NO175994B - Utmatningsanordning for et filament - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en utmatningsanordning for et filament for en flyvende gjenstand eller andre gjenstander, og mer bestemt en utmatningsanordning for et filament der tverrsvingninger i filamentet dempes under avvikling.

Et antall missiler eller raketter forblir koblet til styreinnretningen etter utskytning med et filament som enten er en ledning eller fortrinnsvis en optisk fiber, gjennom hvilken navigasjonsinformasjoner utveksles over i det minste en del av gjenstandens bevegelsesbane. Filamentene er i typiske eksempler viklet til en pakning som bæres i gjenstanden og man må ta hensyn til den måte hvorpå avviklingen (utmatingen) av filamentet foregår for å hindre at filamentet skades.

En vanskelighet man står overfor ved utmatning av en viklet filamentpakning, særlig ved høye hastigheter, er filamentets tilbøylighet til å danne skrueformede sløyfer med forholdsvis stor amplitude, der sløyfene strekker seg på tvers av utmatningsretningen. Slike sløyfer krever en tilsvarende stor utløpsåpning for utmatning av filamentet og dette kan være uønsket. Dessuten vil sløyfene idet de forlater gjenstanden, bli utsatt for bremsing i luft, av en størrelse som avhenger av sløyfenes størrelse og det er ønskelig å holde dette på et minimum. Videre vil radartverrsnittet for gjenstanden (d.v.s. muligheten for å bli oppdaget) ligge på en størrelse som er større enn ønskelig. Sløyfene hindrer også ledning av filamentet under utmatning før dette frigis i den omgivende luftstrøm.

Det er derfor et stort behov for å komme fram til en filamentutmatningsteknikk som skaper en ideell lineær bevegelsesbane med utmatning av filamentet fra en liten utløpsport. Dette skal videre oppnås uten at filamentet utsettes for noen særlig risiko for skade, ødeleggelse eller reduksjon i mulighetene for overføring av signaler. Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning til utmatning av et filament fra en viklet pakning av en dataoverføring for en rakett, innbefattende en hul omhylning med en enkel åpning i raketten, der den viklede pakning er anbragt i omhylningen med filamentet for utmatning gjennom omhylningens åpning, kjennetegnet ved at den ytterligere innbefatter en aerosolblanding i omhylningen med en densitet som overstiger ti ganger luftens densitet ved standard temperatur og trykk. Aerosolblandingen består fortrinnsvis av en viss mengde partikkelformet materiale anbragt fritt i omhylningen og beregnet for omdannelse til en luftbåret blanding av filamentet ved utmatning. Aerosolblandingen tilføres fortrinnsvis fra en kilde som står under trykk, anbragt utenfor omhylningen via en dyse som sitter i denne. Aerosolblandingen har fortrinnsvis en densitet som ikke overskrider 100 ganger densiteten for luft ved standard temperatur og trykk. Filamentpakningen er fortrinnsvis viklet på omkretsflaten av en avsmalnet konisk trommel, hvis akse er anordnet i det vesentlige parallelt med utmatningsretningen for filamentet.

Før utskytning blir omhylningen fyllt med en aerosolblanding som har tilstrekkelig densitet til å dempe tverrettet bevegelsesenergi ved avvikling av filamentet, slik at man får en lineær utmatning. Ikke bare er de ovennevnte fordeler oppnådd, men en lineær utmatningsbane er fordelaktig ved muligene for å unngå rakettflammen som ellers kunne ødelegge eller skade filamentet.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 i perspektiv og delvis i snitt viser en første utførelsesform for oppfinnelsen,

fig. 2 viser en alternativ utførelse sett fra siden,

fig. 3 viser, sett fra siden og i snitt, en ytterligere utførelsesform og

fig. 4 viser utmatning av et filament fra en gjenstand i bevegelse.

På tegningens figur 1 er utmatningsanordningen for et filament ifølge oppfinnelsen generelt betegnet med 10. Mer bestemt er et filament 12 viklet opp i en pakning 14 på en sylindrisk trommel 16 som er smalnet av til en forholdsvis liten diameter ved avløpsenden 18.

En hul omhylning 20 er sylindrisk og har slike innvendige dimensjoner at den store ende av trommelen 16 kan være festet koaksialt nær ved den lukkede endevegg 22, mens det samtidig er tilstrekkelig plass til at filamentet kan trekkes av pakningen uten å komme i berøring med omhylningens vegger. Omhylningens endevegg 24 ved trommelens lille ende 18 har en liten åpning eller en malje 26, gjennom hvilken filamentet 12 løper under utmatning.

Den ytre ende av filamentet 12 er forbundet med utstyr som befinner seg på utskytningsstedet (ikke vist), mens den andre enden av filamentet på tilsvarende måte er tilsluttet utstyret ombord på gjenstanden (ikke vist). Intet av dette utstyr eller tilkoblingene til dette er vist, siden de er vanlige og noen detaljert forståelse av dette er ikke nødvendig for å få et riktig inntrykk av oppfinnelsen.

I henhold til oppfinnelsen er en viss mengde aerosolpulver 28 fritt anbragt i omhylningen 20. Med en gang utmatningen av filamentet begynner, vil filamentet omrøre aerosolpulveret slik at dette danner en aerosolblanding eller suspensjon i omhylningen. Aerosolblandingen har tilstrekkelig densitet til å virke som en brems på filamentet, slik at dannelsen av tverrstilte sløyfer reduseres. Dette betyr at aerosolblandingen skaper en aerodynamisk bremsevirkning på filamentet som er under avvikling og dette demper tverrettet bevegelsesenergi, slik at filamentet kan løpe ut gjennom åpningen 26 langs en stort sett lineær bevegelsesbane.

Det er kjent at bremsing av et filament som vikles av, ved berøring med en fast flate, reduserer tverrgående "bal-longdannelser" av filamentet. Slik bremsing er imidlertid ikke tilfredsstillende på grunn av at filamentet kan bli utsatt for stor slitasje og trekkreftene kan resultere i uønsket bøyning, knekking eller til og med avrivning av filamentet. I forsøk på å erstatte mekanisk bremsing, ble det prøvet væsker til bruk i omhylningen, men alle viste seg å ha for stor densitet, slik at det oppsto for stor stramning i filamentet under utmatningen. Siden det ikke var mulig å finne en væske innenfor det nødvendige densitetsområdet, ble det forsøkt med gasser, men ingen gass hadde tilstrekkelig høy densitet til å kunne gi tilfredsstillende dempning.

En aerosolblanding som består hovedsaklig av meget fine faste eller væskeformede partikler suspendert i en gass har vist seg å ha det nødvendige området av densitet, nemlig større enn for gass, men mindre enn for en væske.

Selv om andre aerosolmaterialer og mengder kan vise seg å være fordelaktige for en omhylning med en innvendig lengde på 30 cm og en diameter på 15 cm, har det vist seg fordelaktig med 300 gram molybden disulfidpulver (solgt under varebe-tegnelsen Z-Powder) og dette vil holde seg i. luften i omhylningen under filamentets avviklingsbevegelse og samtidig sørge for den ønskede bremsing av filamentet.

Selv om noen optimal densitet foreløpig ikke er blitt bestemt, er det klart at en aerosolblanding med en densitet på mindre enn omtrent 10 ganger luftens densitet, vil være utilstrekkelig. På den annen side vil en aerosolblanding med densitet som er større enn 100 ganger densiteten for luft være for stor for filamentets sikkerhet og for å sikre tilfredssstiIlende signaloverføring.

Som en alternativ utførelse kan aerosolblandingen tilføres fra en kilde 30 under trykk og valgbart innføres i omhylningen 20 via en dyse 32 (figur 2). De resultater man får er de samme som i den først beskrevne utførelsesform. Fig. 4 viser generelt utmatning av filamentet fra en flyvende gjenstand 34. Som vist sitter filamentutmatningsanordningen 10 omtrent midt i gjenstanden og filamentet 12 strekker seg utad fra gjenstanden for tilkobling til utstyr på utskytningsstedet (ikke vist). Ved utskytningen vil filamentet bli viklet av og forbindelsen opprettholdes over den nødvendige del av flyvebanen. Fig. 2 viser anvendelse av oppfinnelsen ved en filamentbe-holder som er konstruert for innvendig utmatning, noe som kan være fordelaktig for visse anvendelser. Fig. 3 viser også en utførelsesform der filamentet bringes til å reversere sin retning etterat det er trukket av trommelen og før det passerer gjennom åpningen. I begge tilfeller vil tilsetning av en aerosolblanding enten via et sprøytemunnstykke eller ved luftvirvler, som skyldes filamentets bevegelse over en viss mengde partikkelformet aerosolmateriale, kunne benyttes til å oppnå den ønskede bremsing av filamentet.

Ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse vil reduksjonen av filamentets tverrettede svingninger føre til nedsatt luftmotstand for den gjenstand filamentet kommer fra. Radartverrsnittet for gjenstanden blir også redusert. Da styring av filamentet blir mulig (for eksempel via en malje) blir utmatning på en slik måte at filamentet unngår rakettflammen forenklet. Som et resultat av slik styring, er høyere hastighet og større rekkevidder for gjenstanden mulig. Selv om foreliggende oppfinnelse er beskrevet i forbindelse med en foretrukken utførelsesform, skal det påpekes at modifikasjoner kan gjøres innenfor oppfinnelsens ånd og ramme og innenfor omfanget av kravene. For eksempel kan man i stedet for en aerosol med enkel komponent benytte flere komponenter og noen av dem kan ha andre og forskjellige fordelaktige egenskaper (for eksempel virke smørende).

Claims (5)

1. Anordning til utmatning av et filament (12) fra en viklet pakning av en dataoverføring for en rakett, innbefattende en hul omhylning (20) med en enkel åpning (26) i raketten^ der den viklede pakning (14) er anbragt i omhylningen (20) med filamentet (12) for utmatning gjennom omhylningens åpning (26), karakterisert ved at den ytterligere innbefatter en aerosolblanding i omhylningen (20), med en densitet som overstiger 10 ganger luftens densitet ved standard temperatur og trykk.

2 . Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at aerosolblandingen består av en viss mengde partikkelformet materiale anbragt fritt i omhylningen (20) og beregnet for omdannelse til en luftbåret blanding av filamentet (12) ved utmatning.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at aerosolblandingen tilføres fra en kilde (30) som står under trykk, anbragt utenfor omhylningen (20), via en dyse (32) som sitter i denne.

4 . Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at aerosolblandingen har en densitet som ikke overskrider 100 ganger densiteten for luft ved standard temperatur og trykk.

5 . Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at filamentpakningen (14) er viklet på omkretsflaten av en avsmalnet konisk trommel (16) hvis akse er anordnet