SE470586B - Anordning för frigörande av dotterrobotar - Google Patents

Description

470 586 2 som upphäroa av mndnrrohnton, varvid mndvrrnhntøfi har on rnketnmtor för acnclaroring av rnboten under nu phrícfl längs en Flygbana mat ett mål, nrh varvid flnrtnrrohnton är mnnrerad bå en förakjutbar nvskjutningsuppbyggnad på mndnrrohntßn för frígívning Framåt i Flykt från moderroboten vid slutet av acccleratíønsperíoñen. Medel finns för att till døtterrnhoten påföra vn katapultkraft under acceleratíønsperiodon, vilken katapultkraft är tillräcklig för att åstadkomma nämnda framåtrlktadè friglvníng i frånvaro av äen acceleration, vilken rnboten är underkaatad under hämnda accelarations- períoå, man vilken kraft är ntíllräcklig när flen motverkas av dotterrmbøtens'reaktionskraft på moderrobaten. som före- ligger under nämnda accaleratiunsperiod.

Det är lämpligt att lita till trycket hos drivgasen för raketmotorn (normalt ett andra mctorsteg) för att åstad- komma katapultkraften. Denna kan påföras døtterrçboten eller varje dotterrobot geñom en kolv anordnad att komma i kontakt med dotterrobatarna och att påverkas framåt V genom gastrycket. Qm så önskas kan en brytpinne användas för att förhindra för tidig framåtrörelse av kolven. För tidig frigívning framåt kan förhindras genom pínnspärrning av døtterroboten eller varje dotterrøbot till moderroboten lmed ett fästelement, vilken pinnspärrning är anordnad att övervinnas av katapultkraften vid utlösningsögcnblicket av âotterroboten eller varje dotterróbot{ Ett sätt att åstad- kcmma pinnspärrníng är att använda en brytpinne, sam brytas vid frigívníngsögonb1ícket.* Ett antal dotterrcbctar kan vara glidbart monterade vid àídan av varandra på en hylsa (vanligen benämnd sko) längs moderrobotens axel, varvid dotterrobotarna är annrdnade jämnt fördelade runt hylsaxcln. Hylsan kan förspännas till ett lagríngsläge vid slutet av sitt rörelsèområde. En dylik förspänning absorberar effektivt förekommande stötkrafter .före frigívningen av dotterrobotarna. Det fäatelomènt genom 10 15 20 ÅS 30 i470 586 vilket varje dottcrrobot är fästad med en pinnspärrnings- krafl; till hylsan har ett greppmedel anordnat att brytas genom skjuvkrafter som påföres detsamma av katapultkraften, när moderroboten inte längre accelererar. Företrädesvis utgöres varje fästelement av en enkel hävarm i form av en brytpinne (längs robotens utsträckning) vid dotterrobotens tyngdpunktscentrum. A Företrädesvis har dotterrobotarna en radiellt utåtriktad _acceleration vid frigivningsmomentet. Denna kan påföras dem genom att anordna en rotering av dotterrobotkroppen vid avskiljningsögonblicket och/eller genom accelerering av dotterrobotarna utåt (såsom vid ramper) i en framâtriktad rörelse på moderroboten från ett flygtillstånd till ett fri- givningstillstånd. ' För att bättre förstå föreliggande uppfinning och tydligare visa hur densamma kan utföras kommer uppfinningen nedan att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar.

Kort figurbeskrivning Figur l är en sidovy av en lämplig utföringsform av en i luft styrd robot i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 2 är en tvärsektion längs linjen III-III i figur l.

Figur 3 är en längdsektion av den del av roboten i figur 1 som ligger mellan linjerna III-III och IV-IV i figur 1 och utförd i större skala för att tydligare visa detaljerna.

Detaljbeskrivning Roboten omfattar en moderrobot 10 och tre dotterrobotar ll som uppbäres av densamma. Moderroboten 10 har en första I raketmotor Rl och en andra motor R2, som avfyras i följd_ samt flygstyrytor l7 som även är anordnade att åstadkomma en rotering i rollplanet av moderroboten under dennas flykt. vid den främre änden av drivmedlet l2 i det andra stegets motor R2 föreligger ett huvudparti 13 till en lättlegerings- 10 15 20A 25 30 35 470 586 motor; vilket hâlles till anliggning mot höljet 22_till n0t0n1R2 genom en gängad krage 23.

Huvudpartiet uppbär ett ihåligt stöd och strömlinjeformse bildande organ 24 mot vilket dotterrobotarna stöder genom tre framåtriktade stödytor 25, som samverkar med de bakre ytorna 26 hos dotterrobotarna ll.

En axiellt utskjutande ihålig tapp 14 på huvudpartiet 13 uppbär en stödcylinder 15, som sträcker sig fram till en , nosspets 16. Den utskjutande ihåliga tappen 14 avgränsar en tryckreservoarkammare A; sluten genom cylindern 15 och nosen 16, (Vid ett alternativt utförande är reservoaren tillsluten icke av nosen 16 utan av ett skott tvärs över, den ihåliga cylindern 15. Detta medger installation av telemetri~utrustning i Cíüflåflïl mellan skottet och nosen.) När det andra stegets motor R2 tändes, blir kammaren A fylld med komprimerad gas från drivmedlet 12 genom att dessa gaser passerar genom en backventil 18 i huvudpartiet 13. Utförandet Ä av ventilen 18 är inte visat men den är av "pastilltyp".

'Cylindern 15 har på sin cylindriska yta en ringformig urtag~ ning 20, på vilken en hylsa 21 är axiellt glidbart men icke roterbart anordnad. Tre dotterrobotar ll uppbäres av hylsan 21, varvid var och en är fästad till hylsan genom ett bryt- pinnfästelement 34. Robotarna ll är fördelade runt om med I en vinkelskillnad av 120? i förhållande till varandra kring hylsans 21 omkrets såsom framgår av figur 2. Ett förspännings- don 31 i form av en spiralfjäder är inhöljd i utrymmet mellan cylindern 15 och hylsan 21 och mellan ändytan 23 av urtag- ningen 20 och en framåtriktad stödyta 32 på hylsan 21.

Figur 2 visar ett yttre skyddande hölje 50 och låsblock 51 och 52 av expanderad polystyren eller annat material med extremt låg vikt, vilket hölje och block är avsedda att falla av från dotterrobotarna ll vid någon tidpunkt innan den andra motorns steg R2 brunnit ut men vilka upp till denna tidpunkt av robotens flykt tjänar till att skydda dotterrobotarna från tillfälliga skador och under den första delen av robotens i!! 10 15 20 25 30 35 470 586 flygning medger aerodynamisk strömlinjeform för roboten som helhet. Hittillsvarande observationer pekar dock på vatt dylik strömlinjeformning inte är väsentlig varför höljet och blocken kan avvaras.

Enligt figur 3 föreligger ett flertal öppningar 19 genom scöacyiinaern 15 nach den ihåliga nappen 14, som tillåter passage av drivgaser till en gastryckkammare 39 begränsad av en ringformig'arbetsyta 40 av en kolv 41 och cylindern lå. En första O~ring 42 på hnvudänden 43 av kolven och en andra 0-ring 44 på den yttre ytan 47 av cylindern 15 hål- ler gastätt för arbetsutrymmet 39. Huvudänden.43 av kolven befinner sig i kontakt med den bakåtriktade ytan 26 av dotterroboten ll, varvid ett stopporgan 46 i form av en brytpinne förhindrar relativrörelse av kolven på den ring? formiga yttre ytan 47. De senaste observationerna pekar dock på att denna brytpinne 46 icke är nödvändig.

Efter avskjutning av moderroboten inkommer komprimerade A drivgaser i arbetsutrymmet 39 för att generera en katapult- kraft F på kolven 41, men kombinationen av bl.a. i) skjuv- motståndet hos brytpinnen 46, ii) reaktionen R av de tre dotterrobotarna, hylsan och kolven 41, på grund av raket- motorns 12 drivkraft på huvudänden 43 av kolven 41 och iii) förspänningskraften B av fjädern 31 verkar för att förhindra gastrycket från att driva dotterrobotarna framåt relativt stödcylindern 15, men endast så länge raketmotorn 12 levererar full dragkraft, dvs. generering av acceleration för dotter- robotuppbyggnaden för dotterrobotarna ll, hylsan 2l och kolven 41 samt reaktionskraften R. k Frigivning av dotterrobotarna skall ske vid den tidpunkt då maximal hastighet hos moderroboten uppnåtts, dvs. vid den tidpunkt då det andra (och sista) steget i motorn har brunnit ut. När dragkraften från motorn R2 faller bort; följer som konsekvens en minskning av reaktionskraften R på huvudänden 43 på kolven 41 (ehuru bromskrafter på dotter- robotarna kommer att åstadkomma ett visst kvarvarande tryck 470 586 på kolven). Katapultkraften F på kolven som uppkommer genom det ackumulerade gastrycket i arbotsutrymmet 39 är nu tillräckligt hög: för au; kolven skall kunna skjuva av brytpinnarna 46 och driva kolven framåt och i sin tur driva hela uppsättningen av hylsa och tre dotterrobotar ll framåt. Denna framâtriktade rörelse komprimerar spiralfjädern 31 upp till den punkt då fjädervarven kommer till anliggning mot varandra, var- efter icke någon väsentlig ytterligare kompression upp- kommer och en snabb retardation av hylsan 21 på cylindern 15 sker. A * I Denna snabba minskning av hylsans 21 hastighet och den fortsatta tryckkraften av kolvens huvud 43 på dotter~ robotarna ll åstadkommer en skjuvning av brytpinnarna 34 vilka tjänar till att upprätthålla förbindelse mellan dotterrobotarna och hylsan 21. Framåtrörelsen av dotter- robotarna, som.äger rum mellan skjuvningen av pinnen 46 och pinnarna 34 kan därför betraktas som en framåtriktad rörelse från ett flygtillstånd till ett avskjutnings- tillstånd. vid utföringsformer som inte innefattar en brytpinne 46 motverkas katapultkraften F av.pinn-infästningskraften P, upp till brottpåkänning för brytpinnen 34, reaktionen R av de tre dotterrobotarna mot acceleration av moderroboten och vilka som helst bromskrafter som verkar på dotter- robotarna. Hassan av dotterrobotarna är stor relativt hylsans 21 massa. vid dylika utföringsformer är den framåtriktade rörelsen till avskjutningsbetingelser och kompression av fjädern 31 betraktad att uppstå under moderrobotens accelerationsfas, vid slutet av accelerationsperioden föreligger icke någon l ytterligare framåtriktad rörelse av hylsan-2l,_men minsk- ningen i reaktionskraft R resulterar i avskjuvning av pinnarna 34 och framâtriktad avfyrning av dotterrobotarna ll. 10 15 20 470 586 Moderroboten roterar under förbränningen av motorn 12 och rotationen i rollplanet förlänar dotterrobotarna en tendens att accelerera utåt från moderrobotens longitudinella axel vid brottögonblicket för bryt- pinnarna 34. Optimal frigivning uppnås när brytpinnarna 34 är belägna i nivå med tyngdpunktscentrum för dotter- robotarna längs deras axel.

Hylsan 21 kan ersättas med en uppsättning av tre_vaggor, en för varje dotterrobot, och anordnade runt stödcylindern 15. Vaggorna kan uppbäras på ett sätt som tillåter begränsad radiell utåtriktad acceleration, t.ex. såsom uppåtriktade ramper, under den framåtriktade rörelsen till avfyrnings- läge för att påföra dotterrobotarna en radiell accelera- tion utåt, som kompletterar den acceleration som uppkommer genom rotationen i rollplanet eller åstadkommer acceleration i ett fall då moderroboten icke utför någon rotation.

Om så önskas kan hylsan 21 och brytpinnarna 34 undvaras genom att förse var och en av dotterrobotarna med exempel- vis en fronttapp och en bakre tapp, som glider i en respek- tive slits i stödcylindern 15, varvid varje slits är öppen :id främre änden så att tapparna tillåtes röra sig radiellt utåt när dotterroboten når avskjutningsläge.

Claims (9)

470 586 P Å T E N T K R Ä V

1. En i luft styrñ robot omfattande en raketdriven moderrobnt (RQ) och en avskjutniñgsuppbyggnad (2I,3d) får åtminstcne en detterrebet (11) uppburen av moderroboten för att avskjuta dotterrøbntar (11) från mßderrobøten under moäerrobotens flygning, k ä n n e t e c k n a d av att avskjutníngsuppbyggnaden (2l,34) cmfattar ett stöd (15) för en avskjütníngshylsa (21) eller -vagga för dotterroboten _anordnat på mederroboten (10) för axiell förškjutning därpå, fästmedel (34) vilket Iösgörbart fäster varje dotterrobot till hylsan (21) och vilket kan brytas för att frige dorterroboten (11) medelst ett förbestämt axialtryck på dctterroboten (11) med avseende på stödet (15), varvid avskjntníngsuppbyggnafien (21,34) är förskjutbar mellan en placering före avskjutníngen i vilken den hållas under en acceleratíonsperiod för mederroboten (10) ech i vilken placering varje dotterrobot (11) ligger an met första stödjemedel (43) på moderrobøten, och en avskjutningspla- cering som uppbyggqaden.intar i slutet av moderrobotens (10) acceleratíonsperíod och vid vilken placering uppbyggnaden (21,34) stoppas medelst andra stödjemedel (23) på moder- robeten så att framàtríktat axialtryck hes dotterroboten (ll) anbringas på fästmedlet (34) för att åstadkomma brytning därav och frígívníng av dotterroboten (ll), katapultkraft- alstrande medel för_att alstra en kraft för anbringande till uppbyggnaden (2l,34)-för att flytta uppbyggnaden från placeringen före avskjutning till ávskjutningsplaceríngen, 470 586 varvíd kràfrnn är rílïrärviíg för att flvtta upphvggnmdnn (21,34) tili avskjutningspïacnríng nch får att flfitaäknwßa frígívníng av dntterrnbfifnn när dvn nrrvïfiratšnn upphär, vilken mndcrrnhntæn (IH) är utsatt för under nccfi1ernršnns~ porícdon, man vilken kraft är ntilïräckïšg så länge den är motsatt nppbyggnaäens renktiønskraít som föreligger under accalnrationsperindøn.

2. .Rnbot enligt krav J, k ä n n e t é c R n a d av att det katapnltkraftalstrande meålfit omfattar en bakåtriktaä yta (4G) av en kolv (41) och medel för att avge kømprimeràd gas till en gastryckkañmare (39) begränsad av nämnåa yta (åü) vilken gas härrör från en raketmøtor (H2) hos moderroboten (10).

3. Røbot enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att fästmedlet (34) omfattar ett fästclement med ett anhåll på dotterrøhoteà (11) sem är anordnat att brytas genom skjuvning av framåtkraften hos dottcrroboten (11).

4. Robot enligt krav 3, k ä n n e t e c_k n a d av att nämnda fästelement omfattar en brytpinne (34). u

5. S. Røbot enligt krav 2, k à n n e t e c_k n-a d av en backventíl (18) för att förhindra backflöde av gas från gastryckkammaren (39) till ráketmotorn (R2).

6. Røbot enligt krav 2, k ä n n e tre c,k n a d av att kolven (41) har en framåtríktad yta (43) som direkt verkar på varje dotterrøbot (11). Robot enligt något av de föregående kraven,

7. k ä n n eAt e c k n a d av att nämnda dotterrnbotar (11) jämnt fördelade runt stödet (15). -, áåßfwz »». 470 sas

8. Pfihor onïíqf nfignf av A0 föfßgånndo kraven, k ä n n e t e c_k n a å av att stödet (lš) är çïidhflrt på en napp has mnflvrrnhaten vilken nkjutor ut ïrnmšä längs modorrnbntøns lnngštudinella axel.

9. Robot enligk något av de förfigåcnde kraven, k ä n n e t e c k n a d- av ett Förspäñningsdon (31) som alstrar en íärspänningskraft vilken påvnrkar stödet bakåt varvid det katapuïtkrnftalstranàe medlots kráft är tillräcklig för att í avsaknad av nämnda acceleratíøn övervinna Förspänningskraften Qch vilken som helst broms- kraft på døtterrøbotarna för att åsæadknmma deras frígivníng.