while avoiding rotation about its longitudinal axis, ie without screwing, with the sensor head or the fuselage nose of the missile. Thus, a tearing of any lines between the sensor head and the fuselage nose can be avoided.
Außerdem ist die Erfindung gerichtet auf einen Flugkörper mit einer Rumpfbughaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Zweckmäßigerweise ist der Flugkörper eine Rohrverschussmunition, also eine Munition, die zu einem Verschuss aus einem Rohr vorbereitet ist.In addition, the invention is directed to a missile with a trunk hood according to one of the preceding claims. Conveniently, the missile is a Rohrverschussmunition, ie an ammunition, which is prepared for a Verschuß from a pipe.
Zweckmäßigerweise ist die Rumpfbughaube an ihrer Heckseite mittels einer an der Haubenwandung umlaufend angeordneten Klebstoffschicht am Rumpfbug des Flugkörpers verklebt. Zweckmäßigerweise ist die Klebstoffschicht elektrisch leitfähig, sodass auf einfache Weise eine elektrische Verbindung zwischen dem Rumpfbug und der Rumpfbughaube erreicht wird. Klebstoffe sind mit einfachen Mittel aufbringbar und können hohen mechanischen Anforderungen genügen. Diese Art der Verbindung ist deshalb besonders aufwandsgünstiges und hoch beanspruchbar.Conveniently, the hull hood is glued on its rear side by means of a circumferentially arranged on the hood wall adhesive layer on the fuselage nose of the missile. Conveniently, the adhesive layer is electrically conductive, so that in a simple manner an electrical connection between the fuselage nose and the fuselage hood is achieved. Adhesives can be applied with simple means and can meet high mechanical requirements. This type of connection is therefore particularly cost-effective and highly durable.
Des Weiteren ist die Erfindung gerichtet auf ein Verfahren zum Absprengen einer Rumpfbughaube von einem bugseitig angeordneten Sensorkopf eines Flugkörpers gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 13. Das Verfahren sieht vor, dass ein Kraftelement ausgelöst wird und dieses zumindest mittelbar auf eine die Außenfläche der Rumpfbughaube bildende Haubenwandung einwirkt, eine Sollbruchgeometrie der Haubenwandung infolge dieserFurthermore, the invention is directed to a method for blowing off a hull hood from a sensor head arranged on the bow side of a missile according to the features of claim 13. The method provides that a force element is triggered and this acts at least indirectly on a hood wall forming the outer surface of the hull hood , a predetermined breaking geometry of the hood wall as a result of this
Einwirkung bruchmechanisch versagt, wobei die Haubenwandung zerteilt und die Rumpfbughaube vom Sensorkopf des Flugkörpers abgesprengt wird.Action fracture mechanically fails, the hood wall is divided and the hull hood is blown off the sensor head of the missile.
Das Kraftelement kann ein pyrotechnischer Treibsatz sein. Das Kraftelement kann einen Gasdruck erzeugen, der zumindest mittelbar auf die Haubenwandung einwirkt. Der Gasdruck kann unmittelbar auf die Haubenwandung einwirken, sodass ein Überdruck in einem durch die Haubenwandung gebildeten Hohlraum entsteht, wobei die Haubenwandung infolge des Überdruckes aufplatzt und zerteilt wird.The force element may be a pyrotechnic propellant. The force element can generate a gas pressure which acts at least indirectly on the hood wall. The gas pressure can act directly on the hood wall, so that an overpressure arises in a cavity formed by the hood wall, wherein the hood wall bursts due to the overpressure and is divided.
Die Rumpfbughaube wird zweckmäßigerweise zumindest überwiegend abgesprengt, sodass etwaige am Rumpfbug verbleibende Restteile der Rumpfbughaube eine Funktion des Sensorkopfes nicht beeinträchtigen. Durch den Impuls des Absprengen werden die Bruchstücke der Rumpfbughaube vorteilhafterweise insbesondere von einer Tragfläche und/oder einem Leitwerk des Flugkörpers hinweggeschleudert. Beschädigungen durch ein Aufprallen der Bruchstücke auf der Tragfläche und/oder dem Leitwerk können so vermieden werden. Durch die Sollbruchgeometrie kann auf das Einbringen von durchgehenden Trennfugen in der Haubenwandung zum Zerteilen verzichtet werden, wodurch ein staudruckbedingtes Eindringen von Luft während eines Fluges des Flugkörpers in die Rumpfbughaube wesentlich erschwert und eine hohe Dichtheit mit einfachen Mitteln erreicht wird.The hull hood is expediently at least predominantly blasted off so that any residual parts of the hull cap remaining on the fuselage bow do not impair a function of the sensor head. Due to the impulse of the blasting, the fragments of the hull hood are advantageously ejected in particular from a wing and / or a tail of the missile. Damage caused by impact of the fragments on the wing and / or the tail can be avoided. Due to the predetermined breaking geometry can be dispensed with the introduction of continuous joints in the hood wall for dividing, whereby a staudruckbedingtes penetration of air during a flight of the missile in the hull hood much more difficult and a high tightness is achieved by simple means.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Kraftelement einen pyrotechnischen Treibsatz umfasst, der zum Auslösen gezündet wird und einen Gasdruck erzeugt. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Gasdruck auf einen in eine Axialbohrung eines Hohlzylinders eingepassten Zylinderkolben einwirkt und diesen aus der Axialbohrung beschleunigt. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn ein unter dem Gasdruck stehendes Gas durch den Zylinderkolben abgedichtet in einem Hohlzylinder eingeschlossen bleibt. Zweckmäßigerweise wird der Zylinderkolben teilweise, insbesondere bis zum einem durch einen Anschlag vorgegebenen maximalen Hub, aus der Axialbohrung herausgeschleudert. Der Zylinderkolben kann mittelbar auf die Haubenwandung einwirken, sodass eine Überbeanspruchung der Sollbruchgeometrie bewirkt wird. Durch die Abdichtung kann verhindert werden, dass das durch die Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes aus dem Hohlzylinder gelangt. Eine Beeinträchtigung des Sensorkopfes durch das Gas, beispielsweise durch ein Beschlagen eines optischen Sensors, kann so vermieden werden.An advantageous development of the method provides that the force element comprises a pyrotechnic propellant which is ignited to trigger and generates a gas pressure. Further, it is advantageous if the gas pressure acts on a cylinder piston fitted in an axial bore of a hollow cylinder and accelerates it out of the axial bore. Moreover, it is advantageous if a gas which is under the gas pressure remains sealed in a hollow cylinder by the cylinder piston. Conveniently, the cylinder piston is partially ejected from the axial bore, in particular to a predetermined by a stop maximum stroke. The cylinder piston can act indirectly on the hood wall, so that an overuse of the predetermined breaking geometry is effected. By sealing can be prevented that passes through the ignition of the pyrotechnic propellant charge from the hollow cylinder. An impairment of the sensor head by the gas, for example by fogging of an optical sensor, can thus be avoided.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar.The previously given description of advantageous embodiments of the invention contains numerous features, which are given in the individual subclaims partially summarized in several. However, these features may conveniently be considered individually and summarized to meaningful further combinations. In particular, these features can be combined individually and in any suitable combination with the method according to the invention and the device according to the invention according to the independent claims.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of embodiments, which will be described in connection with the drawings. The embodiments serve to illustrate the invention and do not limit the invention to the combination of features specified therein, not even with respect to functional features. In addition, suitable features of each embodiment may also be explicitly considered isolated, removed from one embodiment, incorporated into another embodiment to complement it, and / or combined with any of the claims.
Es zeigen:
- FIG 1
- eine Rumpfbughaube mit einer Haubenwandung und einem Kraftelement,
- FIG 2
- einen Flugkörper mit einem Sensorkopf und der Rumpfbughaube aus
FIG 1 , - FIG 3
- ein Sensorkopfgehäuse, verbunden mit einer Rumpfbughaube mit einem Gewinde und
- FIG 4
- ein weiteres Sensorkopfgehäuse, verbunden mit einer Rumpfbughaube mit einer Gewindehülse.
- FIG. 1
- a trunk hood with a hood wall and a force element,
- FIG. 2
- a missile with a sensor head and the fuselage hood off
FIG. 1 . - FIG. 3
- a sensor head housing, connected to a hull hood with a thread and
- FIG. 4
- another sensor head housing, connected to a trunk hood with a threaded sleeve.
Die Haubenwandung 6 weist eine in ihrer Längsrichtung 10 verlaufende Sollbruchgeometrie 12 auf. Die Sollbruchgeometrie 12 ist eine Vertiefung in der Haubenwandung 6 und verläuft über etwa 9/10 der axialen Länge L der Haubenwandung 6. Die Haubenwandung 6 weist eine weitere gleichartige um 180° versetzte Sollbruchgeometrie auf, welche infolge der gewählten Schnittebene der Darstellung in
Das Kraftelement 8 ist in axialer Richtung etwa mittig zwischen der Bugspitze 14 und dem Heckende 16 der Rumpfbughaube 2 in dem durch die Haubenwandung 6 gebildeten einseitig offenen Hohlraum angeordnet und durch zwei an der Innenfläche 18 der Haubenwandung 6 angeordnete Abdrückschalen 20a, 20b umgriffen. Die Innenfläche 18 ist durch die Sollbruchgeometrie 12 - und die weitere, infolge der Schnittdarstellung nicht sichtbare, gleichartige Sollbruchgeometrie - in ihrer Umfangsrichtung im Wesentlichen zweigeteilt. Die Abdrückschalen 20a, 20b decken in ihrer tangentialen Ausdehnung entlang der Haubenwandung 6 zusammen den Umfang der Innenfläche 18 bzw. die tangentiale Ausdehnung der Teilflächen der Innenflächen 18a und 18b ab.The
Das Kraftelement 8 weist einen pyrotechnischen Treibsatz 22, einen Zylinderkolben 24 und einen an seiner Stirnseite 26 mit einem Zylinderboden 28 verschlossenen Hohlzylinder 30 mit einer Axialbohrung 32 auf. Der Zylinderkolben 24 ist axial verschiebbar in der Axialbohrung 32 angeordnet. Der pyrotechnische Treibsatz 22 ist zwischen dem Zylinderkolben 24 und dem Zylinderboden 28 angeordnet und zur Beschleunigung des Zylinderkolbens 24 längs der Axialbohrung 32 vorbereitet. Der Zylinderkolben 24 ist gasdicht in der Axialbohrung 32 eingepasst, wobei eine Dichtung 34 radial zwischen der Axialbohrung 32 und dem Zylinderkolben 24 angeordnet ist. Die Axialbohrung 32 weist einen axialen Anschlag 36 zur Festlegung des maximalen Hubs des Zylinderkolbens 24 auf. Die Axialbohrung 32 ist senkrecht zur Längsachse 38 der Rumpfbughaube 2 und senkrecht zur Erstreckung der Sollbruchgeometrie 12 angeordnet.The
Die Abdrückschalen 20a, 20b decken in tangentialer Richtung jeweils einen Bereich von etwa 180° des Umfangs der Innenfläche 18 auf axialer Höhe des Kraftelements 8 ab. Jeweils eine der Abdrückschalen 20a und 20b ist an jeweils einem der Teilbereiche der Innenfläche 18a und 18b der Haubenwandung 6 angeordnet. Die Teilungsebene zwischen den Abdrückschalen 20a, 20b verläuft senkrecht zur Ausrichtung der Axialbohrung 32 und parallel zum Verlauf der Sollbruchgeometrie 12. Die Teilungsebene der Abdrückschalen 20a, 20b grenzt an die Sollbruchgeometrie 12 an.The
Die Haubenwandung 6 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem mit einer Metallbeschichtung 40 bedeckten Kunststoff 42. Die Innenseite 44 der Haubenwandung 6 weist einen in ihrer Umfangsrichtung umlaufenden Bund 46 mit einer Abstützfläche 48 zur Auflage auf einer Gegenfläche 50 auf, wobei die Gegenfläche 50 durch eine Stirnfläche der Abdrückschalen 20a, 20b gebildet ist. Die Normalenvektoren der Abstützfläche 48 und der Gegenfläche 50 verlaufen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel zu Längsachse 38. In einer weiteren Ausführungsform können die Normalenvektoren der Abstützfläche 48 eine sich heckseitig aufweitende Fläche beschreiben. Die Rumpfbughaube 2 umfasst eine über ein Zündkabel 52 mit dem Kraftelement 8 verbundene Zündvorrichtung 54 zur Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes 22.In the present exemplary embodiment, the
Zum Zerteilen der Rumpfbughaube 2 wird der pyrotechnische Treibsatz 22 des Kraftelements 8 über das Zündkabel 52 durch die Zündvorrichtung 54 angesteuert und ausgelöst. Ein durch das Auslösen des pyrotechnischen Treibsatzes 22 erzeugter Gasdruck wirkt auf den in der Axialbohrung 32 des Hohlzylinders 30 eingepassten Zylinderkolben 24 ein. Das Druckgas bleibt durch die Dichtung 34 und die Einpassung des Zylinderkolbens 24 in der Axialbohrung 32 in dem Hohlraum zwischen dem Zylinderboden 28 und dem Zylinderkolben 24 eingeschlossen. Der Zylinderkolben 24 wird durch die Einwirkung des Gasdruckes in Richtung der Axialbohrung 32 aus dieser heraus beschleunigt und überträgt so eine Kraft auf die Abdrückschale 20a, wobei eine dieser Kraft entgegengerichtete Reaktionskraft über die Stirnseite 26 und den Zylinderboden 28 auf die Abdrückschale 20b übertragen wird.To divide the
Die beiden an den Teilbereichen der Innenfläche 18a und 18b angeordneten Abdrückschalen 20a bzw. 20b leiten die Kraft und die Reaktionskraft in die Haubenwandung 6 ein, wodurch diese eine mechanische Beanspruchung erfährt. Da die Teilungsebene zwischen den Abdrückschalen 20a, 20b senkrecht zur Ausrichtung der Axialbohrung 32 und parallel zum Verlauf der Sollbruchgeometrie 12 verläuft, wird die Haubenwandung 6 senkrecht zum Verlauf Sollbruchgeometrie 12 gedehnt, sodass die Sollbruchgeometrie mit möglichst geringem Kraftaufwand der Kraftelements 8 möglichst stark beansprucht - hier vornehmlich auf Zug in Umfangsrichtung beansprucht - wird.The two
Im weiteren Zeitverlauf wird die Haubenwandung 6 durch den maximal bis zum Anschlag 36 aus der Axialbohrung 32 herausgleitenden Zylinderkolben 24 und die dadurch radial nach außen bewegten Abdrückschalen 20 zunehmend gedehnt, wodurch die Haubenwandung 6 zunehmend mechanisch beansprucht wird.In the further course of time the
Hierbei erfährt die Haubenwandung 6 im Bereich der Sollbruchgeometrie 12 aufgrund der nutförmigen Schwächung durch die Sollbruchgeometrie 12 die größte Beanspruchung. Im weiteren Zeitverlauf erreicht oder überschreitet diese Beanspruchung die Beanspruchbarkeit des Werkstoffs der Haubenwandung 6, sodass diese entlang der Sollbruchgeometrie 12 zerstörend zerteilt, also zerbrochen und/oder aufgerissen, wird.Here, the
Der Sensorkopf 58 weist einen Dom 66 zur Abschirmung eines Sensors des Sensorkopfs 58 vor schädigenden Umwelteinflüssen auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Dom 66 ein kuppelförmiges strahlungsdurchlässiges Fenster bzw. eine optische Linse.The
Der Flugkörper 56 weist Trägflächen 68 zum Steuern der Flugbahn des Flugkörpers 56 auf. Die Tragflächen 68 erzeugen während des Flugs aerodynamischen Auftrieb. Der Flugkörper 56 ist als Rohrverschussmunition ausgeführt, beispielsweise als Artilleriegeschoss. Beim Start des Flugkörpers 56 wird dieser aus einem Rohr verschossen und erfährt hierbei eine große Abschussbeschleunigung im Bereich zwischen 10.000 g und 30.000 g.The
Die beim Abschuss auftretende Längsbeschleunigung des Flugkörpers 56 bzw. der Rumpfbughaube 2 führt zu einer Trägheitskraft der Rumpfbughaube 2, die teilweise über die Klebstoffschicht 62 aus der Haubenwandung 6 ausgeleitet und in den Sensorkopf 58 eingeleitet wird. Um die Haubenwandung bei diesem Prozess nicht zu sehr mechanisch zu belasten und einem unerwünschten Bruch der Rumpfbughaube 2 bei einem Abschuss entgegenzuwirken, wird die Trägheitskraft außerdem teilweise über die Abstützfläche 48 des umlaufenden Bunds 46 auf die Gegenfläche 50 der Abdrückschalen 20 übertragen und weiter über die Abdrückschalen 20 auf den Sensorkopf 58 übertragen. Auf diese Weise kann eine radiale Überdehnung des Heckendes 16 der Haubenwandung 6 vermieden werden.The longitudinal acceleration of the
Vor einem Flug des Flugkörpers 56, während der Startphase und während eines ersten Teils des Flugs wird der Dom 66 durch die Rumpfbughaube 2 abgedeckt. Insbesondere während des Flugs wird der Dom 66 bzw. der Sensorkopf 58 so zumindest zeitweise gegen schädigende Einflüsse, wie Teilchenschlag oder Reibungshitze, geschützt.Before a flight of the
Nach dem Start des Flugkörpers 56 und während des Fluges mit einer axial gerichteten Flugrichtung 70 wird zum Absprengen der Rumpfbughaube 2 von dem bugseitig angeordneten Sensorkopf 58 des Flugkörpers 56 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt das Kraftelement 8 durch die Zündvorrichtung 54 angesteuert und so der pyrotechnische Treibsatz 22 gezündet. Infolgedessen wird die Haubenwandung 6 in der weiter oben gemäß
Durch die zerstörende Zerteilung der Haubenwandung 6 löst sich diese von innen liegenden Teilen der Rumpfbughaube 2 und wird relativ zum Sensorkopf 58 entgegen der Flugrichtung 70 und von diesem radial hinwegbewegt. In Ermangelung der tragenden Struktur der Haubenwandung 6 werden innenliegende Teile der Rumpfbughaube 2, insbesondere das Kraftelement 8, die Abdrückschalen 20 und die Zündvorrichtung 54, von dem Flugkörper hinwegbewegt, sodass der Dom 66 des Sensorkopfes 58 freigelegt wird.As a result of the destructive division of the
Durch die vorzugsweise schlagartige Kraftentwicklung des Kraftelements 8 wird die Rumpfbughaube 2 abgesprengt, sodass Bruchstücke der Haubenwandung 6 und weitere Teile und/oder Bruchteile der Rumpfbughaube 2 radial von dem Flugkörper 56 weggeschleudert werden. Etwaige durch die Klebstoffschicht 62 am Rumpfbug 64 verbleibende Teile der Rumpfbughaube 2 sind dabei unwesentlich, da sie hinter dem Dom 66 liegen. Durch das Absprengen werden die Bruchstücke, Teile und/oder Bruchteile derart weit geschleudert, dass einer Beeinträchtigung insbesondere der Tragflächen 68 des Flugkörpers 56 entgegengewirkt wird.Due to the preferably sudden force development of the
Die Rumpfbughaube 2a weist ein heckseitig ausgebildetes Gewinde 72 auf. In dem durch
Die schematische Schnittdarstellung in
Zur Montage der Rumpfbughaube 2b auf dem Sensorkopf 58b wird die Rumpfbughaube 2b über eine Drehbewegung der Gewindehülse 76 um die Längsachse 38b mit dem Sensorkopf 58b und der Haubenwandung 6b verschraubt. Eine rotatorische Relativbewegung zwischen der Rumpfbughaube 2b und dem Sensorkopf 58b ist zum Verschrauben nicht zwingend notwendig und kann so vermieden werden, so dass einer Beschädigung von Kabelverbindungen im Inneren der Rumpfbughaube 2b entgegengewirkt wird.To mount the
- 2, 2a, 2b2, 2a, 2b
- RumpfbughaubeRumpfbughaube
- 44
- Außenflächeouter surface
- 6, 6a, 6b6, 6a, 6b
- Haubenwandungshroud wall
- 88th
- Kraftelementforce member
- 1010
- Längsrichtung.Longitudinal direction.
- 1212
- SollbruchgeometrieBreaking geometry
- 1414
- Bugspitzeprow
- 1616
- Heckendeback part
- 18, 18a, 18b18, 18a, 18b
- Innenflächepalm
- 20a, b20a, b
- AbdrückschalenAbdrückschalen
- 2222
- pyrotechnischer Treibsatzpyrotechnic propellant
- 2424
- Zylinderkolbencylinder piston
- 2626
- Stirnseitefront
- 2828
- Zylinderbodencylinder base
- 3030
- Hohlzylinderhollow cylinder
- 3232
- Axialbohrungaxial bore
- 3434
- Dichtungpoetry
- 3636
- Anschlagattack
- 38, 38a, 38b38, 38a, 38b
- Längsachselongitudinal axis
- 4040
- Metallbeschichtungmetal coating
- 4242
- Kunststoffplastic
- 4444
- Innenseiteinside
- 4646
- BundFederation
- 4848
- Abstützflächesupporting
- 5050
- Gegenflächecounter surface
- 5252
- Zündkabelignition cable
- 5454
- Zündvorrichtungdetonator
- 5656
- Flugkörpermissile
- 58, 58a, 58b58, 58a, 58b
- Sensorkopfsensor head
- 6060
- Heckbereichrear area
- 6262
- Klebstoffschichtadhesive layer
- 6464
- Rumpfbugfuselage nose
- 6666
- Domcathedral
- 6868
- Tragflächenwings
- 7070
- Flugrichtungflight direction
- 72, 72a72, 72a
- Gewindethread
- 74, 74a74, 74a
- Gewindethread
- 7676
- Gewindehülsethreaded sleeve
- 7878
- Außengewindeexternal thread
- 8080
- Innengewindeinner thread
- 82a, 82b82a, 82b
- SensorkopfgehäuseSensor head case
- LL
- axiale Längeaxial length
Claims (14)
- Fuselage nose cap (2) for a missile (56), having an outer surface (4), a cap wall (6) forming the outer surface (4), and a force element (8), wherein the cap wall (6) has a predetermined breaking geometry (12) and the force element (8) is prepared for destructive fragmentation of the cap wall (6) in accordance with the predetermined breaking geometry (12),
characterized in that
the force element (8) is enclosed by a number of press-off shells (20) which are arranged on the inner surface (18) of the cap wall (6), wherein in each case a press-off shell (20a, 20b) is arranged on in each case a subregion, which is delimited at least partially by the predetermined breaking geometry (12), of the inner surface (18a, 18b) of the cap wall (6) and is prepared for separating the respective subregion (18a, 18b) from the other subregion (18a, 18b). - Fuselage nose cap (2) according to Claim 1,
characterized in that
the cap wall forms at least the most part of the outer surface and is monolithic. - Fuselage nose cap (2) according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the predetermined breaking geometry (12) is formed at least across half of the axial length (L) of the cap wall (6). - Fuselage nose cap (2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the predetermined breaking geometry (12) extends in the longitudinal direction (10) of the cap wall (6). - Fuselage nose cap (2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the force element (8) comprises a pyrotechnic propellant charge (22), a cylinder piston (24) and a hollow cylinder (30) with an axial bore (32), which hollow cylinder is closed at an end side (26) by a cylinder bottom (28), wherein the cylinder piston (24) is arranged so as to be axially displaceable in the axial bore (32) and the pyrotechnic propellant charge (22) is arranged between the cylinder piston (24) and the cylinder bottom (28) and prepared for accelerating the cylinder piston (24) along the axial bore (32). - Fuselage nose cap (2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the cap wall (6) consists at least for the most part of a plastic (42). - Fuselage nose cap (2) according to Claim 6,
characterized in that
the plastic (42) is a plastic which fractures in an at least predominantly brittle manner up to a temperature of 250°C under a mechanical overloading. - Fuselage nose cap (2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the outer surface (4) of the cap wall (6) has a metal-containing coating (40). - Fuselage nose cap (2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the cap wall (6) has on its inner side (44) a collar (46), which runs around in its circumferential direction, with a supporting surface (48) for bearing on a counter-surface (50), wherein the normal vectors of the supporting surface (48) extend parallel to the longitudinal axis (38) of the fuselage nose cap or describe a surface which widens on the rear side. - Fuselage nose cap (2a, 2b) according to one of the preceding claims,
characterized
by a thread (72, 74, 74a, 78, 78a, 80) for connecting to the fuselage nose (64) of a missile (56), which thread is designed to run around on the rear side. - Fuselage nose cap (2b) according to one of the preceding claims,
characterized
by a thread sleeve (76), which is arranged on the rear side, with an external thread (78), which is formed on the nose side, for connecting to the cap wall (6b) and an internal thread (80), which is formed on the rear side, with a thread direction of rotation, which is opposite to the external thread (78), for connecting to the fuselage nose (64) of a missile (56). - Tube-firing munition having a fuselage nose cap (2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the fuselage nose cap (2) is adhesively bonded at its rear region (60) to the fuselage nose (64) of the tube-firing munition by means of an adhesive layer (62) which is arranged to run around on the cap wall (6). - Method for splitting off a fuselage nose cap (2) from a sensor head (58), which is arranged on the nose side, of a missile (56), in which a force element (8) is triggered and the latter acts at least indirectly on a cap wall (6) which forms the outer surface (4) of the fuselage nose cap (2), and a predetermined breaking geometry (12) of the cap wall (6) fails in terms of fracture mechanics as a result of this action, wherein the cap wall (6) is fragmented and the fuselage nose cap (2) is split off from the sensor head (58) of the missile (56),
characterized in that
the force element (8) is encompassed by a number of press-off shells (20) which are arranged on the inner surface (18) of the cap wall (6), wherein in each case a press-off shell (20a, 20b) is arranged on in each case a subregion, which is delimited at least partially by the predetermined breaking geometry (12), of the inner surface (18a, 18b) of the cap wall (6) and its respective subregion (18a, 18b) is separated from the other subregion (18a, 18b) upon triggering of the force element. - Method according to Claim 13,
characterized in that
the force element (8) comprises a pyrotechnic propellant charge (22) which is ignited for triggering and generates a gas pressure, and the gas pressure acts on a cylinder piston (24) fitted into an axial bore (32) of a hollow cylinder (30) and accelerates said piston out of the axial bore (32), wherein the gas under gas pressure remains enclosed in the hollow cylinder (30) while being sealed by the cylinder piston (24).
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