SE459369B - Vinganordning foer en flygkropp saasom en projektil - Google Patents

Description

459 369' z deras infåstningar för stora stötkrafter. Dessa såväl som de luft- krafter som utgör förutsättningen för uppbromsningen kan dock reduce- ras betydligt om utfâllningen får ett långsamt förlopp. Efter in- bromsningen skall vingarna ocksâ kunna belastas med de krafter som uppstâr när vingarna, såsom vid flygplanstillåmpning, bär projektilen och möjliggör de snabba riktningsåndringar som fordras vid styrning mot undflyende mål.

För_slutfasstyrda projektiler har främst det slags vingar som vid ut- fâllningen svångs ut i rotationsriktningen kring generatriser till projektilmanteln ansetts uppfylla de nämnda kraven.

Till detta slags vingar hör t ex stela vingar av "urap around" typ som år lagrade i en axel i projektilhöljet och som i infällt läge är svep- ta runt detta. vid utfâllningen svängs vingarna ut tills de stöter emot anslag när de nätt de önskade utfällda lâgena. vingarna måste kunna låsas i dessa lägen för att kunna belastas med nämnda lasttagan- de krafter.

Nackdelen med denna vingtyp är att lagerinfästningarna mâste utföras mycket kraftiga för att kunna motstå accelerationskrafterna och de stötkrafter som uppkommer när vingarna slår mot anslagen. Infäst- ningarnas behov av utrymme minskar den plats som kan användas för nyt- tig last. Platsen minskas ytterligare av anordningarna för vingarnas låsning i utfâllt läge.

En ytterligare nackdel med denna vingtyp är att vingarna, p g a en utformning som delar av ett cylindriskt skal, ger upphov till olinjär aerodynamik vilket kan vara till men för bl a styrningen.

Till detta slags vingar hör ocksâ de som år bildade genom att spâr har skurits ut på tre sidor av en råtvinklig fyrhörning i en plâtcylinder som är fästad runt projektilmantelns akterdel. När vingarna, även vid denna typ vanligen fyra till antalet, fälls ut, viks plåten utefter fyrhörningens fjärde sida. Plâtmaterialet där verkar således som le- der. Den plastiska deformationen av materialet avslutas när balans uppnås mellan bl a de på vingarna verkande centrifugalkrafterna och luftkrafterna. I ' ' 3 459 369 Till nackdelarna hos dessa plâtvingar hör att deras utfâllda lägen är mycket obestämda. vingarnas svängningsrörelse hejdas inte av nâgra anslag utan av ett resultat av många inre och yttre omständigheter som inte kan hållas lika för samtliga vingar hos en projektil. Denna er- håller därigenom dålig riktningsstabilitet.

Genom att plåten i cylindern âr jâmntjock, utsätts det tunna materia- let i lederna för en stor belastning av krafterna på vingarna. Dessa år dessutom tyngre än nödvändigt dä deras tjockleksfördelning över spânnvidden ej alls avspeglar hâllfasthetskraven. Ytterligare en nackdel med denna uppbyggnad är att vingarna inte kan erhålla större spännvidd än att summan av vingarnas längder år något mindre än cylin- deromkretsen.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINFJIINIGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en vinganordning av det inledningsvis angivna slaget. För en sådan anordning kan följande krav uppstållas. . vingarna skall ha stor bärförmâga. Projektilerna erhåller därige- nom lâng skottvidd och stora möjligheter att följa undanmanövreran- de mål. . vingarna skall kunna fällas ut till bestämda lägen. Projektilerna kan därigenom färdas med god riktningsstabilitet. . vingarna skall ge en aerodynamik som är linjär och ej medför oöns- kade korskopplingar mellan rörelser i olika plan. . vingarna skall ha stabila infästningar i projektilerna för att kun- na tâla centrifugalkrafterna och den belastning, som är en följd av deras bärförmâga.

. Vingarnas infästningar skall utgöras av leder som bromsar utfâll- ningssrörelserna för att kunna motstå de stötkrafter som uppstår när vingarna uppnår sina ändlägen. 459 369 f.

. Det utrymme, som de infällda vingarna tar 1 anspråk, får inte in- kråkta för mycket på projektilernas lastutrymmen. . vingarna, deras Leder och organ för infästning i projektilerna skall ha en enkel och tillförlitlig uppbyggnad samt vara billiga i tillverkning. Ändamålet uppnås genom att vingarna ges de kännetecken som framgår av efterföljande patentkrav.

Enligt uppfinningen föreslås att vinganordningen innefattar ett böj- bart metallband vars båda ändar år på avstånd från varandra fästade till projektilkroppen. I anordningens infällda läge är bandet utfor- mat till att befinna sig tätt intill kroppen. I dess utfâllda läge, vilket bandet tvingas inta av rotationens centrifugalkraft, är det utformat till tvâ jämsides ställda vingar förbundna i ytteråndarna av en sammanfogande brygga. Utformningen hos vinganordningen beror bl a av de pâverkande krafterna, materialet i bandet, tjockleken och dennas variation utefter bandet. I huvudsak är dock de inte helt plana vingarna ungefärligt parallella med varandra. Vid vingarnas ändar har bandet två böjningar på.tillsammans ett halvt varv sålunda utgörande bryggan mellan vingarna.

Prov har visat att under utfällningen av vinganordningen, de pâ denna verkande centrifugalkrafterna dominerar över de av rotationen betinga- de luftkrafterna. Detta, som gäller vid en för projektiler lämplig vingstorlek och vanlig rotationshastighet, beror förmodligen på ving- anordningens utformning och utfâllningsförlopp. Utfâllningsrörelsen för ett i infållt läge symmetriskt utformat band får därför en huvud- sakligen rent radiell riktning, varför vingarnas utfållda lägen be- stäms i varje fall beträffande delningen speciellt av var bandens fäs- ten är placerade på projektilkroppen. stor noggrannhet.

Denna placering kan göras med Även skillnaderna i de olika vingparens radiella utsträckning kan hållas mycket små. Dessa skillnader, som berörs huvudsakligen av de geometriska olikheterna hos banden såsom längd och tjocklek, kan hållas mycket små t ex genom att projektilens alla ving- - - 5 459-569 anordningar år tillverkade genom kapning i lika Längder av en och sam- ma profilstång. Med bestämda lägen hos de utfällda vingarna erhåller en projektil god riktningsstabilitet.

Med anordningen uppnås en stor yta hos aerodynamiskt lämpligt formade vingar och tillräcklig styvhet hos dessa. Jämfört med vingar utskurna ur en cylinder kan summan av vingarnas Längd vara dubbelt så stor. Om vingar av "wrap-around" typ skall utföras med samma vinglångdssumma som den hos anordningens vingar, måste överlappande vingar användas.

Med denna stora längd hos dessa vingar följer att vingarnas Leder ut- sätts för stora böjmoment. Lederna måste därför göras ännu större med ytterligare förlust av nyttigt lastutrymme som följd.

Avståndet mellan anordningens vingar bestäms bl a av avståndet mellan bandets fästen. Med uppbyggnaden enligt uppfinningen kan bandet utef- ter sin Längd ha olika materialtjocklek. Prov har visat att om tjock- leken hos bandet är störst vid fästena och minskar mot bandets mitt- avsnitt, är bandet så utformat att vingarna erhåller en god styvhet, vilken förbättras ytterligare av bryggan mellan vingarna, samtidigt som avsmalningen sörjer för att vingarna är tillräckligt lätta för att ledarna skall kunna motstå stötkrafterna vid utfällningen.

När vingarna fälls ut, uträtas böjningarna på bandet samtidigt som andra böjningar uppstår på andra ställen. Den av deformeringen orsa- kade energiupptagningen, bromsar utfällningsrörelsens förlopp vilket minskar luftkrafterna på vingarna under utfällningen och stötkrafterna när vingarna när ândlâgena. Med den valda materialfördelningen i vinganordningens band som är utfört i ett lämpligt material såsom segt stål, erhålles stor energiupptagning vid utfällningen och tillräcklig styrka för att motstå dessa krafter.

Vinganordningen är inte begränsad till projektiler. Den kan även an- vändas för t ex styrda substridsdelar, som av en rotationsstabiliserad bärgranat förs fram till målområdet. Där skjuts stridsdelen ut ur granaten varefter den, stabiliserad av uppfinningens anordning, styrs mot målet. 459 369- 6 FIGURBESKRIVNING Ett föredraget utförande skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig 1 visar i perspektiv en projektil med vinganordningar enligt upp- finningen.

Fig 2 visar i tvärsnitt halva projektilen med vinganordningarna i in- fällt Läge.

Fig 3 visar fällt läge. i tvärsnitt halva projektilen med vinganordningarna i ut- FUREDRAGET UTFÖRANDE I fig 1 visas en artilleriprojektil 1 som i slutfasen âr styrd mot ett mâl med hjälp av en mâlsökare 2 och stabiliserad av fyra vinganord- ningar 3 enligt uppfinningen. Till följd av bl a mâlsökarens funk- tionssâtt har projektilen utförts att rotera långsamt under slutfasen.

Rotationen kan åstadkommas t ex med hjälp av nosroder 4, som också används för att styra projektilen.

Varje vinganordning, se figurerna 2 och 3, består av ett fäste S och ett jåmnbrett band 6, vars vinkelrätt mot bandets längd avslutande ändar 7 är fästade på ett avstånd frân varandra vid fästet S. Fästet är inpressat i ett laxspâr 8, urfräst i projektilkroppen 9. Bandet 6 är utformat med en tjocklek som är störst vid dess ändar 7 och som från dessa gradvis avtar mot bandets mittavsnitt 10. Anordningen, vars material är t ex segt stål, kan tillverkas genom att strângpfes- sade profiler kapas i för vingbredden lämpliga längder.

Under transportfasen ligger bandet symmetriskt dubbelvikt mot projek- tilkroppen, se fig 2. Frân fästet S sträcker sig först bandhalvorna från varandra till hârnâlsbockningar 11, varifrån halvorna i övrigt, liggande ovanpå de frân fästet löpande delarna, förenas utanför fäs- tet. Bandens längd är så valda att angränsande bands bockningar âr ' ' Y 459 369 strax intill varandra. Härigenom utnyttjas det anlitade utrymmet ef- fektivt samtidigt som vingarna erhåller en lämplig spännvidd. Under transportfasen hâlles vingarna infällda av t ex ett omgärdande plät- svep.

Inför utfällningen sprängs svepet bort, varefter de frigjorda vingarna fälls ut av centrifugalkrafterna. Härvid râtas hârnâlsbockningarna 11 ut samtidigt som de mot projektilkroppen Liggande banddelarna svângs mot varandra kring de Leder som bildas av materialet i ândarnas 7 fo- gar med fästet 5. Materialet deformeras då plastiskt under energiupp- tagning. Av den dominerande centrifugalkraften eftersträvar bandets olika delar att inta lägen i radialplan genom lederna 7. Men samti- digt verkar tangentiellt riktade krafter pâ bandet pâ grund av avstän- det mellan lederna 7. Dessa krafter orsakar hos bandhalvorna en av- böjning bort från radialplanen, vilken ökar med avståndet frân lederna 7 så att halvorna vid övergången till det nästan raka mittavsnittet 10 år riktade mot varandra. Bandet utformas därigenom i utfällt läge till en dubbelvinge vars form dessutom beror av materialets egenskaper och fördelning längs bandet. Med den valda fördelningen vid vilken godstjockleken är stor vid bandets infästningar och minskar mot ban- dets mittavsnitt, sträcker sig vingarna nästan parallellt ut från flygkroppen med ett avstånd från varandra som beror av avståndet mel- lan infästningarna 7 och som är valt att ge dubbelvingen de önskade aerodynamiska krafterna. Med utförandet utfâlls vinganordningen med en nästan rent radiell rörelse som ger den ett väl definierat slut- läge. Prov har visat att de olika vingdelarnas rörelsemönster till- sammans med energiupptagningen under utfällningen reducerar utfåll- ningshastigheten så att vingarna häller väl för utfällningskrafterna.

Claims (5)

459 369 ' Patentkrav:

1. Vinganordning För en flygkropp (1), såsom en projektíl, vilken från ett infällt läge äraordnadatt under påverkan av centrifugalkraften inta ett utfällt läge och vilken innefattar ett band (6) av ett böjbart material , k ä n n e t e c k n a d a v att bandets ändar (7) är ínfästade på ett avstånd från varandra direkt eller indirekt i flygkroppen (1) så att anord- njngcn i det utfällda läget bildar en dubbelvinge vars vingändar är förenade med varandra.

2. Vinganordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d ningens infällda läge, bandet är vikt så att dess mitt- ningsförloppet erhåller en från projektilen huvudsaklig a v att vid anord- avsnitt under utfäll- en radiell rörelse.

3. Vinganordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att bandet är vikt symmetriskt kring ett plan liggande i projektilens längdaxel och mitt emellan bandets infästningar i projektilen. a.

Vinganordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att bandet är tjockast vid ändarna(7) och smalnar av mot dess mittavsnitt (10).

5. Vjnganordning enligt krav 1 eller 4, k ä n n e t e c k n a d a v bandet är tillverkat av ett i tvärriktnin genom L ex Fräsning, att gen kapat profilämne som utïarmats dragning, strängpressning eller valsning.