FI68909C - Styranordning foer styrda projektiler som omfattar en stomme - Google Patents

Description

ΓβΊ KUULUTUSjULKAISU A p Q η ο ®fSlt IBJ *11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6Ö9U9 C (4S) Pc.tentti cyCnr.eity 11 11 1935 (51) Kv.lk */lnt.CI.* F 42 B 15/02 (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 781043 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 05.0A . 78 (Fl) (23) Alkupäivä —Giltighetsdag 05.04.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentllg 09.10.78

Patentti- ja rekisterihallitus λ^\ Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— n. n? gr

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd ooh utl.skrlften publicerad -5 ·υ' ·°2 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 08.04.77 Ranska-Frankr i ke(FR) 7710755 (71) Thomson-Brandt, 173, Bd. Haussmann, 75008 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Roger Crepin, Ville d'Avray, Ranska-Frankrike(FR) (74) Oy Kolster Ab (54) Ohjausjärjestelmä ohjattuja, rungon käsittäviä ammuksia varten -Styranordning för styrda projektiler som omfattar en stomme

Nyt esiteltävä keksintö koskee ohjausjärjestelmää ohjattuja, rungon käsittäviä ammuksia varten, ja se on nimenomaan tarkoitettu tykistössä käytettäviin sekä lentokoneesta tai maasta lähetettäviin ammuksiin jne.

Tämäntyyppiset ammukset on varustettu aerodynaamisella ohjauksella, joka perustuu ammukselle annetun tietyn toiminnallisen tasapainotilan hyväksikäyttöön. Ammuksessa on tällöin yleensä kiinteät kantotasot, joiden avulla se saa liikkeeseen tarvittavan tuen ilmakehästä.

Ammuksen tasapainotila on taas yhteydessä tiettyyn momenttiin, joka on saatu suuntaamalla ammuksen etu- tai takaosassa olevat siivekkeet määrätyllä tavalla, tai ammuksen käyttövoima-suihkun poikkeamien avulla.

Joka tapauksessa aerodynaamisen ohjauksen varjopuolena on nimenomaan se, että ammuksen ohjausjärjestelmän antaman käskyn ja 2 68909 ao. tasapainotilan saavuttamisen välillä on tietty viivästysaika. Käytännössä tätä viivästysaikaa 1. aikavakiota ei ole pystytty saamaan n. 0,2 sek. pienemmäksi, mikä onkin ilmeinen epäkohta juuri suurella nopeudella liikkuvien ammusten, esim. rakettien ollessa kyseessä. Tästä johtuen on po. ammusten suorituskyky niiden ohjaustoiminnon kannalta jossain määrin rajoitettu.

Keksinnöllä pyritään poistamaan em. epäkohdat käyttämällä ohjausjärjestelmää, joka pystyy muuttamaan ammuksen lentoradan. Tällöin käytetään hyväksi ammuksen kantokyvyn kannalta tarpeellista poikittaisvoimaa, joka ei ole enää em. aerodynaaminen kanto-voima. Poikittaisvoiman hyväksikäyttäminen ei kuitenkaan edellytä ammuksen tasapainotilan muuttamista. Tällainen ammus, joka ei ota tukea siitä ympäröivästä ilmasta, pystyy siis pysymään suunnassaan myös ilmakehän ulkopuolella.

Keksinnön mukainen ohjausjärjestelmä käsittää yhdistelmässä kaksi kaasugeneraattoria ammuksen rungossa kaasuvirtauslähteen aikaansaamiseksi, näiden kaasuvirtausgeneraattorien ollessa kytkettynä sarjaan ja sijoitettuna symmetrisesti ammuksen rungon painopisteen molemmin puolin, suuttimen, jossa on kaula, joka on sijoitettu kaasugeneraattorien väliin koaksiaalisesti ammuksen pitkittäisakselin kanssa, kanavat ammuksessa kaasuvirtauksen johtamiseksi kaasugeneraattoreista suutinkaulaan, useita perifeerisiä poistoaukkoja ammuksen rungossa, jotka on sijoitettu lähelle tasoa, joka on pystysuora ammuksen rungon pitkittäisakseliin nähden ja sisältää ammuksen painopisteen, useita erisuuntaisia kanavia ammuksen rungossa suuttimen yhdistämiseksi perifeerisiin poistoaukkoihin, mainittujen erisuuntaisten kanavien ollessa kaarevia, jolloin poistoaukkojen kautta kulkevasta kaasuvirtauk-sesta johtuva sivuttaisvoima kulkee tehokkaasti ammuksen painopisteen kautta, kääntyväsii asennetun levyn, jonka sivut on sijoitettu osittain suuttimen kaulaan, levyn sivujen muodostaessa osan erisuuntaisten kanavien seinistä ja välineet levyn kääntämiseksi valittuun asentoon kaasuvirtauksen jakelun ohjaamiseksi erisuuntaisten kanavien ja poistoaukkojen kautta.

Erään suositettavan rakenteen mukaan ohjausjärjestelmään 3 68909 kuuluu kaksi kaasugeneraattoria, jotka ovat olennaisesti samanlaisia ja ne on sijoitettu koaksiaalisesti ammuksen rungon pit-kittäisakselin kanssa ja yhtäläiselle etäisyydelle ammuksen rungon painopisteestä.

Tästä johtuen generaattoreista tuleva kaasuvirtaus ei muuta vektorin painopistekeskusta, koska käyttölaitteen massan väheneminen on yhtä suuri painopisteen kummallakin puolella. Tämä järjestely vaikuttaa siis tehokkaasti ammuksen tasapainotilaan ohjauslaitteen ollessa toiminnassa.

Kaasun ohjausjärjestelmän 'vastausaika' työntövoiman alkamisajankohdasta lähtien on vain joitakin sekunnin tuhannesosia.

Se on siis äärettömän lyhyt aikaisempien järjestelmien aerodynaamisen kantovoiman syntymisen vastausaikaan verrattuna, joka on n. 0,2 - 0,5 sek. Generaattoreina voidaan käyttää myös paine-kaasupulloja, koska painekaasun vastausaika on samoin hyvin lyhyt. Kaasupullojen volumetrinen energia on sen sijaan pienempi.

Keksinnön erään erikoisrakenteen mukaan ohjausjärjestelmään kuuluu siipilevy, joka kääntyy ammuksen pitkittäisakseliin nähden kohtisuorassa akselissa. Levy on suunnilleen kolmion muotoinen ja sen yksi kärki menee suutinkaulaan. Levyn kyljet ra-jaavat suuttimen seinämien kanssa kaasunpoistokanavat ammuksen ulkopuolella, ts. poikittain siihen nähden. Lisäksi levy on yhdistetty säätölaitteeseen, joka pystyy siirtämään sitä em. akselissa puolelta toiselle kaasun suuntaamiseksi jompaan kumpaan poistoaukkoon.

Muita keksintöön liittyviä piirteitä ja etuja selostetaan lähemmin seuraavassa. Oheiset kuvat on tarkoitettu vain esimerkeiksi, eivätkä siis mitenkään rajoita keksintöä. Kuvissa esitetään useita keksinnön mukaisen laitteen rakennevaihtoehtoja.

Kuva 1 on pitkittäiskaavio (osittain avattuna) keksinnön mukaisella ohjauslaitteella varustetusta ammuksesta, kuva 2 on suurennettu osaleikkaus kuvan 3 linjaa II-II pitkin keksinnön mukaisen ohjauslaitteen ensimmäisestä rakenne-muodosta , kuva 3 on leikkaus kuvan 2 esittämästä ohjauslaitteesta suunnassa K, 14 68909 kuva 4 on osittainen pystyleikkaus keksinnön mukaisen ohjausjärjestelmän ensimmäisestä rakennemuodosta ja tähän liittyvästä säätölaitteesta, joita voidaan soveltaa kuvissa 1-3 esitettyyn ohjauslaitteeseen, kuva 5 on kaavio, joka esittää kuvien 1-4 mukaisella ohjauslaitteella aikaan saatavia kaasusuihkujen suuntia, kuva 6 vastaa kuvaa 4, mutta havainnollistaa nyt erästä Loista säätöjärjestelmää ja siihen liittyvää säätölaitetta, jota voidaan käyttää kuvissa 1-3 esitetyssä ohjauslaitteessa, kuva 7 on perspektiivi toisesta poistokaasujen ohjausjärjestelmään liittyvästä siipirakenteesta, jonka avulla poistokaasut saadaan suuntautumaan neljään kohtisuoraan suuntaan ammuksen pit-kittäiskaselilla olevan pisteen kautta, kuva 8 on perspektiivi kuvan 7 siipirakenteeseen liittyvästä kiinteästä osasta, joka rajaa vastaavan suutinkaulan, kuva 9 on akselin suuntainen leikkaus kuvissa 7 ja 8 esitetystä kiinteästä osasta ja. siipirakenteesta; siipi esitetään kiinteään osaan yhdistettynä, kuva 10 on perspektiivi kuvissa 7-9 esitetyn siipilevyn ja kiinteän osan yhdistelmästä: siipilevy on tällöin sijoitettu niin, että kaasu pääsee poistumaan kahteen suuntaan (neljä suuntaa yhteensä) , kuva 11 on perspektiivi kuvan 10 esittämästä rakenteesta suutinkaulan puolelta katsottuna, kuva 12 on pystykuva suutinkaulasta ja esittää kaasun pois-tovirtaussuuntia siipilevyn ollessa kuvissa 10 ja 11 esitetyssä asennossa, kuva 13 havainnollistaa kaaviona kaasusuihkujen eri suuntia kuvien 7-12 mukaisessa rakenteessa, kuva 14 on perspektiivi keksinnön mukaisen säätölaitteen siipilevyn (kartion) kolmannesta rakennemuodosta; po. rakenne on tehty niin, että kaasut muodostavat ammuksen pitkittäiskaselin ympärille tulevan kerroksen, kuva 15 on yksinkertaistettu esitys ammuksen ulkopinnasta kaasunpoistoputkien kohdalta kuvassa 14 esitettyyn siipilevyraken-teeseen sovellettuna kaasujen poistamiseksi ammuksen koko kehän osalta, 5 68909 kuva 16 vastaa muuten kuvaa 12, mutta siipilevy on nyt kiinni suutinkaulan seinämässä kaasujen ohjaamiseksi vapaiksi jääneisiin suuntiin, ja kuva 17 on vielä eräs vaihtoehto kuvan 4 mukaisesta säätölaitteesta .

Kuvissa 1-5 esitetyssä rakenteessa keksinnön mukainen ohjauslaite on sijoitettu rakettityyppiseen ammukseen 1. Keksinnön mukainen ohjauslaite 2 käsittää laitteet, joilla pystytään kehittämään ammuksen 1 pitkittäiskaseliin XX nähden poikittainen voima, sekä järjestelmän, jolla po. voiman suunta pystytään muuttamaan.

Po. esimerkissä po. laitteet käsittävät ohjausenergialäh-teen, joka on sijoitettu ammuksen 1 painopisteen kohdalle. Ohjauslaitteen 2 energialähteenä on tällöin kaksi samanlaista kaasuge-neraattoria 4a ja 4b, jotka on sijoitettu symmetrisesti ammuksen 1 painopisteen molemmille puolille ja jotka ovat sama-akselisia ammuksen kanssa. Kaasugeneraattorit 4a ja 4b ovat yhteydessä keskenään, ja keksinnön mukainen rakenne käsittää laitteet, joiden avulla kaasuvirtauksia pystytään ohjaamaan ammuksen 1 ulkopuolella kahdessa suunnassa, jotka ovat symmetrisiä ammuksen pitkittäisakseliin XX nähden. Kuten kuvasta 5 voidaan todeta, po. virtaussuunnat voivat olla kohtisuoria akseliin XX nähden (F1 ja F2) tai kaltevia (suunnat F3 ja F4). Reaktion synnyttämillä vastaavilla voimilla (ei esitetty kuvassa) on taas vastakkaiset suunnat. Kuitenkin voidaan olettaa, että F1 on voima, joka vastaa kaasupurkausta nuolen F2 suuntaan ja päinvastoin.

Akseliin XX nähden kaltevilla voimilla, jotka vastaavat nuolia F3 ja F4, on akseliin nähden kohtisuora komponentti (osa-voima), ts. F1 ja F2 kuvassa 5, ja yhtä suuri komponentti, joka on vastakkainen ammuksen 1 kanssa sama-akseliseen komponenttiin F5 nähden.

Em. eri tapauksissa po. voimien suunnat yhtyvät samassa pisteessä akselilla XX, ts. painopisteessä G.

Kaasugeneraattorit 4a ja 4b koostuvat kahdesta säiliöstä, jotka sisältävät kiinteitä propergol-kaasuja ja jotka on yhdistetty toisiinsa kahdella yhdensuuntaisella pitkittäiskanavalla 6. Palamiskaasujen poistamiseen tarkoitettu suutinkaula 7 on järjestetty kanavien 6 väliin säiliön 4b seinämään sama-akselisena ammuk- 6 68909 seen 1 nähden. Suutinkaula 7 on yhteydessä kahteen kaasunpoisto-putkeen (suuaukot 8), joiden kautta kaasusuihkut poistetaan kahteen, pitkittäiskaseliin XX nähden symmetriseen suuntaan, esim. kuvassa 5 nuolilla F3 ja F4 esitetyt kaasusuihkut.

Lisäksi kuvissa 2 ja 4 esitetty säätöjärjestelmä 9 on sijoitettu säiliöiden 4a ja 4b väliin palamiskaasun suuntaamiseksi jompaan kumpaan em. suuntaan. Po. esimerkissä säätöjärjestelmään 9 kuuluu siipilevy 11, joka kääntyy akselissa 12, joka on kohtisuorassa ammuksen pitkittäiskaseliin nähden. Siipilevy 11 on suunnilleen kolmion muotoinen ja siinä on pyöristetty kärki 13, joka liittyy suutinkaulaan 7. Suutinkaula 7 on rajattu kahdella levyllä 10, 14, jotka on upotettu ammuksen runkoon 15 yhdensuuntaisesti akselin XX kanssa ja molempien pitkittäiskanavien 6 väliin, jotka on tehty ammuksen akselin XX molemmille puolille. Suurinkaulaan liittyy myös kaksi sivulaippaa 16, jotka on kiinnitetty levyjen 10 ja 14 väliin, levyjen ja ammuksen rungon 15 välisiin kulmiin. Reunojen 16a väliin on jätetty vapaa tila suutinkaulan 7 muodostamisek-s i .

Laippojen 16 sivut rajaavat siipilevyn 11 vastaavien kylkien 11a kanssa säiliöistä 4a ja 4b tulevien palamiskaasujen poistokanavat. Tätä varten levyjen 11 kärjestä 13 lähtevät sivut 11a ovat jonkin verran koveria, niin että po. kanavien läpimitta kasvaa kaulaosasta 7 suuaukkoihin 8, jolloin toisistaan erilliset kanavat 17 syntyvät. Kuvissa esitetyssä esimerkissä po. kanavat ovat jonkin verran kaltevia ammuksen pitkittäiskaseliin XX nähden, joten poistokaasusuihkut ovat myös määrätyssä kaltevuuskulmassa akseliin XX nähden.

Siipilevy 11 on varustettu säätölaitteella 18, joka saa sen liikkumaan puolelta toiselle akselissa 12, niin että suutinkaulas-ta 7 tulevat poistokaasut saadaan suuntautumaan jompaan kumpaan kanavaan 17. Kuvien 2 ja 4 esittämässä rakenteessa siipilevyn 11 heiluriliikkeen säätö- 1. ohjauslaite 18 käsittää kaksitoimisen servoventtiilin 19. Sen kummassakin päässä on solenoidi 21, joka on yhdistetty kaksitoimiseen nostolaitteeseen 18. Servoventtiili 19, joka voi olla joko pneumaattinen tai hydraulinen venttiili, on keskikohdastaan yhteydessä kahteen käyrään kanavaan 22, jotka liittyvät pitkänomaisen kammion 23 vastakkaisiin päihin. Kammion 23 sisäpuolella on mäntä 24, joka on puolestaan yhteydessä siipilevyyn 11 .

7 68909 Mäntä 24 käsittää tangon, joka liikkuu edestakaisin kammiossa 23 jommasta kummasta solenoidista 21 tulevien ohjausimpulssien vaikutuksesta. Männän keskellä on syvennys 25, joka on tarkoitettu siipilevyn 11 alareunaan 27 (vastapäätä siipilevyn yläosaa 13) kiinteästi liittyvälle kärkiosalle 26.

Lisäksi servoventtiili on varustettu jo ennestään tunnetulla tavalla pitkittäistangolla 28, jonka päät on kiinnitetty solenoidien 21 magneettisydämiin. Kun sähkövirta antaa näille herätteen, tanko 28 siirtyy jompaan kumpaan suuntaan. Tangon 28 keskellä on lisäksi kaksi lieriöosaa 29, joiden keskinäinen etäisyys on säädetty siten, että niiden siirtyessä jompaan kumpaan suuntaan solenoidin 21 saatua herätteen, ne peittävät tällöin toisen kanavan 22, jolloin nostolaitteen käyttämätön osa pääsee tyhjenemään. Servoventtiilin 19 rungossa on neljä poistoaukkoa 90 ja 91. Aukot 90 (2 kpl) ovat kanavien 22 päässä ja liittyvät näihin, kun taas aukot 91 on sijoitettu sulkijoiden 29 ja solenoidien 21 väliin. Neste tulee servoventtiiliin 19 keskikanavan 31 kautta, jonka suu-aukko on sulkimien 29 välissä.

Kun toinen solenoidi 21 saa herätteen (esim. kuvassa 4 vasemmalla puolella näkyvä), se vetää tankoa 28 niin, että po. solenoidia vastapäätä sijaitseva suljin 29 sulkee tähän liittyvän kanavan 22, toisen kanavan 22 taas avautuessa. Näin syntyy tietty epätasapaino tangon 24 molempien päätypintojen paineen välillä, jolloin tanko siirtyy vastaavasti ja kääntää siipilevyä 11 kärkiosan 26 avulla kuvassa 4 nuolille esitetyllä tavalla. Samanaikaisesti nostolaitteen 18 neste siirtyy männän 24 puristaman ulos poistoaukoista 90, 91, jotka ovat yhteydessä kanavaan 22 (nuolet kuvassa 4).

Erään merkittävän rakennevaihtoehdon mukaan keksintö edellyttää laitteita, joiden ansiosta palamiskaasujen siipilevyn 11 koveriin sivuihin 11a lähelle levyn 11 yläpäätä kohdistamat voimat, jotka pyrkivät kääntämään siipilevyä 11 tiettyyn suuntaan (esim. nuolen H s-untaan kuvassa 4), vastaavat suunnilleen niitä voimia, jotka kaasujen vaikutuksesta kohdistuvat siipilevyn yläpäästä 13 kauimpana oleviin sivujen 11a osiin. Viimeksi mainitut s 68909 voimat pyrkivät kääntämään siipilevyä 11 nuolen J osoittamaan suuntaan akselissa 12; tämä suunta on vastakkainen nuolen H esittämään suuntaan nähden ja vaikuttaa siipilevyn 11 oikeanpuoleiseen kylkeen 11a (kuva 4).

Tätä varten akseli 12 on edullista sijoittaa siten, että sivujen 11a se pinta, joka sijaitsee akselin 12 tason (siipilevyn 11 oletetaan olevan pystysuorassa ja akselin 12 vaakasuorassa) ja yläpään 13 tason välissä, on pienempi kuin se po. sivujen 11a pinta, joka on akselin 12 alapuolella. Kaasun paine on kanavien 17 suuosan 8 lähellä pienempi kuin yläpään 13 ja akselin 12 tason välillä. On selvää, että sijoittamalla akseli 12 sopivalla tavalla, saadaan aikaan tasapaino levyn 11 sivuihin 11a kaasujen vaikutuksesta kohdistuvien vastavoimien välillä, jotka pyrkivät kääntämään levyä vastakkaisiin suuntiin.

Sen vuoksi, vaikka täydellistä tasapainoa ei saadakaan aikaan, kaan, riittää, että levyn 11 säätöosalle annetaan heikko impulssi, joka kääntää levyä jompaan kumpaan asentoon laippoja 16 vasten, jolloin kaasut suuntautuvat vastaavasti jompaan kumpaan kanavaan 1 7 .

Edellä selostetun ohjauslaitteen toiminta ja sillä saatavat edut: kun ammus 1 on lähtenyt liikkeelle, säiliöissä 4a ja 4b olevat propergol-massat 5 syttyvät jo ennestään tunnetulla tavalla, jolloin säiliön 4a palamiskaasut menevät pitkittäiskanaviin 6 ja sekoittuvat säiliöstä 4b tuleviin palamiskaasuihin. Kaasuseos poistuu sitten suutinkaulan 7 kautta. Tämä palamiskaasujen kierto esitetään nuolilla kuvassa 1.

Jotta palamiskaasut saadaan siirtymään jompaan kumpaan em. suuntaan, säätölevyn 11 on käännyttävä akselissaan 12 niin, että sen yläpää 13 koskettaa laippojen 16 jompaan kumpaan reunaan 16a. Laippaan 16 liittyvä kanava 17 on tällöin kiinni, niin että kaasujen on mentävä toiseen eli vapaana olevaan kanavaan 17, josta ne poistuvat ao. poistoaukosta ammuksen ulkopuolelle.

Jotta levy 11 saadaan jompaan kumpaan sille tarkoitettuun asentoon, säätölaite 18 kytketään irti, jolloin se käynnistää solenoidin 21, joka vastaa siipilevylle 11 haluttua asentoa.

Näin syntynyt poikittaisvo.ima (esim. F1 , F2 tai F3 nähden 9 68909 vastakkainen voima) kohdistuu ammuksen 1 painopisteeseen. Ammuksen lentorata muuttuu tällöin vastaavasti ammuksen nopeuden kiihtyessä niin kauan kuin po. voima vaikuttaa. Tämä lentoradan muutos ei kuitenkaan aiheuta muutosta ammuksen tulokulmaan, koska po. voima kohdistuu täsmälleen ammuksen painopisteeseen G, mikä on muuten hyvin huomattava etu ennestään tunnettuihin ohjauslaitteisiin verrattuna .

Kaasusuihkujen kaltevuus suutinkaulan 7 akseliin (mieluummin sama kuin ammuksen pitkittäisakseli XX) nähden voi vaihdella melko paljon (kohtisuora asento F1 ja F2, kuva 5), ts. kaltevuus voi olla hyvin vähäinen, esim. kuvassa 5 katkoviivoilla esitettyä nuolta F6 vastaava.

Jotta kaasusuihkut saadaan suuntautumaan eri tavoin suutinkaulan 7 akseliin nähden, poistokanavat on muotoiltava haluttua kaltevuutta vastaavalla tavalla.

Kun poistokanavat ovat tietyssä kaltevuudessa suutinkaulan 7 ja ammuksen akseliin nähden, ne muodostavat aksiaalisen komponentin, joka voi synnyttää tietyn pitkittäisen työntövoiman.

Joka tapauksessa on myös edullista, että po. voimat saadaan haarautumaan säteittäisesti ammuksen akselilla XX olevan pisteen ympärille. Po. esimerkissä tämä piste on painopiste G.

Ammuksen propergol-kaasujen 5 palamisesta syntyvä poikit-taisvoima kestää niin kauan kun nämä palavat. Jos tiettynä ajankohtana halutaan kuitenkin lopettaa po. poikittaisvoima, niin sii-pilevyä 11 käännetään akselissaan 12 hyvin lyhyin väliajoin, jolloin kaasusuihku saadaan menemään vuorotellen molempiin kanaviin 17. Näin syntynyt kahden vastakkaisen voiman resultantti on nolla. Ammus pysyy siis uudella lentoradallaan niin kauan kuin säätölevyn 11 heiluriliike jatkuu.

Molempien propergol-kaasusäiliöiden 4a ja 4b sijoittamisesta symmetrisesti ammuksen painopisteeseen G nähden on tietty etu: kaasut palavat samalla tavalla painopisteen G molemmilla puolilla, jolloin niiden massan väheneminen on yhtä suuri molemmissa säiliöissä, mistä on taas seurauksena, ettei painopiste G muutu. Tämän vuoksi ammuksen tasapaino pysyy muuttumattomana kaasumassojen koko palamisaj an.

Siipilevyn 11 kääntöakselin 12 sijoittaminen em. tavalla, 10 68909 ts. niin, että kaasujen levyyn 11 kohdistamat vastakkaiset voimat, jotka pyrkivät kääntämään levyä vastakkaisiin suuntiin, ovat suunnilleen yhtä suuret, on erittäin edullista aikaisempiin tunnettuihin järjestelmiin verrattuna. Nyt tarvitaan nimittäin amplitudiltaan suhteellisen heikko impulssi, jotta levy 11 saadaan kääntymään haluttuun asentoon käyttämällä tällöin apuna säätölaitetta, joka vastoa kuvassa 6 esitettyä laitetta 18.

Suutinkaulan 7 ja levyn 11 yläpään 13 keskinäinen muoto määrätään niin, että kaasun virtausmäärä po. suutinkaulassa pysyy vakiona levyn 11 liikkeestä riippumatta. Kaasuvirtausta varten suu-tinkaulaan 7 vapaaksi jätetty osa pysyykin vakiona levyn 11 asennuspa riippumatta. Näin vältetään haitalliset värähtelyt, joita paineen vaihtelu voisi aiheuttaa.

Keksinnön mukaisen ohjauslaitteen toisena etuna voidaan mainita, että levyn 11 kääntöakselissa ei tarvita tiivistysosia, koska po. akseli on kiinni levyssä H ja pysyy tämän ja levyn 10 välissä paikallaan.

Säätölevyn 11 sijainnin ohjaus voi tapahtua joko keskeytyvänä tai yhtäjaksoisena toimintona. Viimeksi mainitussa tapauksessa kaasusuihkujen jakautuminen tapahtuu tietyssä suhteessa levyn kääntymiskulmaan nähden laippojen 16 välissä jo ennestään tunnetun menetelmän mukaan. Kaasut tulevat siis ulos samanaikaisesti kanavien 17 molemmista aukoista 8. Jos levyn pää 13 on samalla etäisyydellä laippojen 16 reunoista, kaasusuihkut ovat samanlaiset ja synnyttävät kaksi yhtä suurta suunnaltaan vastakkaista polkitta! svoimaa, joiden resultantti on siis nolla. Ammus pysyy siis samalla lentoradalla niin kauan kuin kaasusuihkut pysyvät samanlaisina.

Kuvan 6 havainnollistamassa rakenteessa levyn 34 liikkeitä ohjaava laite 33 käsittää yhden poikittaiskanavan 35, joka yhdistää molemmat pitkittäiskanavat 6. Lisäksi laite 33 on yhdistetty laitteisiin, jotka ohjaavat kanavassa 35 olevaa kaasua vuoron perään levyn 34 sivun 36 molempiin päihin.

Po. rakennemuodossa näihin laitteisiin kuuluu luisti 37, joka liikkuu kanavan 35 keskiosassa ohjaussolenoidin 38 vaikutuksesta. Luisti 37 käsittää metallivarren, joka menee solenoidin 38 läpi. Varren kummassakin päässä on sylinteriosa. Sylinteriosat on 11 68909 mitoitettu siten, että ne pystyvät peittämään vuorotellen kanavien 41, 42 tuloaukot; po. kanavat ovat taas yhteydessä poikittaiskana-vaan 35 ja päättyvät kumpikin nostolaitteeseen 43.

Nostolaite 43 käsittää männän 44, jossa on varsi 45, joka pystyy koskettamaan levyn 34 sivun 36 ao. päähän, jolloin levy 34 pääsee kääntymään haluttuun suuntaan akselissaan 12. Männän 44 ja varren 45 käsittävä yksikkö on mieluimmin yhdistetty nivelosaan, jolloin varren 45 pää saadaan pysymään kosketuksessa sivuun 36 levyn 34 kääntyessä. Solenoidin 38 mollemmilla puolilla on kaasun poistoaukot 92 (kanavassa 35).

Tällä systeemillä pystytään siis käyttämään hyväksi sitä voimaa, jonka kanavissa 6 (säiliöstä 4a säiliöön 4b, nuolet M) vir-taavat painekaasut synnyttävät.

Kaasujen molempiin lieriöosiin 39 kohdistama paine on sama, joten solenoidin 38 ollessa lepotilassa, mikään muu voima ei vaikuta luistiin 37. Levy 34 on tällöin keskiasennossaan, ts. tasapainot ilassa. Kun solenoidi 38 saa herätteen, luisti 37 siirtyy jompaan kumpaan suuntaan, niin että toinen lieriöosa 39 avaa kanavan 41 tai 42 tuloaukon. Tästä johtuen ao. kanavaan tulevan kaasun paine työntää mäntää 43, jonka varsi 45 kääntää puolestaan levyä 34, kun taas toisen männän 43 kautta kulkevat kaasut pääsevät ulos kanavaa 41 ja vastaavaa poistoaukkoa 92 pitkin.

Säätölaitteen 33 etuna on, että sen avulla pystytään käyttämään suoraan hyväksi palamiskaasujen voimaa levyn 34 liikkeiden synnyttämiseksi.

Kuvissa 7-13 esitetyssä rakenteessa keksinnön mukaisessa ohjauslaitteessa on kaasujen säät- 1. ohjauslaitteet, joilla niitä voidaan ohjata ammuksen ulkopuolella. Po. laitteisiin kuuluu kanavat, jotka suuntautuvat neljään eri suuntaan kahdessa toisiinsa nähden kohtisuorassa tasossa, joista toinen käsittää ammuksen akselin .

Kuvien 7-12 mukaisessa säätöjärjestelmässä on liikkuva sii-pilevy 46, joka liittyy toiminnallisesti ammuksen runkoon kiinteästi liittyvään lisäosaan 47. Levy 46 käsittää pyramidirungon 48, jonka pohjan neljällä sivulla on neljä identtistä siipiosaa 49. Niiden kaltevuus pyramidirungon 48 akseliin YY nähden (kuva 9) on sama ja niiden keskinäinen etäisyys on 90°. Levy 46 on tehty sym- 12 68909 metriatasoksi, jossa on pyramidirungon 48 akseli. Pyramidirungon toinen päätypinta 51 on hieman kaareva ja liittyy suutinkaulaan 52, joka on muodostettu kiinteän osan 47 sisäpuolelle.

Edellä selostetussa rakenteessa pyrimidirungon 48 ja siihen liittyvän suutinkaulan 52 pää on nelikulmainen (kuva 12). Po. päät on mitoitettu toisiinsa nähden siten, että kaasuvirtaus pysyy vakiona pyramidirungon 48 asennosta riippumatta.

Kiinteä kappale 47 on tehty siten, että se rajaa levyn 46 kanssa neljä kanavaa, jotka vastaavat neljää haaraosaa 49, joista kolme (53, 54, 55) nähdään kuvassa 10. Näiden neljän kaasunpoisto-kanavan suunnat vastaavat neljän em. kanavan akseleita. Po. rakenteeseen kuuluu lisäksi laitteet, joilla ohjataan levyn 46 kääntyminen tämän sisällä olevassa määrätyssä kohdassa. Tätä varten on järjestetty nivel 56 (kuva 9), jotta kaasut saadaan menemään halutulla tavalla po. laitteen eri kanaviin.

Levyn 46 ja kiinteän osan 47 yhdistelmä muodostaa ohjauslaitteen varsinaisen suuttimen.

Nivel 56 on kiinnitetty suutinkaulan 52 ja ammuksen akseliin, ammuksen kanssa sama-akseliseen tukiosaan 57.

Tämän rakenteen erään muunnelman mukaan jokaisessa siipiosassa 49 on uraosa, kuten kuvasta 7 voidaan nähdä. Se on tarkoitettu liitettäväksi kiinteän osan 47 vastaavaan syvennysosaan 58. Osissa 58 on myös syvennykset 1. U-muotoiset osat. Kun siipiosat 49 ja 58 työnnetään toisiinsa, voidaan muodostaa yhteensä 4 kaa-suunpoistokanavaa, koska osissa 46 ja 47 on molemmissa 4 siipeä. Suutinkaula 52 on tehty kiinteän osan 47 keskelle, ts. em. neljän siipiosan 58 yhtymäkohtaan. Levy 46 muodostaa siis eräänlaisen ulokerakenteen, joka liittyy kiinteän osan vastaavaan syvennykseen.

Tällä rakenteella ko. systeemi saadaan hyvin tiiviiksi, niin ettei kaasua pääse menemään silloin kahteen suuttimeen, kun kaksi muuta suutintä on käytössä.

Kuvissa 7-12 esitetyn suuttimen ja ohjausjärjestelmän toiminta :

Levyn 46 ohjaaminen kääntämällä sitä kiinteässä nivelessä 56 tapahtuu jo ennestään tunnetulla laitteella joko mekaanisesti, sähköllä, paineilmalla tai jollain muulla tavalla ao. ammuksen laitteistoon liittyen. Levyä 46 voidaan kääntää myös siten, että ne 13 68909 kaksi sivua, jotka ovat lähellä pyramidirungon 48 päätypintaa 51, liittyvät nelikulmaisen suutinkaulan 52 kahteen vastaavaan vierekkäiseen sivuun, kuten kuvassa 12 esitetään. Tämä asento vastaa muuten kuvassa 11 esitettyä (kuvassa 11 pyramidirunko 48 koskettaa melkein suurinkaulan 52 kahteen sivuun). Sen vuoksi, kun ammuksen säiliöiden propergol-kaasut syttyvät, palamiskaasut virtaa-vnt kahteen levyn 46 vapaaksi jättämään kanavaan, ts. kanaviin 54 ja 55, kuva 10.

Ammuksen palamiskaasut poistuvat siis kahteen suuntaan, jotka sijaitsevat kahdessa kohtisuorassa tasossa (nuolet F11 ja F12 kuvassa 12). Kaasuvirtaukset ovat molempiin suuntiin likipitäen yhtä suuret ja niillä on resultantti F13, jonka muodostaa neliön lä-vistäjä (neliön sivut ovat F11 ja F12). Reaktiovoimasta ammus siirtyy kuitenkin resultanttiin F13 nähden vastakkaiseen suuntaan. Jos ammus halutaan stabiloida uudella lentoradallaan, levyn 46 kääntämiseen käytettävän ohjausjärjestelmän on siirrettävä levy 46 kes-kiasentoonsa, jolloin neljä kanavaa ovat vapaina, kuten kuvassa 9 esitetään. Poistokaasut pääsevät tällöin menemään samanaikaisesti neljään kanavaan, joita rajaavat siipiparit 49, 58. Poistovirtauk-set ovat myös yhtä suuret, joten neljän samansuuruisen voiman resultantti on nolla.

On luonnollista, että kaasunpoistokanavat voidaan järjestää siten, että ne tyhjenevät neljään ristikkäiseen suuntaan, jotka ovat kohtisuorassa ammuksen 1 akseliin nähden (esitetty nuolilla kuvassa 13). Kaikkien neljän voiman aksiaalinen komponentti on tällöin nolla.

Kuvissa 14-16 esitetyssä rakennevaihtoehdossa säätöjärjestelmään kuuluva rakenne 59 on kartionmuotoinen ja sama-akselinen ammuksen kanssa keskiasennossa ollessaan. Osan 59 kärki 61 on pyöristetty ja liittyy vastaavaan pyöreään suutinkaulaan 62.

Kartio 59 on ontto ja se kääntyy sen sisäpuolella olevassa pisteessä, jossa on tukiakseliin kiinnitetty nivel 63, joka vastaa em. niveltä 56. Levyn 46 säätölaitteita voidaan käyttää kartio-osan 59 kääntämiseksi nivelessä 63.

Kun kartio-osan 59 pää 61 on keskiasennossaan suutinkaulan 62 keskellä (kuva 15), kaasut poistuvat koko kartio-osan ympärysmitan osalla ja muodostavat ammuksen kanssa sama-akselisen kerrok- 1* 68909 sen. Jotta poistokaasut pääsevät tulemaan ulos jatkuvana toimintona ammuksen koko kehän ympärille, po. kehään on tehty aukot, jotka muodostavat ammuksen runkoon renkaanmuotoisen aukkorakenteen 64. Aukkojen väliset osat 65 on kuitenkin jätetty riittävän vahvoiksi, niin että ammuksen 1 molemmat osat pysyvät varmasti yhdessä.

Kun kartio-osaa 59 käännetään nivelessä 63, niin että se (59) saadaan lähelle suutinkaulan 62 reunaa, esim. kuvan 16 esittämään asentoon, palamiskaasut poistuvat suunnilleen puolikuun muodossa (66). Kaasuvirtaus vaihtelee po. puolikuun laidasta toiseen. Virtaus on tällöin suurin siinä kohdassa, jossa suutinkaulan 62 reunan ja pään 61 kehän välinen etäisyys on suurin. Kaasuvirtaus on taas hyvin heikko pään 61 ja suutinkaulan 62 välisen kosketuslin-jan molemmilla puolilla. Näin syntyvä työntövoima menee siis sen vyöhykkeen kautta, jossa suutinkaulan reunan ja pään 62 väliin jäävä aukko on suurin. Po. resultantti on tällöin suunnaltaan vastakkainen nuolen 14 esittämään suuntaan nähden. Kun kartio-osaa 59 käännetään jatkuvasti nivelessä 63, syntyy tietty pyörivä kaasu-kerros .

Kartio-osan 59 samoin kuin muidenkin em. säätölevyrakentei-den jatkuva ohjaus järjestetään esim. kahdella potentiometrillä, jotka yhdistetään jo ennestään tunnetulla tavalla ao. säätömootto-riin liittyvään ohjauselimeen.

Kuvassa 17 nähdään eräs muunnelma kuvan 4 mukaisesta laitteesta. Tässä levyn 11 ohjaus on järjestetty kahdella sen (11) lähelle sijoitetulla ohjauslaitteella (potentiometrillä) 94.

Po. laitteet (94) on yhdistetty ao. liitännöillä (ei kuvassa) osaan 95, joka käsittää männän 96, joka on puolestaan liitetty mäntään 24 varrella 97. Osa 95 on sitten yhdistetty komparaattoriin 98, joka on liitetty sekä levyn 11 asentoa ohjaavaan sähköjärjestelmään (ei kuvassa) että servoventtiilin 19 molempiin ohjausole-noideihin 21 vahvistimen 99 välityksellä (liitännät 100 ja 101).

Po. siipilevyn ohjausjärjestelmä lähettää siis sähköimpulsseja jompaan kumpaan servoventtiilin 19 solenoidiin vahvistimen 99 välityksellä komparaattorin 98 vastaanottamien signaalien perusteella suoritetun vertailun tuloksena. Siipilevyn asento on näin ollen kytketty ammuksen ohjausjärjestelmään.

Edellä esitettyjen, eri rakennevaihtoehdoilla saatavien etu- 15 68909 jen lisäksi voidaan vielä mainita, ettei ammuksissa tarvita lainkaan ohjaustasoja, joten niiden valmistaminen on yksinkertaisempaa ja tuntuvasti huokeampaa. Lisäksi ammuksen ohjaus saadaan tehokkaammaksi, koska tähänastisten rakenteiden edellyttämä viivästys 1. aikavakio pystytään nyt melkein täysin eliminoimaan, ts. se aika, joka kuluu laitteelle annettavan käskyn ja sen tehokkaan toteuttamisen välillä. Tästä johtuen myös osumatarkkuutta on pystytty tuntuvasti parantamaan.

Keksintö ei ole rajoitettu em. eri rakennevaihtoehtoihin, vaan siitä voidaan tehdä useita erilaisia rakennemuunnelmia sekä edellä esitettyjen että muidenkin sovellutusten puitteissa. Näin ollen keksinnön mukainen ohjauslaite voidaan sijoittaa myös ammuksen painopisteestä kaukana olevaan kohtaan, esim. sen kärkiosaan. Tällöin ammuksen tulokulma lentoradalla muuttuu po. laitteen ansiosta, mikä saattaa olla edullista joissakin tapauksissa, esim. silloin, kun ammuksen ulkopuolella ei haluta käyttää ohjaussiivek-ke.itä ammuksen aerodynaamisten ominaisuuksien säilyttämiseksi.

Kaasugeneraattoreina voidaan em. kiinteää propergol-kaasua sisältävien säiliöiden tilalla käyttää esim. paine- 1. puristetulla kaasulla täytettyjä säiliöitä. Samoin on mahdollista varmistaa kaasuja vain kahteen kanavaan ohjaavan levyn tasapaino (kuvan 2 esittämä levy 11) valmistamalla po. levy siten, että sen reunat tehdään paksummiksi levyn yläpäästä kanavien suuaukkoihin päin siirryttäessä. Tämä on kuitenkin teknisesti vaikeampi ratkaisu kuin levyn kääntöakselin sijoittaminen sopivalla tavalla ao. vastavoimien tasapainottamiseksi. Em. säiliöiden väliin voidaan myös sijoittaa yksi tai usempia yhdyskanavia, ts. yleensä kahden kaasuge-neraattorin välinen yhteys voidaan järjestää joko yhdellä tai usealla kanavalla.

Claims (7)

1. Ohjausjärjestelmä ohjattuja, rungon käsittäviä ammuksia varten, tunnettu siitä, että se käsittää yhdistelmässä kaksi kaasugeneraattoria (4a, 4b) ammuksen (1) rungossa kaasuvir-tauslähteen aikaansaamiseksi, näiden kaasuvirtausgeneraattorien ollessa kytkettynä sarjaan ja sijoitettuna symmetrisesti ammuksen rungon painopisteen molemmin puolin, suuttimen, jossa on kaula (7), joka on sijoitettu kaasugeneraattorien (4a, 4b) väliin koak-siaalisesti ammuksen (1) pitkittäisakselin kanssa, kanavat (6) ammuksessa kaasuvirtauksen johtamiseksi kaasugeneraattoreista (4a, 4b) suutinkaulaan (7), useita perifeerisiä poistoaukkoja (8) ammuksen rungossa, jotka on sijoitettu lähelle tasoa, joka on kohtisuora ammuksen rungon pitkittäisakseliin nähden ja sisältää ammuksen painopisteen, useita erisuuntaisia kanavia (17) ammuksen rungossa suuttimen (7) yhdistämiseksi perifeerisiin poistoaukkoi-hin (8), mainittujen erisuuntaisten kanavien ollessa kaarevia, jolloin poistoaukkojen (8) kautta kulkevasta kaasuvirtauksesta johtuva sivuttaisvoima kulkee tehokkaasti ammuksen painopisteen kautta, kääntyvästi asennetun levyn (11), jonka sivut on sijoitettu osittain suuttimen kaulaan (7), levyn sivujen muodostaessa osan erisuuntaisten kanavien (17) seinistä ja välineet (18) levyn (11) kääntämiseksi valittuun asentoon kaasuvirtauksen jakelun ohjaamiseksi erisuuntaisten kanavien (17) ja poistoaukkojen (8) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että kaksi kaasugeneraattoria (4a, 4b) ovat olennaisesti samanlaisia ja ne on sijoitettu koaksiaalisesti ammuksen (1) rungon pitkittäisakselin kanssa ja yhtäläiselle etäisyydelle ammuksen rungon painopisteestä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että kanavat (6) käsittävät useita pitkit-täiskanavia, jotka on sijoitettu suuttimen (7) ympärille kaasu-generaattorien (4a, 4b) kytkemiseksi sarjaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että kaasugeneraattorit (4a, 4b) käsittävät kumpikin palotilan ja kiinteän ajoaineen kummassakin paloti-lassa. 17 68909

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että perifeerisiä poistoaukkoja (8) on kaksi, jotka sijaitsevat suoraan toisiaan vastapäätä ja että suuttimen (7) sivuseinät osittain rajoittavat mainitut erisuuntaiset kanavat (17) ja että kääntyvästä asennettu levy (11) on järjestetty kääntymään ammuksen (1) rungon pitkittäisakseliin nähden pystysuorassa olevan akselin ympäri, että mainittu levy on suunnilleen kolmion muotoinen, jonka yksi kärki (13) sijaitsee osittain suutinkaulassa (7), että levy kärjestään alkaen rajoittaa suuttimen (7) kanssa erisuuntaiset kanavat (17), että levynkääntövälineet (18) on järjestetty liikuttamaan levyä (11) sivuttain edestakaisin kumpaankin suuntaan kaasuvirtauksen ohjaamiseksi jompaan kumpaan poistoaukoista (8).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että levyn (11) sivuprofiili on suutinkaulassa (7) sijaitsevasta kärjestä (13) alkaen sen muotoinen, että voimat, jotka aiheutuvat kaasuvirtauksesta levyssä, kärjen (13) vieressä ja joka kaasuvirtaus pyrkii kääntämään levyä (11) sivuttain yhteen suuntaan, ovat tehollisesti samansuuruiset kuin ne voimat, jotka johtuvat kaasuvirtauksen kulusta levyssä vastakkaisen kärjen kohdalla ja joka kaasuvirtaus pyrkii kääntämään levyä vastakkaiseen suuntaan, ja että akseli, jossa mainittua levyä käännetään, on sijoitettu niin, että se edistää levyyn (11) kohdistuvien kääntövoimien kumoamista.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että siihen sisältyy energialähde ammuksen (1) rungossa levyä (11) kääntävien välineiden aktivoimiseksi ja että mainittu energialähde käsittää mainitut kaasugeneraatto-rit (4a, 4b). 18 68909