NO146828B - Vingeenhet for prosjektil - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et prosjektil og er spe-sielt rettet mot en tilbaketrekkbar, selvutrettende vinge for et prosjektil.

Mange typer prosjektiler benytter flere aerodynamiske flater for løfteevne, kontroll og stabilitet. Avhengig av på hvilken måte prosjektilet stues bort, lagres eller skytes ut på, blir det ofte nødvendig å utføre noen eller alle disse flater sammenklappbare eller tilbaketrekkbare for å redusere totaldimensjonene på prosjektilet.

Noen av de aerodynamiske flater foreligger i form av finner som foldes inn mot prosjektilkroppen og kan være krummet for å slutte seg tett om denne. Da disse flater vanligvis krummer i samme retning for å passe inn i det tilgjengelige rom, vil de ikke tilveiebringe symmetrisk løft når de er rettet ut, og de er bare egnet til å skape retningsstabilitet. Slike sammenfoldbare finner blir ofte ikke liggende i flukt med prosjektilkroppen, og kan forårsake betydelig motstand ved stor hastighet.

Andre typer finner foldé.s eller trekkes inn i prosjektilkroppen og opptar indre rom, og derved begrenses det tilgjengelige rom for nyttelast. For store flukthastigheter be-høver ikke finneflåtene å være særlig store, og det kan gjøres noen akseptable innrømmelser. For mindre flukthastigheter i størrelsesordenen 60 til 90 meter pr. sek. må overflatearealet være temmelig stort for å virke effektivt, og dette forårsaker problemer under bortstuingen. Det er også benyttet fleksible vinger der en membran blir oppstøttet av vingebjelker som kan svinge ut fra prosjektilkroppen. Et enkelt duklag benyttes vanligvis, og når dette er utstrakt på bæreelementet blir det utsatt for aerodynamisk vibrasjon ved visse hastigheter og luftstrømmingsforhold. Når en slik vinge benyttes for å gi løft, vil duken bøyes oppad slik at det dannes en enkelt vinge som er oppad konveks og som gir en rimelig stabilitet under en fast belastning. Plutselige endringer i belastningsforhol-dene kan imidlertid føre til at vingen klapper sammen eller begynner å vibrere.

Det er derfor ønskelig å kunne lage en vinge som kan foldes inn i et lite rom på samme måte som en fleksibel vinge,

og som har en enkel konstruksjon, men som likevel er motstands-. dyktig mot vibrasjon og opprettholder dynamisk stabilitet under varierende belastninger og luftstrømningsforhold.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en vingeenhet for et prosjektil, hvilket prosjektil har langstrakt kropp med en yttervegg forsynt med et antall omkretsmessig fordelte, langsgående slisser, en inntrekkbar, selvutrettende vinge montert i hver sliss, idet hver vinge omfatter: en vingeunderstøttende bærestangenhet som omfatter i det minste ett langstrakt baereelement som er driftsmessig montert i slissen, idet bærestangenheten er. tilpasset for å beveges fra en tilbaketrukket stilling til en forlenget eller utvidet stilling utenfor prosjektilkroppen, et vingeorgan av fleksibelt dukmateriale, trykkorganer som presser bærestangenheten mot den utvidede stillingen, fastholdningsorganer montert i kroppen for utløsbar fastholdning mot kraften fra trykkorganene, idet vingen er i nevnte tilbaketrukkede stilling, samt ustrekningsorganer montert i kroppen for utløsning av fastholdningsorganene for derved å utstrekke eller utvide vingen i overensstemmelse med kraften i trykkorganene, og vingeenheten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at bærestangenhetens inntrukkede stilling foreligger fullstendig innenfor ytterveggen av kroppen, og ved at vingeorganet av fleksibelt materiale foreligger i form av en dobbeltvegget lomme som i alt vesentlig svarer til den forlengede eller utvidede utformingen av bærestangenheten og er bevegelig sammen med denne, og ved at vingeorganet er festet til den ytre veggen omkring omkretsen av slissen.

Ved en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen frem-stilles vingeorganet av luftugjennomtrengelig materiale og vil inneholde en luftlomme i den utvidede stillingen. Denne luften vil virke som en pute eller demper mot . ytre trykkvaria-sjoner.

Vingen foldes inn i slissen i den ytre vegg i prosjektilet og opptar et rom som bare er litt større enn dybden av bærestengene. Flere vinger som er jevnt fordelt rundt prosjektilet holdes i bortstuingsstillingen ved hjelp av en enkel sperre-eller holdemekanisme som også kan benyttes til å fastholde deksler over vingeåpningene. Når sperremekanismen utløses vil alle vingene bli trukket automatisk ut.

Formål og fordeler med foreliggende oppfinnelse vil fremgå klart av den følgende detaljbeskrivelse, sett i for-bindelse med de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et perspektivriss av et typisk prosjektil med vinger. Fig. 2 er et sideriss i større målestokk av den vinge-bærende del av prosjektilet, der deler er snittet ut. ,Fig. 3 er et snitt i større målestokk, lagt langs linjen 3-3 på fig. 2. Fig. 4 er et snitt i likhet med det på fig. 3, men der vingene er trukket inn og sperret. Fig. 5 er et snitt i større målestokk, lagt langs linjen 5-5 på fig. 2.

Fig. 6 er et snitt, lagt langs linjen 6-6 på fig. 3.

Fig. 7 er et snitt i likhet med det på fig. 6, men der vingene er trukket inn og sperret.

Fig. 8 er et snitt, lagt langs linjen 8-8 på fig. 7.

Fig. 9 er et riss i likhet med en del av det på fig. 2,

og viser et alternativt bærestangarrangement for vingen.

Fig. 10 er et riss i likhet med det på fig. 9, og viser en alternativ sammenfoldbar bærestang. Fig. 11 er et riss i større målestokk av en del på fig. 10 og viser en sperre som holder bærestanginnretningen i utstøtt stilling, og Fig. 12 er et snitt i likhet med det på fig. 5, og viser et avtettet vingearrangement.

Det på fig. 1 viste prosjektil har en sylindrisk kropp 10 med rundt omkretsen jevnt fordelte, langsgående slisser 12, hvorfra de selvutrettende vinger 14 strekker seg. Det er vist fire vinger med en korslignende form, men det kan monteres et-hvert passende antall vinger. Prosjektilet kan ha enhver ønsket form på stridshode, styrings- og fremdriftsorganer,

som egner seg for det spesielle formål. Vingene er identiske, og konstruksjonen av og mekanismene i bare én vinge vil derfor bli beskrevet.

Vingen 14 er montert mellom en fremre vegg 16 og bakre vegg 18, som er en del av oppbyggingen av prosjektilkroppen 10, og vingene omfatter en fremre bærestang 20 og en bakre bærestang 22..Den fremre bærestang 20 er ved den fremre ende svingbart festet til veggen 16 ved hjelp av en hengseltåpp 24 for å kunne svinge radialt ut fra kroppen 10. Den bakre bærestang 2 2 er på lignende måte svingbart festet til veggen 18 ved hjelp av en hengseltåpp 26. I den på fig. 2-8 viste utførelse er den bakre bærestang 22 et kanalformet element og den fremre bærestang er et stangelement som i tilbaketrukket stilling ligger inne i kanalelementet, slik som vist på fig. 8. Den fremre bærestang 20 er kraftpåvirket utad ved hjelp av minst én torsjonsfjær 28, og den bakre bærestang 22 er kraftpåvirket utad av minst én torsjonsfjær 30. Vingedekket 32 for vingen 14 er utformet som en hul, dobbeltvegget lomme av et fleksibelt dukmateriale, slik som armert plast, plast- eller gummibelagt, vevet duk eller lignende, som fortrinnsvis er luftugjennomtrengelig. Bunnkanten 34 på vingedekket 32 er ved omkretsen festet til innsidekantene ved slissen 12 ved hjelp av en passende prosess, f.eks. liming, varmsveising, nagling eller annen innfesting. I den utrettede stilling blir dekket 32 strukket stramt og oppebåret av de fjærpåvirkede bærestenger 2 0 og 22 når de er fullt uttrukket. Den trekantede form er enkel og effektiv, men det er lett å forstå at det kan benyttes en annen form med tilsvarende annen bærekonstruksjon. I den på fig. 8 viste inntrukne stilling er dekket brettet på passende måte langs sidene på bærestengene. Dekket 32 kan også brettes under bærestengene og holdes på plass av de tilbaketrukne bærestenger. Den inntrukne vinge krever meget liten plass som slutter seg til den ytre omkrets på prosjektilkroppen, slik at det fås et maksimalt indre nyttelastrom, som er antydet med de prikkede linjene 36.

For å holde vingene i inntrukket stilling kan det benyttes forskjellige innretninger, og de samme innretninger kan benyttes for å utløse dem når dette blir nødvendig. Eksempler på slike omfatter en hylse eller avrivbare deksler som kan trekkes av ved hjelp av en trekkfallskjerm eller en tidsinn-stilt utløsningsmekanisme. Et enkelt arrangement som er vist benytter en mekanisk sperre for å utløse alle vingene samtidig, samt om nødvendig også å frigjøre dekslene over slissene 12.

Sperremekanismen omfatter et sperrearmkors 38 som er dreibart montert på en aksel 40 på den bakre vegg 18, og armkorset 38 har en radial arm 42 for hver vinge 14. Hver av de bakre bærestenger 22 har en bakre, utstikkende sperrehake 44 som i den inntrukne stilling hviler mot den ytre ende på den tilhørende arm 42, slik som vist på fig. 4 og 7. Sperrearmkorset 38 presses til denne sperrestilling og holdes mot en stoppertapp ved hjelp av en torsjonsfjær 48 rundt akselen 40.

Sperrearmkorset 38 dreies en liten vinkel til utløsnings-stilling ved hjelp av en aktuator 50 som er montert på veggen 18 og er koblet til en av armene 42. Aktuatoren er en enkelt-virkende innretning med kort slag og kan drives av et solenoid, en fjær, et trykkfluidum, en drivladning eller andre slike innretninger som kontrolleres av en timer eller et kommandosignal avhengig av prosjektiltypen. Når sperrearmkorset 39 dreies, beveges armene 42 bort fra sperreknastene 44, slik at de fjær-belastede bærestenger beveger seg utad, slik som vist på fig.

3 og 6.

I hver av slissene 12 er det anordnet en dør eller et deksel 52, og ved den bakre kant av dette er anordnet en låse-knast 5 4 som stikker innad gjennom et hull 56 i prosjektilkroppen 10. På enden av hver av armene 42 er det anordnet en i omkretsstillingen stikkende låsetapp 5 8 som passer inn i et hull 60 i låseknasten 54, slik som vist på fig. 4, og som holder dekslet 52 på plass. Frontenden på dekslet 52 kan fastholdes på passende måte, f.eks. ved en tungeinnpasning (ikke vist) under den fremre kant ved slissen. Når sperrearmkorset 38 dreies til ikke sperrende stilling, vil låsetappen 58 bli trukket ut fra hullet 60 i knasten 54, slik at dekslene

52 støtes ut sammen med vingene 14.

En alternativ bærestangkonstruksjon er vist på fig. 9, der den fremre bærestang 62 og den bakre bærestang 64 er teleskopiske og kraftpåvirket av lineært virkende utstøtnings-organer, slik som en fjær 66. De to bærestenger er svingbart sammenkoblet ved en koblingstapp 6 8 og er i tilbaketrukket stilling koaksiale, slik som antydet med prikkede linjer. Resten av konstruksjonen er som foran beskrevet, og delene er gitt samme henvisningstall.

En annen type bærestangarrangement er vist på fig. 10 og 11. Den fremre bærestang 70 er et stivt stangelement som er hengslet til veggen 16 ved hjelp av en hengseltåpp 24 og er kraftpåvirket utad av en fjær 28. Den bakre bærestang 72 er imidlertid forsynt med en hengslet leddarm 74 med en svingbar endetilkobling til den fremre bærestang 70. I den tilbaketrukne stilling som er antydet med prikkede linjer foldes ledd-armen 74 mellom bærestengene, slik at de kan ligge rette i en overlappende stilling, samtidig som de er koblet sammen.

For å holde bærestengene stivt utrettet er den bakre bærestang utstyrt med en låsemekanisme som omfatter en f jær-belastet tapp 78 som kommer i inngrep med en fordypning 80 i et utvidet nav 82 på bærestangen, slik som vist på fig. 11. Navet 82 er dreibart på en hengseltåpp 84 i veggen 18, og en fjær 86 presser bærestangen utad til den låste stilling. Arran-gementet er tilpassbart den foran beskrevne sperre- og utløs-ningsmekanisme, eller til et annet egnet utløsningsorgan.

Selv om det er vist to bærestenger for å oppstøtte både den fremre og bakre kant på vingen, er det lett å forstå at for enkelte formål kan en enkelt bærestang være tilstrekkelig.

I den utstikkende stilling omgir vingen en luftlomme som virker som en pute mot luftstrømmene på begge sider av vingen. En ujevn luftstrøm eller turbulens som kan bevirke vibrasjon av en enkeltflatet, fleksibel vinge, vil bli dempet av luftlommen. Derved blir det mulig å benytte relativt store og lette vinger på et prosjektil, der lagringsplassen er meget begrenset. Innsiden av luftlommen vil selvsagt bli holdt på omgivelsestrykket inne i prosjektilet, og dette vil være tilstrekkelig for de fleste formål.

Hvis det skulle fordres større stivhet, kan vingen til-dekkes med en indre dekselplate 88 som festes til basiskantene 34, slik som vist på fig. 12. Derved kan vingene i rimelig utstrekning settes under trykk, eller at det i luftlommen i det minste ikke forekommer trykksvingninger.

Claims (9)

1. Vingeenhet for prosjektil, hvilket prosjektil har langstrakt kropp med en yttervegg forsynt med et antall omkretsmessig fordelte, langsgående slisser, en inntrekkbar, selvutrettende vinge montert i hver sliss, idet hver vinge omfatter: en vingeunderstøttende bærestangenhet som omfatter i det minste ett langstrakt bæreelement som er driftsmessig montert i slissen, idet bærestangenheten er tilpasset for å beveges fra en tilbaketrukket stilling til en forlenget eller utvidet stilling utenfor prosjektilkroppen, et vingeorgan av fleksibelt dukmateriale, trykkorganer som presser bærestangenheten mot den utvidede stillingen, fastholdningsorganer montert i kroppen for utløsbar fastholdning mot kraften fra trykkorganene, idet vingen er i nevnte tilbaketrukkede stilling, samt utstrekningsorganer montert i kroppen for utløsning av fastholdningsorganene for derved å utstrekke eller utvide vingen i overensstemmelse med kraften i trykkorganene, karakterisert ved at bærestangenhetens (20,22) inntrukkede stilling foreligger fullstendig innenfor ytterveggen av kroppen (10), og ved at vingeorganet (32) av fleksibelt materiale foreligger i form av en dobbeltvegget lomme som i alt vesentlig svarer til den forlengede eller utvidede utformingen av bærestangenheten (20,22) og er bevegelig sammen med denne, og ved at vingeorganet (32) er festet til den ytre veggen omkring omkretsen av slissen (12).

2. Vingeenhet som angitt i krav 1, karakterisert ved at vingeorganet (32) er av luftgjennomtrengelig materiale og inneholder en luftlomme i den utvidede stilling, og ved at en indre forsegling omkring omkretsen av slissen innelukker og forsegler luftlommen i vingeorganet.

3. Vingeenhet som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at bærestangenheten (20,22) innbefatter en fremre kantstang (20) som er svingbart montert i kroppen ved et fremre punkt av slissen (12), og en, bakre kantstang (22) som er svingbart montert i kroppen ved et bakre endepunkt av slissen (12), idet den ene eller begge kantstenger er fjærbelastet for å kunne svinge utover fra kroppen.

4. Vingeenhet som angitt i krav 3, karakterisert ved at en av stengene (20,22) er et kanalelement og den andre stangen er et stangelement som kan anbringes i kanalelementet i den tilbaketrukkede eller inntrukkede stillingen.

5. Vingeenhet som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at stengene (70,72) er svingbart sammenbundet og ved at en av stengene har et foldbart ledd (74) for å kunne sammenfoldes eller brettes med stengene i overlappende stilling, samt låseorganer (78,80) for å holde og sammenlåse i det minste en av stengene i den utvidede stillingen.

6. Vingeenhet som angitt i krav 3, karakterisert ved at stengene (20,22) har teleskopiske deler (62,64) og ved at de teleskopiske delene er svingbart sammenbundet.

7. Vingeenhet som angitt i krav 3,4,5 eller 6, karakterisert ved at fastholdningsorganene innbefatter en sperreknast (44) på en av stengene, samt en låsearm (42) be-stemt for inngrep med sperreknasten (44) for å holde den til-hørende stangen i den tilbaketrukkede stilling, samt en på-virkningsmekanisme (50) for utløsning av låsearmen fra knasten.

8. Vingeenhet som angitt i krav 3, karakterisert ved at fastholdningsorganene innbefatter en sperreknast (44) som strekker seg fra den bakre kantstangen (22), og ved at et låseorgan eller sperreelement (38) er. montert i kroppen og har armer for samtidig inngrep med sperreknastene på alle vingene (14) i den tilbaketrukkede stillingen, samt påvirkningsorganer (50) for bevegelse av sperreelementet (38) til en ulåst stilling.

9. Vingeenhet som angitt i krav 8, karakterisert ved at den innbefatter et deksel (52) som er fjernbart montert i hver av slissene (12) idet sperreelementet (38) har orga-ner (58) for å gripe og fastholde dekslene i slissene i den låste stillingen og ved at sperreelementet (38) blir presset til sperrestillingen.