SE442782B

SE442782B - Extendable wing apparatus for a flying body

Info

Publication number: SE442782B
Application number: SE8200312A
Authority: SE
Inventors: Sven Landstrom
Original assignee: Sven Landstrom
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1986-01-27
Also published as: SE8200312L

Abstract

The invention concerns an extendable wing apparatus for a flying body, particularly in the shape of a fin with overlapping wrap around wings for a projectile. The wings in the non-extended position together form a self supporting ring by a fastening device (7) on the wings' outer parts gripping inwards to a corresponding fastening device (8) in the adjacent wings' inner parts.<IMAGE>

Description

8200312-0 I den svenska patentskriften 163 954 visas en styrfenanordning för projektiler vars vingar överlappar varandra i infällt läge, vilket möjliggör att vingarna får önskad spännvidd. 8200312-0 Swedish patent specification 163 954 shows a guide fin device for projectiles whose wings overlap in the retracted position, which enables the wings to have the desired span.

Vingarna enligt nämnda patentskrift fasthålls infällda av en sam- manhållningsring runt vingarna, som vid utskjutningen stannar kvar i utskjutningsröret. Vingarna utfälls därför så snart projektilen har lämnat röret. Anordníngen uppfyller inte de krav som ställs av de i inledningen nämnda projektilerna vid vilka vingarna skall kunna fällas ut vid en viss punkt i projektilbanan.The wings according to the said patent specification are held recessed by a cohesive ring around the wings, which remains in the ejection tube during the ejection. The wings therefore fold out as soon as the projectile has left the tube. The device does not meet the requirements of the projectiles mentioned in the introduction, at which the wings can be unfolded at a certain point in the projectile trajectory.

Förslag har gjorts att t ex använda täckplåtar som vid vingarnas utfällning sprängs bort. Syftet är att hålla vingarna i infällt läge och att ge projektilen med de infällda vingarna ett minimalt luftmotstånd. Metoden minskar dock utrymmet för nyttolasten och är onödigt komplicerad.It has been suggested that, for example, cover plates be used which are blown away when the wings are unfolded. The purpose is to keep the wings in the retracted position and to give the projectile with the retracted wings a minimal air resistance. However, the method reduces the space for the payload and is unnecessarily complicated.

Den svenska utläggningsskriften 357 822 visar en anordning där varje vinge hålls fast i infällt läge av en hake, belägen mellan vingens axel och angränsande vinges axel, som griper tag i ett ut- språng i vingens bakre kant. Vid projektilens rotation torde de härav alstrade accelerationskrafterna, särskilt beträffande över- lappande vingar, orsaka stora utfjädríngar hos de överlappande de- larna och stora påkänningar i anordningens olika element.Swedish disclosure letter 357 822 shows a device in which each wing is held in the retracted position by a hook, located between the axis of the wing and the axis of the adjacent wing, which grips a projection in the rear edge of the wing. During the rotation of the projectile, the acceleration forces generated by this, especially with regard to overlapping wings, are likely to cause large springs of the overlapping parts and great stresses in the various elements of the device.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN En vinganordning i enlighet med föreliggande uppfinning tillfreds- ställer de i föregående avsnitt uppställda kraven. I likhet med den i den ovannämnda patentskriften beskrivna vinganordningen an- vänds vingar som är lagrade i axlar anbringade vid flygkroppen huvudsakligen parallellt med dennas längdriktning. 'Vingarna kan inta ett utfällt, verksamt läge och till detta läge utsvängas runt de nämnda axlarna från ett infällt passivt läge. Även om vingarna kan utformas på olika sätt är det lämpligt att låta dem utgöra stela delar av ett cylindriskt skal, så att de vid det infällda läget, sveper runt flygkroppen. Varje vinge, som tänkes indelad med av- 8200312-0 seende på axeln i en avlägsen del, ytterdelen, och en närbelägen och omgivande del, innerdelen, har sådan utsträckning i det infällda läget, att ytterdelen når fram till eller överlappar den angränsande vingens innerdel.DISCLOSURE OF THE INVENTION A wing device in accordance with the present invention satisfies the requirements set forth in the preceding sections. Similar to the wing device described in the above-mentioned patent specification, wings are used which are mounted in axes mounted on the fuselage substantially parallel to its longitudinal direction. The wings can assume a folded-out, operative position and to this position are pivoted about the said axes from a recessed passive position. Although the wings can be designed in different ways, it is convenient to let them form rigid parts of a cylindrical shell, so that at the retracted position, they sweep around the fuselage. Each wing, which is intended to be divided with respect to the shaft into a distal part, the outer part, and a nearby and surrounding part, the inner part, has such an extension in the recessed position that the outer part reaches or overlaps the inner part of the adjacent wing. .

Uppfinningen kännetecknas av att vid det infällda läget, vingarna tillsammans bildar en självbärande ring genom att ett eller flera fästorgan vid varje vinges ytterdel griper in í motsvarande fästorgan vid nämnda angränsande vinges innerdel och att vingarna tvingas att svänga ut till det utfällda läget när fästorganens grepp frigöres.The invention is characterized in that in the retracted position, the wings together form a self-supporting ring in that one or more fastening members at each outer part of each wing engage in the corresponding fastening means at said inner part of said adjacent wing and that the wings are forced to pivot out to the extended position .

Fästorganen och utrustningen för deras frigörelse kan anordnas på olika sätt. Enligt den utföringsform som beskrivs nedan består fästorganen av tänder som griper in under motsvarande fästorgans tänder. Mellan tänderna finns urtag. Genom_att vid jämnt antal vingar i vinganordningen, axiellt förskjuts varannan vinge, hanteringsving- arna, förflyttas tänderna i fästorganen på hanteringsvingarnas in- ner- och ytterdelar till urtagen i de övriga vingarnas fästorgan varvid fästorganen frigörs. Vingarna kan då svängas ut till det utfällda läget.The fasteners and the equipment for their release can be arranged in different ways. According to the embodiment described below, the fastening means consist of teeth which engage under the teeth of the corresponding fastening member. There are recesses between the teeth. By having an even number of wings in the wing device, axially displacing every other wing, the handling wings, the teeth in the fastening means on the inner and outer parts of the handling wings are moved to the recesses in the fastening means of the other wings, whereby the fastening means are released. The wings can then be swung out to the extended position.

Uppfinningen anvisar en vinganordning med särskilt vid överlappan- de vingar i infällt läge mycket stabil infästning då det, i motsats till om vingarna bara är fästade i flygkroppen, inte förekommer några fribärande delar av vingarna som kan fjädra ut på grund av de stora centrifugalkrafter som orsakas av flygkroppens snabba rotation.The invention provides a wing device with, in particular in the case of overlapping wings in the retracted position, very stable attachment as, in contrast to the wings being only attached to the fuselage, there are no cantilevered parts of the wings which can spring out due to the large centrifugal forces caused. of the rapid rotation of the fuselage.

Eftersom endast hälften av antalet vingar behöver påverkas direkt för att frigöra fästorganen, kan frisläppningsmekanismen göras enkel och tillförlitlig. En vinganordning i enlighet med uppfinningen till- försäkrar vid överlappande vingar, och annars vid högst fyra vingar, att alla vingarna fälls ut samtidigt. Om vi användningen av förflytt- ningsbara hanteringsvingar, någon sådan flyttas den sträcka som behövs ' för fäscorganens frigörelse senare än de övriga, håller den fördröjda hanteringsvingen kvar de övriga vingarna i infällt läge tills alla fästorganen har frigjorts. 8200512-0 BESKRIVNING AV FIGURERNA Uppfinningen komer i det följande att närmare beskrivas under hän- visning till bifogade ritningar som visar en föredragen utföringsform av en projektil enligt uppfinningen där i fíg 1 projektílens bakdel visas med vingarna i infällt läge med tillkopplat basflödesaggregat. Projektilen och den främre änden av basflödesaggregatet är skurna enligt snitt I i fig 3, I i fig 2 visas en vinge med fästelement, i fig 3 ett tvärsnitt enligt snitt III i fig 1 visas bakifrån med vingarna i infällt läge, i fig 4 projektilen visas bakifrån med vingarna i utfällt läge utan basflödesaggregat.Since only half of the number of wings need to be actuated directly to release the fasteners, the release mechanism can be made simple and reliable. A wing device in accordance with the invention ensures in the case of overlapping wings, and otherwise in the case of a maximum of four wings, that all the wings fold out simultaneously. If we use movable handling wings, some of which move the distance needed for the release of the fasteners later than the others, the delayed handling wing keeps the other wings in the retracted position until all the fastening means have been released. DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings which show a preferred embodiment of a projectile according to the invention where in fig. 1 the rear part of the projectile is shown with the wings in the retracted position with the base flow unit connected. The projectile and the front end of the base flow unit are cut according to section I in Fig. 3, I in Fig. 2 shows a wing with fastening elements, in Fig. 3 a cross section according to section III in Fig. 1 is shown from behind with the wings in recessed position, in Fig. 4 the projectile is shown from behind with the wings in the extended position without the base flow unit.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Den föredragna utföringsformen av den till ett fenställ utbil- dade vinganordningen åskådliggöres i figurerna 1-4. Fig 1 visar bakdelen hos en projektil till vars stomme I är tillkopplat ett basflödesaggregat 2 som har till uppgift att öka projektilens- skottvidd. När projektilen närmar sig målet och den fenstabiliserade slut- fasen skall börja, sprängs en krutladdning mellan projektilkroppen . och basflödesaggregatet. Sprängningen stöter bort basflödesagg- regatet och förskjuter varannan vinge framåt axiellt så att deras grepp i varandra lösgörs, vilket möjliggör att vingarna kan svängas ut till det utfällda läget. Fenstället utgörs av 4 lika stora vingar 3a, 3b av wrap-aroundtyp. Varje vinge är medelst hylsor 5 lagrad i en axel 4, vars riktning är huvudsakligen parallell med projektil- axeln. Se även figurerna 3 och 4. Axlarna är fästade med jämn delning runt flygkroppens stomme 1 i delar av denna som utformats till fästpunkter 6p och fästöron 6. Två av vingarna, hanteringsvingarna 3a,kan, i motsats _ till de andra två vingarna 3b, förskjutas framåt ett stycke längs ax- larna 4. Detta har anordnats genom att hylsorna 5 på hanteringsving- arna 3a har gjorts smalare än på de övriga vingarna 3b eller/och genom att fästöronen 6, har utförts smalare och den främrezfästpunkten 6p 8200312-0 har framflyttats på stommen. Hanteringsvingarna förhindras att för- skjutas före nämnda sprängning av icke närmare beskrivna anordningar, såsom fjädrar eller friktionsanordningar.PREFERRED EMBODIMENT The preferred embodiment of the wing device formed into a fin set is illustrated in Figures 1-4. Fig. 1 shows the rear part of a projectile to whose body I is connected to a base flow unit 2 which has the task of increasing the projectile firing range. When the projectile approaches the target and the fenstabilized final phase is about to begin, a powder charge explodes between the projectile body. and the base flow unit. The explosion repels the base flow unit and displaces every other wing axially so that their grips on each other are released, which enables the wings to be swung out to the extended position. The fin stand consists of 4 equally large wings 3a, 3b of the wrap-around type. Each wing is mounted by means of sleeves 5 in an axis 4, the direction of which is substantially parallel to the projectile axis. See also Figures 3 and 4. The shafts are fixed with even pitch around the fuselage body 1 in parts thereof formed to attachment points 6p and attachment ears 6. Two of the wings, the handling wings 3a, can, in contrast to the other two wings 3b, be displaced forward a distance along the shafts 4. This has been arranged in that the sleeves 5 on the handling wings 3a have been made narrower than on the other wings 3b or / and in that the fastening ears 6 have been made narrower and the front front fastening point 6p 8200312-0 has been advanced. on the frame. The handling wings are prevented from being displaced before said blasting by devices not further described, such as springs or friction devices.

Vingarna är huvudsakligen utformade som delar av ett cylindriskt skal. I infällt läge bildar vingarnas yttre begränsningsytor en fortsättning på projektilens mantelyta För att så mycket som möjligt reducera projektilens luftmotstànd under den ballistiska Fasen. För att ge vingarna önskad spännvidd, har de erhållit en sådan bàglängd att de i det infällda läget överlappar varandra. Se Fig 3.The wings have been shown solely to give a sense of proportion. In the retracted position, the outer confinement surfaces of the wings form a continuation of the projectile's mantle surface. In order to reduce the projectile's air resistance as much as possible during the ballistic phase. In order to give the wings the desired span, they have been given such an arch length that they overlap each other in the recessed position. See Fig. 3.

Varje vinges ytterkant är försedd med ett fästorgan 7 som vid vingarnas infällda läge griper in i motsvarande Fästorgan 8 beläget på utsidan av den överlappade vingens vingrot. Fästorganen består av tänder 7, 8 med mellanliggande urtag 9 vars bredd något överstiger tandbredden, se fig 2. Längst bak på de två diametralt placerade hanteringsvingarna är på varje vinge anordnad en klack 10 som vid vingens infällda läge är belägen i ett urtag 11 i projektilstommen 1. Bakom de båda klackarna 10, finns inbyggda i projektilstommens bakgavel, ett par kolvar 12, vars bakre ytor, via urfräsningar 13, står i förbindelse med en för- bränningskammare 1A som utgör ett hálrum i skarven mellan projektil- stommen 1 och basflödesaggregatet 2. I förbränningskammaren finns en krutladdning 15 vars tändning ombesörjs av projektilens temperings-' anordning. Basflödesaggregatet 2 är kopplat till projektilkroppen 1 med fyra bultar 16 försedda med liv som brottanvisningar. I fig 4 visas bultarna efter det att de har brustit vid basflödesaggregatets bortstötning.The outer edge of each wing is provided with a fastening member 7 which, at the retracted position of the wings, engages in the corresponding fastening member 8 located on the outside of the wing root of the overlapping wing. The fastening means consist of teeth 7, 8 with intermediate recesses 9 whose width slightly exceeds the tooth width, see Fig. 2. At the rear of the two diametrically placed handling wings a lug 10 is arranged on each wing which at the recessed position of the wing is located in a recess 11 in the projectile body. Behind the two lugs 10, a pair of pistons 12 are built into the rear end of the projectile body, the rear surfaces of which, via cut-outs 13, communicate with a combustion chamber 1A which forms a cavity in the joint between the projectile body 1 and the base flow assembly 2. In the combustion chamber there is a powder charge 15 whose ignition is provided by the tempering device of the projectile. The base flow unit 2 is connected to the projectile body 1 with four bolts 16 provided with life as rupture instructions. Fig. 4 shows the bolts after they have broken at the repulsion of the base flow unit.

UTFÖRINGSFORMENS FUNKTION Vid projektilens utskjutníng hàlles vingarna i infällt läge av att tänderna 7 vid varje vinges ytterkant griper in under tänderna 8 i den överlappade vingens vingrot. vingarna bildar härvid en själv- bärande ring. Eftersom vingarna fixeras i ytterkanterna, erhålles en styv fasthâllning med liten utfjädring trots de stora centrifugal- krafter som uppstår vid projektilens rotation. 8200312-0 I slutfasens början initieras krutladdningen 15. Förbränningen alstrar ett tryck i brännkammaren 14 och därmed också bakom kalvarna 12, varvid dessa skjuter fram de med klackarna 10 försedda hanteringe- vingarna 3a längs axlarna 4 mot verkan av de nämnda fjädrarna eller friktionsanordningarna en sträcka nagot överstigande bredden på tän- derna 7, 8. Därmed frigörs samtliga fyra vingar som svängs ut till det utfällda läget och där låses av ej visade fjäderbelastade lås- kolvar. vinganordningen möjliggör att vingarna fälls ut samtidigt vid önskad tidpunkt med ett minimalt antal rörliga delar.FUNCTION FUNCTION When the projectile is fired, the wings are held in the retracted position by the teeth 7 at the outer edge of each wing engaging under the teeth 8 in the wing root of the overlapping wing. the wings then form a self-supporting ring. Since the wings are fixed at the outer edges, a rigid hold is obtained with little suspension despite the large centrifugal forces that arise during the rotation of the projectile. At the beginning of the final phase, the powder charge 15 is initiated. The combustion generates a pressure in the combustion chamber 14 and thus also behind the calves 12, these projecting the handling rings 3a provided with the lugs 10 along the shafts 4 against the action of the said springs or friction devices a distance slightly exceeding the width of the teeth 7, 8. This releases all four wings which are swung out to the extended position and are locked there by spring-loaded locking pistons (not shown). the wing device enables the wings to fold out simultaneously at the desired time with a minimum number of moving parts.

Vid en ytterligare tryckökning i brännkammaren 14 brister dragbul- tarna 16, varvid basflödesaggregatet stöts bort.In the event of a further increase in pressure in the combustion chamber 14, the draw bolts 16 rupture, whereby the base flow unit is repelled.

Uppfinningen är inte begränsad till den här beskrivna utförings- formen. Är överlappningen stor, kan styvheten förbättras ytter- ligare om fästorgan dessutom finns nära vingarnas lagringar. Vid liten överlappning kan det i vissa fall vara lämpligt att fästorganen är något indragna från vingarnas ytterkanter. Uppfinningen kan an- vändas även vid icke överlappande vingar, t ex vid förhållandet att varje vinge har en sådan baglängd att vingens ytterkant just när fram till och fasthâlles av angränsande vínges hylsor.The invention is not limited to the embodiment described here. If the overlap is large, the stiffness can be further improved if fasteners are also located close to the bearings of the wings. In the case of a small overlap, it may in some cases be appropriate for the fastening means to be slightly retracted from the outer edges of the wings. The invention can also be used with non-overlapping wings, for example with the fact that each wing has such a back length that the outer edge of the wing just reaches and is held by the sleeves of adjacent wings.

Fästorganen kan frigöras även pà andra sätt än genom att hanterings- vingarna förskjuts axiellt relativt kroppen. Förenas t ex hante- ringsvingarna till kroppen medelst excentriska axlar, kan dessa vingar förflyttas vinkelrätt mot axeln längs mantelytan genom att axlarna vrides. Eftersom det är den relativa rörelsen mellan hanteringsvingarna och de övriga vingarna som är av betydelse, kan naturligtvis frigörelsen av fästorganen även åstadkommas genom att både hanteringsvingarna och de övriga vingarna förflyttas relativt kroppen.The fastening means can also be released in other ways than by displacing the handling wings axially relative to the body. If, for example, the handling wings are joined to the body by means of eccentric shafts, these wings can be moved perpendicular to the shaft along the mantle surface by rotating the shafts. Since it is the relative movement between the handling wings and the other wings that is important, of course the release of the fastening means can also be achieved by moving both the handling wings and the other wings relative to the body.

Fastän anordningen är här visad med basflödesaggregat, kan den också användasvidprojektiler utan sådant aggregat. Anordningens använd- ning är inte begränsad till fenstälf och projektiler utan kan använ- das vid olika typer av vinganordningar för olika slag av flygkroppar.Although the device is shown here with a base flow unit, it can also be used with projectiles without such a unit. The use of the device is not limited to fin beams and projectiles but can be used with different types of wing devices for different types of fuselages.

Claims

8200312-0 Patent claims

Folding wing device for a fuselage, in particular projectile, consisting of a number of wings (3a, 3b) each mounted substantially parallel to the longitudinal direction of the fuselage in a shaft (4) mounted on the fuselage body (I), which wing can be divided with respect to the axis of a distal portion, the outer portion, and a proximal and surrounding portion, the inner portion, and may assume an extended operative position to which position the wing may be pivoted from a recessed passive position where the wings are folded against the fuselage and each wing from the axis has to such an extent that the outer part reaches or overlaps the inner part of the adjacent wing, characterized in that in the retracted position, the wings together form a self-supporting ring by engaging fastening means (7) of the outer parts of the wings engaging in corresponding fastening means (8) belonging to the adjacent wings. inner parts and that the wings are arranged to pivot out to the extended position when the grip of the fastening means is released.

Wing device according to claim 1 provided with an even number of wings, characterized in that, in order to release the grip of the fastening means, the wings (3a, 3b) are arranged to be able to move relative to each other a certain distance, the fastening means in every other wing in order around the fuselage, the so-called handling wings (3a), are moved from a first position, the locking position, where the fastening means are engaged with the corresponding fastening means in the other wings (3b), to a second position, the free position, where the fastening means in the handling wings do not longer engages with corresponding fasteners.

Wing device according to claim 2, characterized in that only the handling wings (Ba) are arranged to be able to move relative to the fuselage body (1), the handling wings and the other wings (3b) being moved relative to each other for the determined distance which _ is necessary for the release of the fasteners.

Wing device according to claim 3, characterized in that the handling wings (Ba) are capable of being moved parallel to the axis (b).

Wing device according to claim 4, characterized in that each handling wing is by means of sleeves (5) mounted in the shaft (4) which are fastened in parts of the body (1) formed to fastening points or fastening ears (6) and that seen in the direction of movement of the handling vane there is clearance from the sleeves to the attachment points or the attachment ears which allows the vane to be displaced along the axis the determined distance necessary for the release of the attachment means.

Wing device according to claim 3, characterized in that the handling wings are capable of being moved substantially in a direction along the mantle surface perpendicular to its axis.

Wing device according to claim 6, characterized in that each handling wing is mounted on the frame with an eccentric shaft which, when rotated, causes the wing to move.

Wing device according to claim 2, characterized in that the relative movement is effected by the handling wings and the other wings being arranged to be able to move in opposite directions mainly along the mantle surface, for example parallel to their axes or perpendicular thereto.

Wing device according to claim 4 or 8, characterized in that each fastening means consisting of at least one tooth (7, 8) is arranged so that in the locking position the teeth in the fastening means at the outer parts of the wings engage under corresponding teeth in the fastening means at the wings inner parts and that on one side of each tooth there is a recess (9) of such a size that during the relative movement m ° 11a released.

10. A wing device according to claim 6 or 8, characterized in that each fastening member consisting of at least one tooth is arranged so that at the locking position, the teeth in the fastening means at the outer parts of the wings engage under corresponding teeth in the fastening means at the inner parts of the wings. parts and that during the relative movement to the free position between the associated fastening means, the teeth are moved apart, whereby the grip of the fastening means is released.