ES2349303T3 - Dispositivo de arrastre para superficies de mando de un proyectil. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando (7) de un proyectil, del tipo superficies de mando desplegables y solidarias con cabezas de superficie de mando (6), dispositivo que incorpora motores (2) y un cuerpo (4) respecto al cual son orientables dichas cabezas de superficie de mando (6) según un eje de rotación (X, Y) sensiblemente ortogonal al eje (Z) del proyectil, dispositivo caracterizado porque el cuerpo (4) incorpora un canal circular (3) situado en un plano ortogonal al eje (Z) del proyectil y porque las cabezas de superficie de mando (6) giran arrastradas por los motores (2) por medio de correderas (1) sensiblemente en forma de porción de anillo y deslizan dentro del canal circular (3).
Description
El sector técnico de la presente invención es el de los
dispositivos de gobierno de las superficies de mando de
proyectiles, es decir, de los dispositivos que permiten,
mediante la acción de un motor, hacer que pivoten unas
superficies de mando desplegadas.
Las superficies de mando desempeñan una función de
estabilización del proyectil pero también pueden tener una
función de pilotaje, análogo al de las superficies de mando
de avión, al ser accionadas giratoriamente mediante un motor
dirigido por un sistema electrónico. El pilotaje del
proyectil permite corregir su trayectoria en vuelo con el fin
de rectificar errores eventuales de puntería o de orientarlo
hacia un blanco tras la detección de este último.
Semejantes superficies de mando tienen como principal
inconveniente que, para ser eficaces, tienen que contar con
importantes dimensiones (la longitud de la superficie de
mando habitualmente es del orden del calibre), lo que hace
imposible el disparo del proyectil a partir de un arma con
ese calibre. Así, desde hace muchos años se han desarrollado
diferentes mecanismos de despliegue de aletas y de
superficies de mando. El proyectil dotado de un mecanismo de
este tipo puede ser un misil, un cohete, o incluso un
subproyectil dispersado por un proyectil portador de grueso
calibre giroestabilizado. Así, las patentes FR-2864613 y FR2846079 describen dispositivos de despliegue y de
enclavamiento en la posición desplegada de superficies de
mando de proyectiles. La patente GB-2374055 describe un
proyectil con superficies de mando desplegables que incorpora
un dispositivo de orientación de las superficies de mando que
comprende motores 1a cuyo eje está fileteado o incorpora una
rótula en su extremo al objeto de arrastrar un brazo de
palanca. La palanca incorpora otros dos brazos que arrastran
unas bielas que, montadas con posibilidad de deslizamiento en
una ranura periférica del proyectil, van soportadas por un
cojinete de bolas. Este dispositivo impone la implantación de
una estructura específica 16 al objeto de absorber las
aceleraciones axiales. La patente US-5048722 describe un
dispositivo para el control del balance de un proyectil con
superficies de mando desplegables poniendo en práctica un
árbol que engrana en una corona interna de un anillo del
cuerpo del proyectil, al objeto de controlar la orientación
de las superficies de mando. No se describe ninguna ranura ni
ninguna corredera.
Una vez desplegadas las superficies de mando, hay que
prever asimismo un mecanismo que permita orientarlas.
La patente FR-2846080 describe un dispositivo de
despliegue y de arrastre de superficies de mando de
proyectiles. El dispositivo divulgado en ese documento
permite orientar simultáneamente superficies de mando de dos
en dos solidarias con un mismo eje de mando. Este dispositivo
tiene como principal ventaja el no utilizar más que dos
motores para orientar las cuatro superficies de mando.
Este dispositivo, aunque especialmente eficaz y de
diseño juicioso, presenta sin embargo un inconveniente
principal. En efecto, la disposición de los motores de
arrastre de las superficies de mando y las numerosas piezas
puestas en práctica lo hacen especialmente voluminoso y
sensible a las aceleraciones, en particular en el disparo del
proyectil.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un
dispositivo de arrastre para superficies de mando
desplegables de un proyectil, dispositivo éste compacto y
resistente a las aceleraciones vinculadas al disparo del
proyectil.
La invención tiene pues por objeto un dispositivo de
arrastre giratorio de superficies de mando de un proyectil,
del tipo superficies de mando desplegables y solidarias con
cabezas de superficie de mando, dispositivo que incorpora
motores y un cuerpo respecto al cual son orientables dichas
cabezas de superficie de mando según un eje de rotación
sensiblemente ortogonal al eje del proyectil, dispositivo
caracterizado porque el cuerpo incorpora un canal circular
situado en un plano ortogonal al eje Z del proyectil y porque
las cabezas de superficie de mando giran arrastradas por los
motores por medio de correderas sensiblemente en forma de
porción de anillo y deslizan dentro del canal circular.
De acuerdo con otra característica de la invención, las
correderas deslizan en un plano ortogonal al eje del
proyectil.
De acuerdo con otra característica más de la invención,
cada corredera incorpora una muesca y con la muesca coopera
un brazo solidario con el árbol de giro de un motor al objeto
de hacer resbalar la corredera dentro del canal.
De acuerdo con otra característica de la invención,
cada corredera incorpora una porción de cremallera en la que
engrana un piñón solidario con el árbol de giro de un motor.
De acuerdo con otra característica de la invención,
cada corredera incorpora un agujero cooperante con un dedo
solidario con una cabeza de superficie de mando al objeto de
hacer que esta última pivote.
De acuerdo con otra característica de la invención, el
extremo del dedo que coopera con la corredera se materializa
en una cabeza esférica.
De acuerdo con otra característica de la invención, los
motores de arrastre de las superficies de mando van
dispuestos sensiblemente paralelos al eje del proyectil.
De acuerdo con otra característica de la invención, los
motores quedan equiangularmente distribuidos alrededor del
eje del proyectil.
De acuerdo con otra característica de la invención, los
motores van dispuestos angularmente por parejas a cada lado
de superficies de mando opuestas.
De acuerdo con otra característica de la invención, los
motores van dispuestos por parejas en un cuadrante angular
entre dos superficies de mando.
Una ventaja destacada del dispositivo según la
invención radica en el hecho de que resiste eficazmente a las
aceleraciones debidas al disparo del proyectil.
Otra ventaja del dispositivo radica en el hecho de que
permite diferentes configuraciones de disposición angular de
los motores de arrastre de superficies de mando.
Otra ventaja del dispositivo radica en su compacidad y
en la sencillez de las realizaciones de las piezas que lo
constituyen.
Resultarán más evidentes otras características,
detalles y ventajas de la invención a partir de la
descripción que a continuación se da a título indicativo con
respecto a los dibujos, en los que:
las figuras 1 y 2 representan una vista en perspectiva de
un dispositivo de arrastre giratorio de
superficies de mando según la invención,
la figura 3 es una vista desde arriba de una
corredera,
la figura 4 es una vista en sección del dispositivo
de arrastre giratorio de superficies de
mando según el plano AA,
la figura 5 ilustra el mismo dispositivo que se
ilustra mediante la figura 1, pero cuyas
superficies de mando se hallan en una
posición diferente,
las figuras 6 y 7 ilustran una vista desde arriba de las
variantes de realización del dispositivo
según la invención, y
la figura 8 ilustra una variante de realización de
la corredera y de su forma de arrastre.
La figura 1 representa, en perspectiva, un dispositivo
de arrastre giratorio de superficies de mando de un proyectil
según la invención. El dispositivo de arrastre de las
superficies de mando está representado en el presente caso,
por claridad de la descripción, fuera de un cuerpo de
proyectil (no representado) y en una configuración en la que
las superficies de mando están desplegadas y sensiblemente
paralelas al eje Z del proyectil.
La figura 2 es una misma vista de la misma realización
de la invención que la ilustrada mediante la figura 1 pero en
la que, para una mejor comprensión de la invención, no se ha
representado el cuerpo 4.
El dispositivo de arrastre giratorio de superficies de
mando está realizado mediante un cuerpo 4, unas correderas 1,
unos motores 2 y unas cabezas de superficie de mando 6
solidarias con las superficies de mando 7. Las cabezas de
superficie de mando 6 son orientables según un eje de
rotación (respectivamente X e Y) ortogonal al eje Z del
proyectil. Los motores 2 se hallan equiangularmente
distribuidos alrededor del eje Z del proyectil e incorporan
cada uno de ellos un árbol de giro 12, con eje de rotación
(Z1, Z2, Z3 y Z4) paralelo al eje Z del proyectil. El cuerpo 4
incorpora un canal circular 3 en el que las correderas 11 van
insertadas y pueden deslizar siguiendo una trayectoria
circular de eje Z. Las correderas 1 son sensiblemente en
forma de porción de anillo e incorporan por un extremo un
agujero 11 (visible en la figura 3) y por el otro extremo,
una muesca 9. Cada cabeza de superficie de mando 6 va unida a
una corredera 1 por medio de un dedo 5 que, solidario con la
cabeza de superficie de mando 6, coopera con el agujero 11 de
la corredera 1. Cada motor 2 va unido a una corredera 1 por
medio de un brazo 8 que, solidario con el árbol de giro del
motor 12, coopera con la muesca 9 de la corredera 1.
La figura 3 es una vista desde arriba de una corredera.
La corredera 1 es sensiblemente en forma de porción de
anillo. La muesca 9 presenta una primera porción 13
sensiblemente oblonga y radial respecto a la curvatura de la
corredera y una segunda porción pasante 17 delimitada por dos
planos oblicuos 14 enfrentados. La muesca 9 es simétrica con
respecto a un eje radial de la corredera y se remata en una
porción cilíndrica 13a. Por otra parte, la porción oblonga 13
de la muesca queda delimitada por dos planos paralelos 13b.
El brazo 8 cooperante con la muesca 9 incorpora una primera
parte 15 solidaria con el árbol de giro 12 del motor, una
parte central 16 cuyos bordes son aptos para cooperar con los
planos oblicuos 14 de la muesca 9 y un extremo sensiblemente
esférico o cilíndrico 10, de diámetro sensiblemente inferior
o igual a la anchura de la porción oblonga 13 de la muesca.
La porción 17 se realiza al objeto de asegurar una función de
espacio libre con el fin de dejar al brazo 8 el
desplazamiento angular que se persigue. La porción 13 procura
el guiamiento con juego mínimo del extremo 10 del brazo.
El agujero 11 se materializa en un agujero oblongo,
dispuesto sensiblemente radialmente con relación a la
curvatura de la corredera 1. El dedo 5 cooperante con el
agujero 11 incorpora una cabeza esférica de diámetro
sensiblemente inferior a la anchura del agujero oblongo 11.
La figura 4 es una vista en sección del dispositivo de
arrastre giratorio de superficies de mando, según el plano AA
representado en la figura 1. En particular se puede
distinguir en esta figura que las correderas 1 van dispuestas
en el fondo de la ranura 3 del cuerpo 4. Según se ha descrito
anteriormente, cada corredera 1 incorpora un agujero oblongo
11 con el que coopera la parte superior 20 de un dedo 5. El
fondo de la ranura 3 incorpora taladros o lumbreras 19 (de
los que sólo uno es visible) que permiten el paso de cada
dedo 5. Las cabezas de superficie de mando 6 incorporan un
alojamiento 18 en el que se aloja sin juego la parte inferior
21 del dedo 5 (la parte inferior 21 del dedo podría ir, por
ejemplo, atornillada en el alojamiento 18). Las cabezas de
superficie de mando 6 quedan mantenidas en el cuerpo 4 por
medio de un enlace de tipo pivote (no representado) de eje X
sensiblemente ortogonal al eje Z del proyectil.
Éste es el funcionamiento del dispositivo según la
invención:
Después del disparo del proyectil, las aletas 7 se
despliegan y solidarizan cada una de ellas con su cabeza de
superficie de mando 6. Los sistemas de despliegue de
superficies de mando y de solidarización con su cabeza de
superficie de mando son suficientemente conocidos para el
experto en la materia, por lo que no necesitan ser descritos.
Sin embargo, se podrá consultar la patente FR-2846079, que
describe un dispositivo de este tipo que incorpora un muelle
que asegura el pivotamiento de la aleta 7 con respecto a la
cabeza 6.
Cuando la trayectoria del proyectil tiene que ser
modificada, dos motores opuestos (o cuatro, según la
modificación que haya de aportarse a la trayectoria) efectúan
una rotación de su árbol de giro 12 según su eje Z1 y Z3 (y
respectivamente Z2 y Z4) en sentidos opuestos. La rotación de
cada árbol 12 acciona, por mediación del brazo 8 cuyo extremo
10 queda apoyado en la primera porción 13 de la muesca 9, el
resbalamiento de la corredera 1 dentro del canal 3. Las
correderas opuestas de dos en dos se desplazan entonces en
sentidos opuestos con respecto al eje Z del proyectil,
arrastrando en su desplazamiento la parte superior 20 de los
dedos 5 de las cabezas de superficie de mando 6 opuestas. La
lumbrera de fondo de ranura 19 tendrá una dimensión
suficiente para habilitar el desplazamiento del dedo 5 cuando
éste es arrastrado por la corredera 1. El dedo 5 está
solidarizado con la cabeza de superficie de mando 6. Cuando
la corredera 1 se desplaza dentro de su ranura, la muesca 11
arrastra el extremo superior 20 del dedo 5, que acciona el
pivotamiento de la cabeza de superficie de mando 6.
Las cabezas de superficie de mando 6 giran entonces
arrastradas alrededor de su eje de giro X (y respectivamente
Y) al objeto de realizar la orientación de las superficies de
mando 7. Los planos oblicuos 14 de la muesca 9 constituyen
topes extremos que limitan la rotación de las superficies de
mando. En efecto, cuando un borde de la parte central 16 del
brazo 8 se encuentra apoyado sobre un plano oblicuo 14 de la
muesca, el brazo 8 ya no puede arrastrar la corredera 1 y la
aleta 7 se encuentra en una posición de orientación máxima.
La figura 5 ilustra el dispositivo según la invención,
en la configuración en la que las aletas 7 ya no están
paralelas al eje Z del proyectil, sino orientadas con el fin
de modificar la trayectoria del proyectil.
En esta configuración, los motores 2 han desplazado las
correderas 1 en los sentidos opuestos F1 y F2. Las correderas
que actúan sobre aletas opuestas han sido desplazadas según
direcciones opuestas con el fin de mantener las aletas
opuestas en un mismo plano.
Ventajosamente, el canal circular 3 se halla en un
plano ortogonal al eje Z del proyectil y por tanto las
correderas 1 resbalan en un plano ortogonal al eje Z del
proyectil. Semejante disposición reporta la ventaja de ser
especialmente resistente a las aceleraciones del proyectil
según este eje Z, en particular en el disparo del proyectil.
Con el fin de asegurar asimismo una buena resistencia a las
aceleraciones para los motores 2, serán dispuestos
sensiblemente paralelos al eje Z del proyectil.
Con preferencia, se realizará el extremo superior 20
del dedo 5 en forma de una cabeza esférica al objeto de
facilitar su cooperación con el agujero oblongo 11.
El dispositivo según la invención es de diseño simple.
El mecanizado de un canal único sobre el cuerpo 4 es
especialmente sencillo. Este canal procura el guiamiento de
cuatro correderas y procura la simetría de los movimientos.
Cabe asimismo la posibilidad de hacer variar la
longitud de las correderas 1 sin modificar por ello el
funcionamiento del dispositivo ni el alcance de la invención.
Semejante variante de realización de la invención permite
entonces ventajosamente realizar un dispositivo de arrastre
giratorio de superficies de mando cuya disposición angular de
los motores 2 no es regular.
La figura 6 ilustra esquemáticamente, en vista desde
arriba, una forma de realización de la invención en la que
los motores van dispuestos por parejas. En esta variante de
realización, el dispositivo de arrastre de las superficies de
mando incorpora dos correderas cortas 1a y 1d y dos
correderas largas 1b y 1c, dispuestas respectivamente en
oposición con respecto al eje del proyectil. Los motores 2a a
2d van dispuestos por parejas a cada lado de las superficies
de mando opuestas 7.
La realización y la disposición del canal 3, de los
dedos 5, de las superficies de mando 7 y de las cabezas de
superficie de mando 6 son idénticas a las anteriormente
descritas.
Semejante forma de realización de la invención permite
ventajosamente integrar los motores 2 de forma no regular y
más compacta, conservando al propio tiempo las capacidades
del dispositivo y la resistencia a las aceleraciones.
Asimismo, se podrá realizar la invención utilizando
correderas de diferentes longitudes todas ellas, lo que
ventajosamente permite una distribución no simétrica de los
motores 2 y una cómoda adaptación a las restricciones de
integración de los motores y de la electrónica en un cuerpo
de proyectil. El despliegue y el gobierno de las superficies
de mando pueden ser entonces simétricos con una motorización
dispuesta de forma no simétrica.
La figura 7 ilustra esquemáticamente, en vista desde
arriba, otra forma de realización de la invención en la que
los motores van dispuestos por parejas. En esta variante de
realización, los motores 2a a 2d van dispuestos por parejas
2a-2b y 2c-2d en cuadrantes angulares 24a y 24b entre dos
superficies de mando 7. Semejante disposición permite
ventajosamente liberar un considerable volumen, pudiendo ser
utilizado por ejemplo para integrar la electrónica embarcada
o fuentes de energía. Esta forma de realización pone en
práctica ventajosamente correderas de idénticas longitudes 1.
La figura 8 ilustra una variante de realización de la
corredera y de su forma de arrastre. En esta variante de
realización, se ha suprimido la muesca 9 y el brazo 8. Cada
corredera 1 incorpora una porción de cremallera 23 en la que
engrana un piñón 22 solidario con el árbol de giro 12 de un
motor 2 (no representado). Ventajosamente, se podrá realizar
fácilmente la cremallera 23 por mecanizado de la corredera 1.
La rotación del piñón 22 origina así el resbalamiento de la
corredera 1.
Claims (10)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando (7) de un proyectil, del tipo superficies de mando desplegables y solidarias con cabezas de superficie de mando (6), dispositivo que incorpora motores (2) y un cuerpo (4) respecto al cual son orientables dichas cabezas de superficie de mando (6) según un eje de rotación (X, Y) sensiblemente ortogonal al eje (Z) del proyectil, dispositivo caracterizado porque el cuerpo (4) incorpora un canal circular (3) situado en un plano ortogonal al eje (Z) del proyectil y porque las cabezas de superficie de mando (6) giran arrastradas por los motores (2) por medio de correderas (1) sensiblemente en forma de porción de anillo y deslizan dentro del canal circular (3).
-
- 2.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según la reivindicación 1, caracterizado porque las correderas (1) deslizan en un plano ortogonal al eje (Z) del proyectil.
-
- 3.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque cada corredera (1) incorpora una muesca (9) y porque un brazo
(8) solidario con el árbol de giro (12) de un motor (2) coopera con la muesca (9) al objeto de hacer resbalar la corredera (1) dentro del canal (3). -
- 4.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque cada corredera (1) incorpora una porción de cremallera (23) en la que engrana un piñón (22) solidario con el árbol de giro (12) de un motor (2).
-
- 5.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cada corredera (1) incorpora un agujero (11)
cooperante con un dedo (5) solidario con una cabeza de superficie de mando (6) al objeto de hacer que esta última pivote. -
- 6.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según la reivindicación 5, caracterizado porque el extremo (20) del dedo (5) que coopera con la corredera (1) se materializa en una cabeza esférica.
-
- 7.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los motores de arrastre (2) de las superficies de mando (7) van dispuestos sensiblemente paralelos al eje (Z) del proyectil.
-
- 8.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los motores (2) están equiangularmente distribuidos alrededor del eje (Z) del proyectil.
-
- 9.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los motores (2) están dispuestos angularmente por parejas a cada lado de una superficie de mando.
-
- 10.
- Dispositivo de arrastre giratorio de superficies de mando según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los motores (2) están dispuestos por parejas en un cuadrante angular entre dos superficies de mando (7).
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