NO310637B1 - System for utskyting og orientering av missiler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et system for utskyting av missiler, og nærmere bestemt systemer for utskyting og orientering av missiler. Systemet kan brukes for små eller store missiler av type "bakke til luft" eller "luft til luft" eller "bakke til bakke".

Alle systemene for utskyting og orientering av missiler omfatter elektroniske midler for kraftforsyning og kontroll, og midler som er nødvendige for å utføre utskytingen og orienteringen (mekaniske, pyrotekniske, osv.) kontrollert av nevnte elektroniske midler.

Et system for utskyting og orientering av missiler er kjent fra US patent nr. 3.286.956, hvilket system omfatter utskytingsmidler, aerodynamiske kontrolloverflater og deres drivmekanismer, og orienteringsmidler omfattende hovedsak-lig en gassgenerator og dertil koblede dyser.

I dette system blir varme gasser ført fra gassgeneratoren liggende i missilets kropp gjennom kontrolloverflatens ro-tas j onsaksler til dysene som ligger i bakdelen av kontroll-overflatene og som utgjør reaksjonsjet i retning parallelt med kontrolloverflåtenes plan. Det finnes et stort antall missiler i verden som trenger en modernisering fordi de ikke kan garantere et luftvern i alle retninger (med andre ord, de kan ikke fange opp et mål som plutselig viser seg fra en hvilken som helst retning i forhold til det objekt som skal forsvares). Teoretisk kan et missil med en skrå utskytningsstøtte moderniseres ved å utstyre den med det kjente system nevnt ovenfor.

Dette ville imidlertid kreve et så høyt antall modifikasjoner i missilets utforming at kostnadene ville blitt for høye. Dessuten utnytter ikke dette utskytings- og orienteringssystem all den energi som er tilgjengelig ved reaktor-jet, idet det ligger parallelt med kontrolloverflater, hvilket minsker missilets vinkelhastighet når det skifter retning mot målet.

Et annet kjent system for utskyting og orientering av missiler (internasjonal patentsøknad WO 94/10527) omfatter utskytingsmidler, aerodynamiske kontrolloverflater med sine driftsmidler, og orienteringsmidler omfattende gassgeneratorer og dertil koblede dyser. I noen utførelser omfatter dette kjente system en gassgenerator tilknyttet dysepar gjennom gassledninger, idet hvert dysepar omfatter to like dyser orientert i motsatte retninger, idet dysenes innløp-såpninger ligger ved utløpsåpningen til den felles gassledning, og idet dysenes diametre er identiske med diameteret på gassledningens utløpsåpning.

Dette kjente system tillater at missilet snur seg raskt mot målet, på grunn av reaksjonsjeten slynget fra hvert dysepar vinkelrett til kontrolloverflåtenes plan.

Likevel, på samme måte som ved systemet omtalt i US paten-tet, utgjør orienteringsmidlene angitt i WO publikasjonen en blokk felles med kontrolloverflåtenes driftmidler, hvilken blokk er vanskelig å integrere i utførelsen av små missiler uten å redusere missilets aerodynamiske egenskaper. Denne utførelse ekskluderer dessuten muligheten til å dumpe den inerte masse som orienteringssystemene utgjør etter at missilet har snudd seg i ønsket retningen. Dette system kan også brukes til å modernisere de ovennevnte missilene med vinkelutskyting.

Kontrollsystemet som angis i en artikkel skrevet av Roger P. Berry "Development of an orientation control system of the advanced kinetic energy missile" (ADKEM), AIAA-92-2763 omfatter også utskytingsmidler, aerodynamiske kontrolloverflater med drift, og orienteringsmidler som installeres i missilets bakdel, og som baserer seg på gassgeneratorer tilkoblet dyser.

Systemet omtalt i denne artikkel kan tilpasses missiler med skråutskyting (for å utføre den ovennevnte modernisering) uten betydelige modifikasjoner av missilene. Dette system tillater utkasting av den inerte masse av orienteringsmidler etter at de har fullført sin oppgave. Likevel, syste-mets kompleksitet, de store dimensjoner av orienteringsmidlene som er beregnet bare for bruk av svært giftig flytende drivstoff (hydrasin) gjør det veldig vanskelig å implemen-tere dette system.

Siden nevnte orienteringsmidler er plassert i banen av de gasser som slynges ved dyser i missilets hovedmotorer må orienteringsmidlene dumpes umiddelbart etter at missilet snur seg mot målet. I tillegg til dette, må dumpingen utfø-res umiddelbart etter tenningen av hovedmotorene, med andre ord over utskytingsområdet, noe som skaper vanskeligheter ved militære aktiviteter og som dessuten er farlig for det vernede mål.

Ingen av de nevnte systemene for utskyting og orientering av missiler kan fange opp et nært mål under de vanskelige omstendighetene i en vertikal utgang, f.eks. fra et område i skogen. Dette skyldes hovedsakelig utførelsen av utskytingsmidlene i disse systemene, idet nevnte midler ikke tillater å raskt nå en høyde på 40 m som er nødvendig for den perfekte gjennomføring av orienteringsbevegelsene mot målet og for å tenne hovedmotoren.

Hovedproblemet, som løses ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, er å lage et universelt system for utskyting

og orientering av missiler som kan brukes ved store og små missiler, og som er i stand til å dumpe den inerte masse av orienteringsmidlene langt nok fra utskytingsområdet. Dette system skal være så rimelig som mulig, skal kunne brukes ved alle missiler med skrå utskyting, og skal på denne måte tilveiebringe vern i alle retninger.

Systemet for utskyting og orientering av missiler ifølge oppfinnelsen omfatter utskytingsmidler, aerodynamiske kont-rolloverf later med sine drifts- og orienteringsmidler plassert i den bakre del av missilet og omfattende minst en gassgenerator og rørene tilkoblet denne, og dette system er karakterisert ved at det omfatter et ringformet legeme stivt festet til missilets kropp, idet orienteringsmidlene befinner seg i det ringformede legeme, og hvor den indre overflate av det ringformede legeme er utformet som en kjeglestubb og er dekket av et termoisolerende materiale som danner en dysedel hvis profil er en fortsettelse av profilen til hovedmotorens dyse.

Det ringformede legeme kan omfatte midler for utkasting fra missilet under flygingen, slik at energilikevekten optima-liseres og den inerte masse som orienteringsmidlene utgjør etter bruk kan dumpes i sin helhet, ved et valgt tidspunkt, utenfor utskytingsområdet.

I henhold til en utførelsesform er dysene til orienteringsmidlene plassert i det samme plan vinkelrett på den langsgående senterlinje for dysens tverrsnitt. Dette gir optimal utnyttelse av energien i reaksjonsstrålene når missilet orienteres, og tillater derfor krysning av målet i nærheten av utskytningsområdet.

I tilfelle vertikal eller skrå utskyting, er utskytingsmidlene utført som en utskytingskasse med deksler ved for- og baksiden, idet dekslenes indre volum er sylindrisk og er utformet til å omfatte missilet, idet trykkgeneratoren er plassert ved kassens bunn og er lukket ved hjelp av et bakdeksel og en beskyttende lukkemekanisme med en kjeglestubb-formet sideoverflate, idet denne overflates profil tilsvarer i det minste deler av overflaten av tverrsnittet av dysen til det ringformede legeme. Bakdelen av det ringformede legeme omfatter en perifer ventil med ytre diameter lik den indre diameter til kassen. Kassen omfatter en bæredel hvor det er plassert skjøre elementer for å feste det ringformede legeme over trykkgeneratorens utløpsåpninger. Dette betyr at missilet kan skytes ut fra utskytingskassen ved hjelp av trykkgeneratoren, selv under vanskelig utsky-tingsomstendigheter (f.eks. i skogen eller fra dekket til en båt med høye overbygninger), og på denne måte kan et mål fanges opp selv om det opptrer plutselig i nærheten av utskytingsområdet .

Ifølge en foretrukket utførelse har den beskyttende lukkemekanisme en konveks form rettet mot hovedmotoren. Denne utførelse av lukkemekanismen gir stor pålitelighet og virk-ningsgrad ved driften i utskytingssystemet, som omtalt nedenfor .

Utskytingskassen kan omfatte en utkastingsåpning i festede-len av det ringformede legeme, åpningens dimensjoner er valgt for å kunne håndtere gasstrømningen som passerer gjennom klaringen rundt ventilen i det ringformede legeme. Kassens frontdeksel er utført slik at den ødelegges ved et bestemt trykk inne i kassen. Disse karakteristikker garan-terer selvutkastelse av frontdekselet av utskytingskassen om nødvendig, med minimalt energiforbruk umiddelbart før missilet skytes ut.

I en første utførelse kan systemet for utskyting og orientering av missiler være utstyrt med stenger festet til det ringformede legeme. Gassgeneratoren er også ringformet og er tilkoblet dyseorienteringsmidler ved gassrør i det ringformede legeme, idet alle dysene er identiske og de er gruppert i par i et og samme plan. Dysene i hvert par er orientert i motsatte retninger og er mekanisk forbundet til den ene ende av den tilsvarende stang, som fordeler gassjeten fra det felles gassrør i det ringformede legeme til dysene. Den andre ende av hver stang er forbundet med en tilsvarende kontrolloverflate for å tillate felles rotasjon. Som følge av dette kan et enkelt drivmiddel tilveiebringe rotasjonskontroll av både de aerodynamiske kontrolloverflåtene og orienteringsmidlene.

Denne oppfinnelse omfatter to alternative utforminger av den første utførelse av utskytings- og orienteringssystemet for missiler. I det første alternativ er kontrollsystemet utstyrt med ringformede hylser laget av varmebestandig materiale plassert i nærheten av utløpsenden, idet hylsene kan beveges i den langsgående retning. Midtparten av hver stang er festet til det ringformede legeme gjennom dennes rotasjonsaksel. Hvert dysepar er utformet som bøyde rør med utløpsdeler utformet som kjeglestubber, og med innløpsåp-ninger liggende overfor den felles gassrørutløpsåpning, og med diametre identiske med den indre diameter av de ringformede hylsene laget av varmebestandig materiale. Kontakt-overflatene i den første ende av hver stang og av det ringformede legeme må være termisk isolerte.

I det andre alternativ av denne utførelse av utskytings- og orienteringssystemet for missiler ifølge oppfinnelsen er hvert dysepar utformet ved det ringformede legeme som en rett kanal med endedeler i form av kjeglestubber, det ringformede legeme omfatter radielle åpninger, idet den sentra-le linje i åpningene går gjennom senteret av den tilsvarende rette kanal ved den ene ende, vinkelrett til kanalens senterlinje og i samme plan som denne, og den andre ende er vinkelrett til senterlinjen av den tilsvarende gassrørsut-løpsåpning og ligger i et annet plan, og til slutt ligger

åpningenes senterlinjer ved skjæringslinjen mellom de førs-te to planene. Hver stang er festet til det ringformede legeme ved en av sine ender ved hjelp av en stift dekket med et varmebestandig komposittmateriale. Den er plassert slik at den tillater rotasjon i den radielle åpning, og er dekket med et termoisolerende lag. Laget av komposittmaterialet i hver stift omfatter en utkastingsåpning for å fordele gassjetten mellom dysene i paret.

Disse to utforminger av den første utførelse av utskytings-og orienteringssystemet for missiler er kompakte, de har tilsvarende teknologi og de er karakterisert ved høyere driftspålitelighet ved orienteringsutstyret ved det aerodynamiske kontrolloverflatedriv.

I den andre utførelse av utskytings- og orienteringssystemet for missiler ifølge oppfinnelsen er orienteringsmidlene utformet som impulsjetmotorer plassert i det ringformede legeme i rader med jevne mellomrom, idet hver jetmotordyse er orientert vinkelrett til den langsgående senterlinje til gassrøret i det ringformede legeme, hver rad består av samme type og samme størrelse av jetmotorer.

Denne utførelse er karakterisert ved den ukompliserte in-stallasjon av orienteringsmidlene i det ringformede legeme og kan sikre uavhengig drift av de aerodynamiske kontroll-overflatene og orienteringsmidlene, og den sikrer kontroll av stigningsvinkelen og kurs.

I den andre utførelse av utskytings- og orienteringssystemet for missiler, er i det minste jetmotorene med den laveste effekt plassert på rad, senterlinjene av de kjegle-stubbformede endene av utløpsåpningene kan rettes tangentielt til det ringformede legeme. Dette kontrollerer missilets rulling.

Denne oppfinnelse vil bli bedre forstått ved å lese den de-taljerte beskrivelse av flere utførelser, med henvisning til de ikke-begrensende eksempler illustrert med tegningene i tillegget, hvor: figur 1 er et sideriss med et delvis tverrsnitt gjennom missilets utskytings- og orienteringssystem, og viser det første alternativ i oppfinnelsens første utførelse,

figur 2 er et tverrsnitt gjennom kontrollsystemet ved dysene i orienteringsanordningen, sett i tverrsnitt II-II, figur 1,

figur 3 er et forstørret riss av det delvise tverrsnitt III på figur 2,

figur 4 er et sideriss gjennom kontrollsystemet, og illustrerer det andre alternativ av den første utførelse av opp-

finnelsen,

figur 5 er et forstørret riss av del V på figur 4,

figur 6 er et tverrsnitt av det ringformede legeme ved kontrollsystemet i den horisontale akse av orienteringsut-styrets dysene, langs VI-VI på figur 4,

figur 7 er et forstørret riss av det langsgående tverrsnitt gjennom kontrollsystemet i den del av dysene som vises i VII-VII på figur 6, og

figur 8 er et sideriss med et delvis tverrsnitt gjennom kontrollsystemet, og illustrerer oppfinnelsens andre utfø-relse .

Oppfinnelsen beskrives nedenfor for det tilfelle der missilet er skutt ut vertikalt fra et utskytingsområde på bakken eller fra en båt, men det er opplagt at dette missil vil kunne skytes ut horisontalt fra en flygende bærer, og/eller at dette missil ikke nødvendigvis er bevæpnet, men den kan f. eks. være et ubemannet fly.

Missilets 1 utskytings- og orienteringssystem (figur 1) omfatter aerodynamiske kontrolloverflater 2 med sine drivmekanismer (ikke vist) som vanligvis er plassert inne i missilet, det ringformede legeme 3 og utskytingsmidler (ikke vist på figur 1). Det ringformede legeme 3 omfatter orienteringsmidlene som omfatter en gassgenerator 4 og dyser 5 som åpnes mot den eksterne overflate av det ringformede legeme 3 av missil 1. Hovedmotoren med dysen 6 er plassert inne i missilets 1 kropp og ligger koaksialt med det ringformede legeme 3. Den indre overflaten av det ringformede legeme 3 er kjegleformet og er dekket av et kompositt termoisolerende materiale, som f.eks. omfatter kull. Den danner et tverrsnitt av dysen 7 hvis profil er en fortsettelse av profilen til dysen 6 i missilets hovedmotor (som vist ved figur 4).

Det ringformede legeme 3 er utformet slik at missilet 1 kan skytes ut i flukt (in flight), så lenge den er festet til missilets 1 kropp med sprengbolter 8 og pyro-skyvestenger 9 (figur 4 ) .

Utskytingsmidlene omfatter en utskytingskasse 10, en trykkgenerator 11 og en beskyttelseslukkemekanisme 12 (figur 4). Utskytningskassen 10 er utstyrt med front og bakdeksler. Dens indre volum er sylindrisk og dens dimensjoner er slik at missilet 1 kan rommes inne i den med tilbaketrukne kont-rolloverf later 2 (kassens øvre delen med frontdekselet er ikke vist i tegningen). Trykkgeneratoren 11 er plassert ved utskytningskassens bunn, lukket ved hjelp av det avtakbare bakdeksel 13. Støtten 14, som brukes for å feste det ringformede legeme 3, er plassert ved utskytningskassens 10 bunn, installert sammen med missilet 1 over trykkgeneratoren 11. Det ringformede legeme 3 er festet til støtten 14 ved sprengningskomponenter, f.eks. sprengbolter. For å tillate at det ringformede legeme 3 sklir langs den indre sy-lindriske styringsoverflate av hullet i utskytningskassen 10, omfatter den bakre del av det ringformede legeme 3 en perifer ventil 15, hvis ytre diameter er lik utskytningskassens 10 indre diameter. Beskyttelseslukkemekanismen 12, som er gasstett (som en plugg) i tverrsnittet av dysen 7 i det ringformede legeme 3, er konveksformet og har en kjegleformet sideoverflate, hvis profil er den samme som profilen til den indre overflate av tverrsnittet til dyse 7 med hvilken lukkemekanismen er i kontakt. Den konvekse del av beskyttelseslukkemekanismen 12 er plassert på siden med den minste diameter (med andre ord overfor missilets hovedmotor). Lukkemekanismen kan være av metall eller laget av et kompositt termisk isolerende materiale, f.eks. epoksyhar-piks med tilsetning av grafitt.

Utskytningskassen 10 omfatter en åpning for utkasting av gass 16 i festeområdet til det ringformede legeme 3, overfor ventil 15 (figur 5). Dimensjonene av utkastingsåpningen 16 er valgt tatt i betraktning jetstrømningen gjennom utkastingsåpningen 16. Utskytningskassens 10 frontdekselet må kunne brekke ved et gitt trykk inne i kassen. Dette oppnås ved å fremstille den i en skjør polymer, f.eks. polyuretan-skum med en strengt kontrollert tykkelse. Dekselet er hermetisk festet til utskytningskassen 10.

Det beskrives nedenfor to utførelser av dette system for utskyting og orientering av missiler. Hver utførelse har sin egen utforming av det ringformede legeme 3 og sin egen operasjonsprosedyre for orienteringsutstyret. Ved den førs-te utførelse er dysene 5 til orienteringsmidlene plassert i samme plan vinkelrett til den langsgående senterlinje til gassrøret 7 ved det ringformede legeme 3 (se figurene 1, 4, 6 og 7), mens i den andre utførelse er de plassert i flere plan (se figur 8). Likevel, i begge tilfeller, og i alt som er beskrevet nedenfor blir missilets orientering kontrollert i stigningsvinkel, kurs og rulling.

Den første utførelse omfatter to alternativer. Det første alternativ vises på figurene 1, 2 og 3 og det andre på figurene 4, 6 og 7. Begge alternativene av den første utfø-relse omfatter en ringformet gassgenerator 4 (f.eks. med massivt brennstoff) plassert i det ringformede legeme 3, der det også er plassert rør for gasstilførsel 17 som kob-ler gassgeneratoren 4 til dysene 5 (se figurene 1 og 4). Dysene 5 er identiske og er gruppert parvis, idet deres senterlinjer er plassert i samme plan og hvert par har sitt eget gassinnløp 17 (se figurene 2 og 6).

Dysene 5 i hvert par er orientert motsatt til hverandre, og er koblet ved den ene ende til den tilsvarende stang 18. Antall stenger 18 er identisk med antall kontrolloverflater 2, f.eks. 4. Hver stang 18 er festet til det ringformede legeme 3 og dens andre ende er koblet til dens kontrolloverflate 2 gjennom en "V"-formet gaffel 19 (se figurene 1 og 4) festet med hengsler til stangen 18 og som omringer den bakre kant av kontrolloverflaten 2 og er presset mot kontrolloverflaten 2 ved hjelp av en fjær (ikke vist på tegningen). Denne fjær kontrollerer parets gjensidige på-virkning (gaffel 19 kontrolloverflate 2). Som det blir vist nedenfor betyr dette at stengene 18 kan rotere sammen med kontrolloverflåtene 2, som leder til den ønskede fordeling av gassjeten som utkastes kontinuerlig fra hver gassledning 17, for hvert par av dyser 5.

Ved det første alternativ i den første utførelse av systemet ifølge oppfinnelsen, er midtparten av hver stang festet til det ringformede legeme 3 gjennom sin rotasjonsakse 20 (se figur 1), hver stang 18 er i kontakt med det ringformede legeme 3 ved sin første ende som omfatter dyseparet 5 som er utformet som bøyde kanaler og som slutter som koak-siale kjeglestubbede endedeler orientert i motsatte retninger (se figur 3). Innløpsåpningene til disse bøyde rør ligger ved siden av utløpsåpningen til de felles gassrørene 17. Ved åpningenes område er det ringformede legeme 3 og enden av stangen 18, som er i kontakt med dette, beskyttet ved termisk isolerende plater 21 og 22 laget av et komposittmateriale med grafitt-tilsetning, platene 21 og 22 er nødvendige for å hindre nedbryting av kontrolloverflåtene under innflytelse av den varme gass som passerer gjennom åpningene i "stang 18 - ringformede legeme 3" paret. Platene 21 og 22 utfører denne beskyttelsesfunksjon i kombina-sjon med varmebestandige hylser 23, som kan være laget av det samme komposittmateriale. Hver hylse 23 er innført i en tilsvarende dysedel 7, og kan beveges fritt i lengderet-ningen, med andre ord er den ytre diameter til hylsen 23 i praksis lik diameteret av gassrøret 17. Den indre diameter av røret 23 må være lik diametrene til mottakningsåpningene i dysene med bøyde rør 5. Ellers, som følger av det som beskrives nedenfor, vil ikke operasjonsprinsippet til denne sammenstilling operere på en tilfredsstillende måte.

Det andre alternativ av den første utførelse av systemet ifølge oppfinnelsen omfatter roterende fordelere som kontrollerer gassinnløpet inn i dyseparene 5. De er plassert (se figurene 6 og 7) direkte i det ringformede legeme 3 og er utformet som rette kanaler med ender i form av kjeglestubber orientert motsatt hverandre. De roterende fordelere er utformet slik: radielle åpninger 24 (figur 7) blir boret i det ringformede legeme 3, deres senterlinjer strekker seg først gjennom senteret av den tilsvarende rette kanal til dysene 5 og vinkelrett til senterlinjen av denne rette kanal og plassert i samme plan, og dernest vinkelrett til senterlinjen av det tilsvarende gassrør 17 og plassert i et annet plan. Disse aksler ligger i skjæringslinjen mellom det første og det andre plan. Det finnes også en roterende stift 25 i hver radiell åpning 24 som er stivt festet, f.eks. ved hjelp av et bolt 26 (se figur 6) til den første ende av stang 18 (se figur 4). Hver stift 25 og kontakt-overflaten til den radielle åpning 24 i det ringformede legeme 3 er dekket av termisk isolerende lag 27, 28 laget av et kompositt-materiale som nevnt før. De varmebestandige lag 27 og 28 har den samme funksjon som platene 21 og 22 i det første alternativ, nærmere sagt å hindre ødeleggelse av kontaktoverflåtene og det bevegelige delepar. Ved en del av periferien til laget 27 av komposittmaterialet som ligger på stift 25, er det utført en renne 27a hvis dimensjoner kontrollerer fordelingen av gassjeten fra gassdysen 17 blant dysene 5 i hvert par. Dimensjonene av rennen 27a er valgt for å oppnå en gradvis variasjon ved rotering av stiften 25 fra en ekstrem stilling, der gassen kommer fra felles kanalen gjennom bare en av dysene 5, til en stilling hvor gassen er jevnt fordelt mellom de to dysene 5 i paret. Det er underforstått at det er umulig å stoppe gassflyten til begge dysene 5 i paret samtidig. Dybden av renne 27a er bestemt av minimum tykkelse av det varmeisolerende lag 27 som er nødvendig for beskyttelse av stift 25.

Den andre utførelse av systemet ifølge oppfinnelsen vist på figur 8 tillater bruk av standardkomponenter som orienteringsmidler: impulsjetmotorer som drives av fast brennstoff, laget på kjent måte. Mange av disse motorer (f.eks. flere titalls motorer) er plassert rundt periferien av det ringformede legeme 3 i jevnt fordelte rader 29-32 fordelt langs dets høyde. Hver impulsmotor 29k-32k er festet i en fordypning i det ringformede legeme 3, dens dyse er orientert vinkelrett på den langsgående aksel av tverrsnittet av dyse 7. Hver rad 29-32 er dannet av identiske impulsmotorer, med andre ord motorer med de samme dimensjoner og av samme type i hver rad. Dimensjonene og type motorer i de forskjellige radene kan være forskjellige eller identiske. Som beskrevet nedenfor, bruk av standard impulsmotorer på denne måte kontrollerer missilet i stigningsvinkel og i giring .

For å kontrollere rullingen av missilet 1, må det utføres en mindre modifikasjon av dysene til impulsmotorene av standard type. Endedelene som er formet som kjeglestubber ved dysenes utløp er orientert slik at deres senterlinjene er tangentielle til det ringformede legeme 3. Denne orientering av de endedelene må gjennomføres ved i det minste impulsmotorene i raden med de motorene med laveste effekt, figur. eks. rad 29. Det er opplagt at i dette tilfelle må halvparten av impulsmotorene i rad 29 ha sin endedel orientert i samme retning (f.eks. med urvisere rundt senterlinjen av dysenes 7 tverrsnitt ). Men samme resultatet kunne oppnås ved å orientere alle endedelene i en rad i retning med urviseren (f.eks. rad 29), og ved å rotere alle impulsmotorene i en annen rad (f.eks. rad 30) i motsatt retning (mot urviseren ). I dette tilfelle må radene 29 og 30 omfatte samme type impulsmotorer. Det er å foretrekke bruk av de motorene med lavest effekt til å kontrollere missilets rulling. Kontroll av missilets rulling trenger ikke samme størrelse av reaksjonskrefter som kontroll av stigningsvinkelen og giring.

Utskytings- og orienteringssystem for missiler opererer som følger.

Missilet 1, f.eks. av "bakke-luft" type med det ringformede legeme 3 laget enten ifølge figur 1 (se også figurene 2 og 3) eller ifølge figur 4 (se også figurene 6 og 7), eller ifølge figur 8, er plassert i den vertikale utskytningskas-se 10, hvis bakdeksel 13 er fjernet (se figurene 4 og 8). Missilet 1 er da i en transporttilstand (med andre ord med kontrolloverflater 2 tilbaketrukket), mens beskyttelseslukkemekanismen 12 er plassert på en gasstett måte ved tverrsnittet av dysen 7 i det ringformede legeme 3. Det ringformede legeme 3 er koblet til bæreren 14 ved hjelp av sprengbolter, bak disse er en trykkgenerator 11 plassert i utskytningskassen 10 og bakdekselet 13 er lukket foran, utskytningskassen 10 er hermetisk lukket med frontdekselet. Systemet ifølge oppfinnelsen er montert og klart til bruk.

Gassene som dannes ved forbrenning av den trykkgenererende ladning 11 danner en overtrykk i utskytningskassen 10 bunn som virker mot enden av det ringformede legemes 3 bakdelen. Lukkemekanismen 12 presser som følge av dette lenger inn i tverrsnittet til dyse 7 og beskytter missilets hovedmotor fra de varme gassene fra trykkgeneratoren 11 og på denne måte hindrer risikoen for at hovedmotoren tennes spontant. Noen av gassene er utkastet gjennom åpningen 16 (se figur 5) til det øvre hermetiske hulrom i kassen 10. Når trykket under kassens 10 frontdeksel når et kritisk nivå, blir frontdekselet ødelagt og løsgodsene er slynget mot utsiden. Når trykket i det lukkede område ved kassens bunn når en bestemt verdi sprenger boltene som fester missilet til bæreren 14 og missilets ventil 15 glir langs den indre sy-lindriske overflate av utskytingskassen 10 for å lukke åpningen 16, og missilet blir skutt oppover og utkastet ved den ønskede høyde (som f.eks. kan være 4 0m), som er nødven-dig for missilets orientering og oppstart av hovedmotoren ved vanskelige utskytingsforhold.

Etter at missilet har nådd den ønskede høyde, eller hvis det er mulig under stigning i missilets bane, blir handlingene for å orientere missilet utført, med andre ord for å kontrollere stigningsvinkel, giring og rulling. Disse handlingene utføres på forskjellig måte avhengig av utfor-mingen av midlene til å rotere det ringformede legeme 3. Ved det første alternativ i den første utførelse (figurene 1, 3) etter at missilets elektroniske blokk har tent den ringformede gassgenerator 4, kommer varmegassjeten samtidig gjennom alle gassrør 17, presser ring 23 mot endene av stangen 18 (som følge av dette lukker hylsene 23 klaringene i den fjernbare skjøt hermetisk) og blir kastet ut gjennom dysene 5, og danner på denne måte reaksjonskrefter rettet tangensialt til det ringformede legeme 3 og vinkelrett på dens aksel, med andre ord i et plan som ligger vinkelrett på missilets 1 akse. Disse reaksjonskrefter blir kontrollert samtidig med kontrollen av de aerodynamiske krefter ved hjelp av en eneste drivanordning som kontrollerer rotasjonen til kontrolloverflåtene 2, idet disse er kinetisk tilknyttet ved hjelp av de "V"-formede gaflene til stengene 18 som roterer rundt akslene 20. I den nøytrale stilling av kontrolloverflåtene 2, vist på figur 1, når gassen frem i like store mengder "til alle dysepar 5 og resultanten av reaksjonskreftene er lik null (se figur 3). Hvis en av kont-rolloverf låtene 2 avviker ved en maksimum vinkel (25-30 grader) på hver side, roterer stangen 18 ved omtrent 10 grader og hele jetutløpet fra gassrøret 17 passerer gjennom bare en av dysene 5 i det tilsvarende par. På denne måte kontrollerer vinkelstillingen til kontrolloverflaten 2 vinkelstillingen til den tilsvarende stang 18 og gassjeten blir fordelt mellom dysene 5 i det tilsvarende par i forhold til vinkelstillingen til stangen 18 og på denne måte dannes reaksjonskrefter av samme fortegn som i de aerodynamiske planer av kontrolloverflate 2. Slik kontrolleres vin-kelstigningen, kurs og rullingen til missilet.

I det andre alternativ av den første utførelse av det ringformede legeme 3 (figurene 4, 6 og 7), er prinsippet for dannelse av reaksjonskrefter det samme som ved ovenfor nevnte. Den eneste forskjell er at i det andre alternativ er rotasjonen til stangen 18 kontrollert ved rotasjonene av kontrolloverflaten 2, noe som fører til rotasjon av stiften 25 (figur 7). Vinkelstillingen til stiften 25 bestemmer gassmengden som når hver dyse 5 i paret, og derved resul-

tanten av reaksjonskreftene i dyseparet.

Ved den andre utførelsen av det ringformede legeme 3 (figur 8) er prinsippet for å danne reaksjonskrefter som kontrollerer missilet 1 litt annerledes fra den ovenfor nevnte re-aksjonskraft. Missilets 1 orientering er kontrollert, uten hjelp av de aerodynamiske kontrolloverflater 2, ved impuls-reaksjonsmotorer som starter ved et bestemt tidspunkt, f.eks. kontrollert direkte ved en datamaskin i missilets elektroniske enhet. Missilets stigningsvinkel og kurs for-andres ved å starte de kraftigere impulsmotorene i rader 31-32, hvis dyser danner radielle reaksjonskrefter. Retningen av planet i hvilket missilet er skråstilt blir bestemt ved laveffekt impulsmotorer i radene 29 og 30, hvis dyser produserer reaksjonskrefter tangentielt til det ringformede legeme 3.

Missilets hovedmotor starter ved slutten av manøvreringen for å orientere missilet i målets retning. Gassene som dannes under hovedmotorens drift kaster ut beskyttelseslukkemekanismen 12 (se figurene 1, 4 og 8) og blir derved fritt utkastet gjennom tverrsnittet i dysen 7 av det ringformede legeme 3, noe som øker missilets hastighet. Siden profilen av dysens 7 tverrsnitt er sammenhengende med profilen til hovedmotorens dyse 6, blir kjeglen til hovedmotordysen op-timalisert, og derved økes impulsen fra hovedmotorens reak-sjonskraft under drift og kompenserer for eventuelle tap av hastighet forårsaket av tilstedeværelse av den inerte masse av det ringformede legeme 3, som representerer orienteringsmidlene som allerede har utført sin funksjon. På denne måte bærer missilet den inerte masse langt nok fra utskytingsområde uten ytterligere energiforbruk, og kan om nød-vendig dumpe den fra missilet ved et gitt tidspunkt og i en bestemt retning. For å muliggjøre dette må sprengboltene

ødelegges og en utgangsimpuls må dannes ved hjelp av pyrotekniske presstenger 9 (se figur 4), impulsen er nødvendig for å kaste ut den inerte masse av det ringformede legeme 3 som omfatter orienteringsmidler som allerede har utført sin

oppgave, utenfor missilet, etter at hovedmotoren er i drift.

Som en konklusjon kan man si at oppfinnelsen kan fange opp et mål som plutselig opptrer i nærheten av utskytingsområdet, plassert i et vanskelig miljø, med minimum energiforbruk og samtidig kan den minimere skadelige innflytelse i utskytingsområdet forårsaket av utskyting av missilet, ved å eliminere behovet å kaste ut den inerte masse av orienteringsmidlene etter at de har utført sin oppgave. Oppfinnelsen kan på lik måte anvendes ved store missiler og ved små missiler. På en annen side kan oppfinnelsen benyttes til å utføre mindre modifikasjoner av eksisterende missiler som utskytes ved en vinkel slik at de har nytte av alle de for-delene nevnt ovenfor. De kvalitative parameterne som berø-res av de tre foreslåtte modifikasjonene i de spesielle tilfeller av utforminger av missilets utskytings- og orien-teringskontroll er liknende. Valget av et alternativ av-henger av den spesifikke type missil som anvender dem. Midler som brukes ved bestemte forhold kan være mindre hen-siktsmessige ved andre forhold.

Claims (12)

1. System for utskyting og orientering av missiler omfattende orienteringsmidler, aerodynamiske kontrolloverflater (2) med egne driv- og orienteringsmidler plassert i missilets bakdel og omfattende minst en gassgenerator (4) og dysene (5) koblet dertil, karakterisert ved at det omfatter et ring-formed legeme (3) stivt festet til missilets (1) kropp, idet orienteringsmidlene er plassert i det ringformede legeme, og idet det ringformede legemes indre overflate er utformet som en kjeglestubb og er dekket av et termisk isolerende materiale som danner en dysedel hvis profil er sammenhengende med profilen til hovedmotorens dyse.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at det ringformede legeme omfatter midler (8,9) for dets utkasting fra missilet under flyvingen.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at orienteringsmidlenes reaksjonsdyser er plassert i samme plan, vinkelrett til den langsgående akse til dysens tverrsnitt.

4. System ifølge ett av krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at utskytingsmidlene er tilveiebrakt i form av utskytingskasser (10) med front- og bakdeksler, idet kassens indre er sylindrisk og er utformet for å romme missilet, idet trykkgeneratoren (11) er plassert ved kassens bunn lukket ved bakdekselet (13) og en beskyttelseslukkemekanisme (12) med en sideoverflate i form av en kjeglestubb og hvis profil tilsvarer i det minste deler av overflaten av tverrsnittet til det ringformede legemes dyse, idet det ringformede legemes bakdel omfatter en perifer ventil (15) hvis ytre diameter er lik kassens indre diameter, og idet kassen omfatter en bæredel for å feste de skjøre elementene som brukes til å feste det ringformede legeme over trykkgeneratoren.

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved at beskyttelseslukkeme-kanismens form er konveks, og den konvekse del vender mot hovedmotoren.

6. System ifølge ett krav 4 eller 5, karakterisert ved at utskytingskassen kan omfatte en utkastingsåpning (16) i det ringformede legemes festedel, hvis dimensjoner er valgt tatt i betraktning gasstrømningen som passerer gjennom klaringen rundt ventilen i det ringformede legeme, idet kassens frontdeksel< er utformet slik at den brekker når en gitt trykk utvikles inne i kassen.

7. System ifølge ett av krav 3, 4, 5 eller 6, karakterisert ved at systemet er utstyrt med stenger (18) festet til det ringformede legeme, idet gassgeneratoren (4) er ringformet og er tilkoblet dyseorienteringsmidler ved gassrør (17) utformet i det ringformede legeme, idet alle dysene (5) er identiske og gruppert parvis i samme plan, idet dysene i hvert par er orientert i motsatte retninger og de er mekanisk tilkoblet den ene ende av den tilsvarende stang, og de fordeler derved gassjeten fra det felles gassrør i det ringformede legeme inn i dysene, og den andre ende av hver stang er tilkoblet en tilsvarende kontrolloverflate (2) slik at felles rotasjon finner sted.

8. System ifølge krav 7, karakterisert ved at systemet er utstyrt med ringformede hylser (23) laget av varmebestandig materiale og plassert i nærheten av utløpsåpningen til det tilsvarende gassrør (17), idet hylsene kan beveges i den langsgående retning innen denne ende, og idet midtparten av hver stang er festet til det ringformede legeme gjennom dennes rotasjonsaksel (20), idet hvert dysepar er utformet som bøyde rør med utløpsåpninger i form av kjeglestubber, og innløpsåpninger liggende overfor utløpsåpningen til det felles gassrør, og med diametre som er identiske til de ringformede hylsenes diameter laget av varmebestandig materiale, idet kontaktoverflåtene til den første ende av hver stang og det ringformede legeme skal være termisk isolerte.

9. System ifølge krav 5, karakterisert ved at hvert dysepar er utformet i det ringformede legeme i form av en enkel rett kanal med endedeler i form av kjeglestubber, idet det ringformede legeme omfatter radielle åpninger (24) hvis senterlinje strekker seg gjennom senteret til den tilsvarende rette kanal ved den ene ende vinkelrett til kanalens senterlinjen og plassert i samme plan, og den andre ende ligger rettvinklet til senterlinjen til det tilsvarende felles gassrørs utløpsåpning og i et annet plan, og til slutt er senterlinjen til disse åpningene plassert i skjæringslinjen av de to første plan, idet hver stang er festet til det ringformede legeme ved en av sine ender ved hjelp av en stift (25) dekket av et varmebestandig komposittmateriale plassert for å tillate rotasjon i den tilsvarende radielle åpning, og dekket med et lag av termoisolasjon, idet laget av komposittmateriale i hver stift omfatter en utkastingsåpning (27a) for fordeling av gassjeten blant dysene i paret .

10. System ifølge ett av krav 4 eller 5, karakterisert ved at orienteringsmidlene er utført i form av impuls-jetmotorer (29k til 32k) plassert i det ringformede legeme i rader (29 til 32) ved jevnt fordelte høydeavstander, hver jetmotor er orientert vinkelrett på den langsgående senterlinje til gassrøret i det ringformede legeme 3, og hver rad er dannet av motorer av samme type og samme størrelse.

11. System ifølge krav 10, karakterisert ved at i det minste jetmotorene med lavest effekt danner en rad, idet utløpsåpningene til disse motorer er rettet tangensialt til det ringformede legeme.

12. System ifølge krav utskytningskassen 10, karakterisert ved at i en første motorrad er endedelene ved dysenes utløp orientert tangensialt i en retning rundt det ringformede legeme, og at i en annen rad som omfatter motorer av samme type som den første rad, er alle endedelene ved utløpet orientert i motsatt retning av endedelene i den første rad.