SE468261B - Substridsdel anordnad att avskiljas fraan en flygkropp - Google Patents

Description

.Läs 6 s 261 2 Även om den ovan beskrivna substridsdelen visat sig ha goda egenskaper vad beträffar fallhastighet och avsökningsrotation har det framkommit önskemål att kunna öka den bromsande arean ytter- ligare. Detta kan exempelvis vara fallet då man önskar använda tyngre verkansdelar. Den bromsande arean hos måldetektorn och bäryta är begränsad till tvärsnittsarean hos den cylinderformade substridskroppen vilket kan medföra att fallhastigheten blir för hög med befintlig storlek på den bromsande arean och samtidigt tyngden hos verkansdelen ökar.

I den svenska patentansökan 8903474-8 beskrivs en substridsdel där den bromsande arean har gjorts väsentligt större. Det utmärkande för substridsdelen är att två diametralt belägna bärytor är svängbart anordnade pà varsin axel belägna i ett plan som är vinkelrätt mot verkansdelens symmetriaxel fràn ett infällt läge där bärytorna ansluter tíll_substridsdelens mantelyta till ett 900 utfällt läge där de bàda bärytorna bildar en bromsande area för substridsdelens fallhastighet.

Bärytorna är i detta fall utförda i ett elastiskt böjbart material så att då de svänger ut från sitt infällda läge samtidigt böjs ut till en i huvudsak rak eller svagt böjd yta.

Fördelen med den ovan beskrivna konstruktionen, förutom den större bromsande arean, är att de båda bärytorna kan göras jämförelsevis tunna vilket är viktsmässigt gynnsamt. Bärytorna kan exempelvis vara utförda i titan och bockade så att de i sitt utfällda läge har en viss radie. Bockningen kan varieras och bärytorna kan vara av olika längd varvid ytterligare parametrar för att variera flygegenskaperna erhålles.

Substridsdelarna är anordnade att separeras från en raket, en bärgranat eller annan flygande plattform exempelvis en kanister som i sin tur separerats från en bärgranat eller raket, exempelvis en 15, 5 cm artillerigranat. a; 3 468 261 För att substridsdelen i funktionsfasen (sökfasen) ska fungera på avsett sätt krävs att rotationsaxeln är nära vertikal och att axelns pendlingsrörelser är små med en amplitud pà högst några grader. Genom att utforma de báda bärytorna med en noggrant angiven geometri och förse dem med organ för helt avlöst (turbulent) strömning, se vår parallella patentansökan nr kan pendlingsrörelser och instabiliteter minimeras och en för- utbestämd rotation, fallhastighet och orientering bibehàllas under sökfasen.

När substridsdelarna separeras först från granaten och sedan kanistern är emellertid flygtillstándet hos substridsdelarna X varierande grad, beroende på skjutfall, skilt från föreskrivet tillstànd, dvs ett tillstànd där rotationsaxeln är nära vertikal, som skall gälla under sökfasen.

I de flesta fall kommer vapenbäraren, exempelvis en artíllerz- granat, raket eller en kanister, vid substridsdelarnas utsçrxdnxnq att ha en bana som kan vara nära nog horisontell. Vid utspzzdnxnaen kommer substridsdelen att börja rotera runt sin största huvudzröa- hetsaxel, samtidigt som denna axel«kommer att pendla. Den huvudsak- liga riktningen hos axeln kommer dock att vara i stort natt parallell med vapenbärarens bantangent före separationen.

Denna uppfinning avser att lösa problemet med att få riktrlnzwr hos substridsdelens rotationsaxel att böjas av till nära vurvzlal, samtidigt som axelns pendlingsrörelser dämpas, dvs förändra substridsdelens orientering till föreskrivet tillstànd.

Problemet löses enligt uppfinningen genom att låta förhålla-ir! mellan det största huvudtröghetsmomentet och de övriga huvui*r“o- hetsmomenten hos substridsdelen ligga inom intervallet 1,05 till 1,15. Ett värde lägre än 1,05 betyder att rotatzcnsaxølns pendling dämpas ned för långsamt, ett värde högre än 1,15 gör att axelns omlänkning till nära vertikalt läge tar för lång tid, dvs kräver för läng banlängd.

Mcrenten utvecklas till följd av anfallsvinkel och snedanblåsnings- vznkol på substridsdelen. Förutom att ändra orienteringen hos =:rtfridsdelen dämpar också momenten svängningar hos substridsdelen fä at: stationärt flygtillstånd med små svängningsamplituder ä -rzfês till sökfasens början. Vid stationärt flygtillstånd är de -"! samiska momenten små på substridsdelen. f~' följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning '_ . rzfogade ritningar som i figur 1, 2 och 3 visar substridsdelen -,_. a _ .~udtröghetsaxlar markerade, och i olika positioner. f =.:s:ridsdelar som beskrivs här är anordnade i en artilleri- :-1-1- som avfyras med hjälp av en 155 mm haubits i en ballistisk :a-4 vc: målområdet. Artillerigranaten kan exempelvis innehålla °~% <;bstridsdelar. Då granaten kommer fram till målområdet ~@:ar»ras substridsdelarna från granaten och under en övergàngsfas zwtez och orientering till sökfasens början.

I f'rsta skedet av övergàngsfasen är substridsdelarna inneslutna i vr ~y1inderformad kanister som är försedd med bromsfenor för att reducera substridsdelarnas rotation. Efter separation från kanistern akt:"eras två diametralt belägna bärytor 1, 2 hos substridsdelen, vzlka bärytor är svängbart anordnade frán ett infällt läge, där t .rrftorna ansluter till substridsdelens mantelyta 3 till ett u°f*Ilt läge där de båda bromsytorna bildar en bromsande area.

Sutstridsdelen innefattar en verkansdel 4 och en måldetektor 5 vilken förskjuts från ett infällt läge i en bygelliknande överbygg- nad 6 på verkansdelen till ett utfällt läge där den har fri utblick vid sidan av verkansdelen. n ff: 5 468 261 Dà föreskrivet flygtillstànd hos substridsdelen uppnåtts, dvs förutbestämd rotation, fallhasighet och orientering, och ytter- ligare villkor som föreskriven höjd över målområdet har uppnåtts, aktiveras detektorn och sökfasen börjar. Detektorn avsöker mål- området i ett spiralformigt mönster, liknande spåret i en grammo- fonskiva, under substridsdelens fall ner mot målområdet. Då ett mål detekteras initieras en SAF-enhet (Safety, Arming and Firing unit) som utlöser verkansdelen 4. En riktad sprängverkansprojektil avfyras med hög kinetisk energi mot målet, exempelvis taket på en stridsvagn. \ Själva bärytorna, detektor och verkansdel är av i och för sig känt slag och beskrivs ej närmare här.

Som nämnts inledningsvis kommer substridsdelen efter separationen att börja rotera kring sin största huvudtröghetsaxel. Det är viktigt att ett tillräckligt aerodynamiskt moment skapas så att svängningar hos substridsdelen dämpas och att orienteringen hos huvudtröghetsaxeln ändras till nära vertikal. Enligt uppfinningen löses detta genom att låta tröghetsmomenten förhålla sig på ett visst sätt. Förhållandet mellan största huvudtröghetsmomentet, dvs tröghetsmomentet hos huvudtröghetsaxeln, och de övriga huvudtröghets- momenten skall vara omkring 1,1.

I substridsdelens koordinatsystem XYZ (se fig) sammanfaller huvudtröghetsaxeln med det största tröghetsmomentet med X-axeln och de övriga huvudtröghetsaxlarna med Z- och Y-axlarna som bildar 900 med X-axeln. X-axeln bildar i sin tur en vinkel 300 med verkansdelens symmetrilinje. Under sökfasen skall substridsdelens rotationsvektor sammanfalla med X-axeln.

Qx C 261 6 Om inte rotationsvektorn har samma riktning som huvudtröghetsaxeln (X-axeln) skall den aerodynamiska dämpningen vara tillräckligt stor så att de bàda riktningarna fàs att sammanfalla före sök- fasens början, dvs ev pendlingar hos substridsdelen dämpas ut.

De aerodynamiska bärytorna 1, 2 utvecklar moment i lämpliga k riktningar för att tillsammans med gyralkrafter hos den roterande substridsdelen förändra orienteringen till föreskrivet tillstànd, dvs att orienteringen hos huvudtröghetsaxlen X-axeln blir nära vertikal. För att förändra orienteringen inom föreskriven tid måste förhållandet mellan huvudtröghetsmomenten ligga inom inter- vallet 1,05-1,15, företrädesvis kring 1,1. Om huvudtröghetsmomenten förhåller sig på detta sätt erhålles en tillräckligt snabb ändring av substridsdelens orientering samtidigt som en tillräcklig dämpning av pendlingar hos substridsdelen erhàlles.

Vi har påpekat ovan vikten av att ett tillräckligt aerodynamiskt moment skapas så att svängningar hos substridsdelen dämpas ut.

Detta innebär också att rotationsdämpningen skall ha en positiv derivata av tillräcklig storlek för att en förutbestämd rotation skall kunna bibringas substridsdelen dà,hastigheten varierar. Vid ökande anfallsvinkel Of, se figur 2, är det viktigt att rotations- ändringarna är små. En ökning av rotationsvarvtalet kan nämligen förorsaka att substridsdelen gyrostabiliseras varvid förändringen av riktningen hos den största huvudtröghetsaxeln mot den föreskriv- na vertikala riktningen tar för lång tid eller överhuvudtaget inte inträffar om rotationsvarvtalet blir alltför stort.

För att det föreskrivna flygtillstàndet skall inträffa, dvs nära vertikal rotationsaxel (huvudtröghetsaxel) krävs det också att det s k sviktmomentet (pitching moment) avtar med ökad anfallsvinkel <1* UL, men ökar med ökad vingglidningsvinkel.fb (slide slip angle), se figur 3. Girmomentet (yawing moment) måste öka med både ökad anfallsvinkel Otoch ökad vingglidningsvinkel /2) .

GJ

Claims (1)

10375 7' 468 261 PATENTKRAV Substridsdel anordnad att avskiljas från en flygkropp, exempelvis en bärgranat e d, över ett målområde, varvid substridsdelen innefattar en verkansdel, en måldetektor och två diametralt belägna bärytor (1, 2) som ger substridsdelen en rotation för avsökning av målområdet i ett spiralformigt mönster under sub- stridsdelens fall ner mot målområdet och varvid de båda bärytorna är_svängbart anordnade från ett infällt läge till ett utfällt läge där de båda bärytorna bildar en bromsande area för substridsdelens fallhastighet k ä n n e t e c k n a d a v att förhållandet mellan det största huvudtröghetsmomentet och de övriga huvudtröghets- momenten hos substridsdelen ligger inom intervallet 1,05 till 1,15.