DE2318307C2

DE2318307C2 - Auswurfkopf für Raketen

Info

Publication number: DE2318307C2
Application number: DE2318307A
Authority: DE
Inventors: Kurt 5050 Porz Zwicker
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1982-09-02
Also published as: GB1461686A; IT1004195B; FR2225714A1; FR2225714B1; BE813531A; DE2318307A1; US3943854A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Auswurfkopf für Raketen, mit ringförmig auf einer mit Fallschirm ausgerüsteten Trägerplatte um einen vorgegebenen Winkel spreizbar befestigten Wirkkörper enthaltenden Auswerferrohren, die mittels einer durch ein druckgaserzeugendes pyrotechnisches Element auslösbaren Verriegelungseinrichtung zusammengehalten sind.

Es sind Auswurfköpfe bekannt, bei denen die auszustoßenden Wirkkörper aus nur einem Rohr ausgeworfen werden, indem beim freien Fallen des Rohres z. B. mittels pyrotechnischer Ladungen das Rohr geöffnet wird und damit die Ladung zum Ausstreuen gebracht wird. Dies hat jedoch den Nachteil, daß ein ungerichtetes Abstoßen und eine nicht vorherbestimmbare Verteilung der Wirkkörper am Boden erfolgt.

Weiter ist es auch bekannt, die Ladung in Gestalt von Wirkkörpern direkt ohne Container in einem Raketenkopf unterzubringen, so daß bei Abstoßen der Raketenhülle sofort die Verteilung der Wirkkörper, d. h. das Ausstreuen, beginnt. Auch hier ist die Verteilung der Wirkkörper am Boden dem Zufall überlassen.

Weiterhin ist bereits aus der BE-PS 7 90 638 ein Auswurfkopf für Raketen bekannt, bei dem mehrere zusammengehaltene Ausstoßrohre, in denen die auszustoßenden Körper untergebracht sind, auf einer Trägerplatte beweglich angeordnet und um einen vorgegebenen Winkel gleichzeitig auseinanderspreizbar sind. Die Ausstoßrohre sind dabei über Scharniere bewegbar, wobei ein mechanisch vor Abschuß der Rakete einstellbarer Begrenzungsring den Aufspreizwinkel der Ausstoßrohre bestimmt d.h. begrenzt Darüber hinaus ist noch eine zusätzliche Führung für die Ausstoßrohre in Gestalt von über die Ausstoßrohre geschobenen und gleitbeweglich miteinander durch Gelenke verbundenen Rohrschellen vorgesehen. Bei einem solchen Auswurfkopf ist die Ladekapazität

ίο beschränkt, da der Spreizmechanismus sowie die Führung der Ausstoßrohre rein mechanisch arbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Auswurfkopf zur Aufnahme von Wirkkörpern zu schaffen, der neben einer hohen ggf. variablen Ladekapazität das Ausstreuen der Wirkkörper am Boden in definierten, reproduzierbaren und vorbestimmbaren Verteilungsbildern ermöglicht.

Dies wird mit einem Auswurfkopf erreicht der dadurch gekennzeichnet ist daß das der Trägerplatte zugeordnete druckgaserzeugende Element für die Auslösung der Verriegelungseinrichtung gleichfalls eine Spreizvorrichtung für das definierte Abspreizen der Auswerferrohre betätigt. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kopplung des Entriegeins und des Spreizens der Auswerferrohre ist ein einwandfreies Funktionieren sowie die Erreichung des gewünschten Spreizwinkels jederzeit gewährleistet. Darüber hinaus ist die Spreizvorrichtung so gestaltet, daß sie in einer gewünschten Endposition, d. h. Spreizstellung, arretierbar ist. Dies geschieht beispielsweise erfindungsgemäß dadurch, daß die Spreizvorrichtung einen zentrisch im Bereich zwischen der Trägerplatte und den Enden der daran schwenkbar befestigten Auswerferrohre angeordneten mit dem druckgaserzeugenden pyrotechnisehen Element steuerbaren, ringförmigen Schieber aufweist.

Die Entriegelungseinrichtung ist erfindungsgemäß so gestaltet daß die Auswerferrohre um ein axiales zentrales Halterohr, das eine im Innern geführte von dem druckgaserzeugenden pyrotechnischen Element bewegbare Schubstange aufweist, angeordnet sind. Dabei sind die Auswerferrohre über eine durch die Schubstange verschiebbare auf dem Halterrohr angeordnete mit in die Auswerferrohre eingreifenden Klauen ausgebildete Hülse verriegelt. Es ist auch denkbar, die Verriegelung durch andere Elemente, die am Auswerferrohr bzw. am stirnseitigen Ende des Aufwerferrohres angreifen, zu bewerkstelligen. Bei Zünden des druckgaserzeugenden pyrotechnischen Elementes wird also erfindungsgemäß einerseits die Schubstange verschoben, wodurch die die Auswerferrohre festhaltende Hülse ausgeklinkt wird und andererseits der Schieber und damit die Auswerferrohre in ihre Winkelstellung bewegt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 schematisch eine Rakete mit Auswurfkopf, Fig.2 einen Längsschnitt durch einen Auswurfabschnitt,

F i g. 3 den Spreizmechanismus des Auswurfabschnittes nach F i g. 2,

Fig.4 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Auswerferrohr,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Auswerferrohr nach F i g. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Auswurfabschnitt nach Fig. 2.

Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Rakete weist die

in der Hülle 35 untergebrachten Auswurfabschnitte 40 auf. die an der Vorderseite mit der Raketenspitze 36 abgedeckt sind. Dieser auch als Auswurfkopf bzw. ,laketenkopf bezeichnete Teil ist mit dem Raketenmogeführt und mit dem Halterohr 5 durch den Scherstift 12 tor 37 fest, jedoch trennbar verbunden. Nach Abschuß der Rakete werden über einem vorherbestimmten Zielgebiet der Auswurfkopf der Rakete durch Abschieben der RaketenkopfhOüe freigegeben und vom Raketenmotor, d. h. von der Restrakete, getrennt. Sied mehrere Auswurfabschnitte vorhanden, so werden diese auch untereinander getrennt Zur Stabilisierung der Auswurfabschnitte dient ein Fallschirm, der dafür sorgt daß die öffnungen der Auswerferrohre senkrecht nach unten gerichtet werden. Nachdem die Auswurfabschnitte mittels Fallschirm stabilisiert sinken, wird die Entriegelungs- und Spreizvorrichtung der Auswerferrohre ausgelöst und die Auswerferrohre spreizen aus und stoßen die Wirkkörper aus. Die zu bestreuende Bodenfläche wird einerseits durch den Spreizwinkel der Auswerferrohre, andererseits aber auch durch die Konstruktion der Fallschirme beeinflußt. Der Aufbau der Trenneinrichtung der einzelnen Auswurfabschnitte voneinander bzw. von der Restrakete sowie der Spreizmechanismus und die Entriegelungseinrichtung der Auswerferrohre eines Abschnittes sowie die Packung der Wirkkörper in einem Auswerferrohr und deren Ausstoß sind in den nachfolgenden Figuren im einzelnen näher dargestellt.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Auswurfabschnitt 40 sind die Auswerferrohre 19 auf einem Kreisring angeordnet. Die Auswerferrohre sind an ihrem boder.-seitigen Ende mit der Aufhängegabel 42 ausgebildet, mit der sie an Gelenkbolzen 41 an der Trägerplatte 3 schwenkbeweglich befestigt sind. Die Verbindung der Auswurfabschnitte untereinander und mit dem Raketenmotor geschieht mittels der Flanschschraube 1. Die Kopfplatte der Flanschschraube 1 ist über Schrauben 2 mit der Trägerplatte 3 des einen Auswerferabschnittes 40 oder mit dem Raketenmotor verbunden. Der Gewindeteil 4 des hohlen Flanschschaftes dieser Flanschschraube ist in das Halterohr 5, das zentral axial zwischen den Auswerferrohren 19 angeordnet ist und zum nächsten Auswerferabschnitt gehört, geschraubt. Nachdem die Raketenkopfhülle 35 abgezogen ist und die Abschnitte 40 freiliegen, wird über ein elektronisches, mechanisches oder pyrotechnisches Glied zeitverzögert die Ladung 34 gezündet, die sich im Schaft 4 der Flanschschraube 1 befindet. Die Ladung 34 ist so definiert, daß die Expansion der Verbrennungsgase den Schaft der Flanschschraube 1 an der Sollbruchstelle 6 trennt.

Zwischen den einzelnen Auswurfabschnitten befindet sich jeweils der Stabilisierungsfallschirm 7, der an der Trägerplatte 3 befestigt ist. Damit bei der Trennung keine heißen Gas- oder Metallpartikel den Fallschirm 7 beschädigen können, umschließt die elastische Hülle 8, z. B. aus Polyäthylen, die Sollbruchstelle 6.

Nach der Trennung der Sollbruchstelle 6 verbleibt von der Flanschschraube 1 die Kopfplatte mit Schaft 4 bis zur Trennstelle 6 an dem einen Auswurfabschnitt bzw. an dem Raketenmotor, das Schaftteil 4 mit Gewindeteil bis Trennstelle 6 an dem anderen Auswurfsystem.

Die Entriegelung und Spreizung der Auswerferrohre geschieht wie folgt: An dem einen Ende des zentral geführten Halterohres 5 ist der Druckgasgenerator 9 an der Trägerplatte 3 in dem Rohrflansch 38 angeordnet.

Bis zum Zeitpunkt der Zündung des Druckgasgenerators 9 befindet sich der Auswurfabschnitt in verriegeltem Zustand. In dem Halterohr 5 ist die Schubstange 10 verstiftet Die Schubstange 10 liegt unmittelbar hinter dem Druckgasgenerator 9. Am anderen Ende ist die Schubstange 10 über den Stift 13 mit der Gleitbuchse 14 verbunden. Der Stift 13 ist gleitbar in dem Langloch 15 des Halterohres 5 gelagert Über der Gleitbuchse 14 sitzt arretiert durch eine Schulter die Hülse 16. Nach der anderen Seite ist die Hülse 16 axial mit dem Sicherungsring 17, welcher in einer entsprechenden Nut der Gleitbuchse 14 sitzt, gesichert. Die Hülse 16 besitzt stirnseitig Klauen, welche je eine in die öse 18 der Auswerferrohre 19 greift.

Nachdem die Auswurfabschnitte voneinander getrennt und durch den Fallschirm 7 stabilisiert, d. h. die Auswerferrohre 19 mit ihrer Öffnung nach unten gerichtet sind und der Abschnitt bis zu einem gewissen Grad ausgependelt ist, zündet der Druckgasgenerator 9, z. B. elektrisch mittels eines Zeitgliedes. Das frei werdende Gas drückt die Schubstange 10 unter Abscherung des Scherstiftes 12 bis zum Anschlag an das in dem Halterohr 5 verbleibende Gewindeteil 4 der abgetrennten Flanschschraube 1. Durch die Axialbewegung der Schubstange 10 wird über den Stift 13 die Gleitbuchse 14 mitgenommen, die wiederum die Hülse 16 so weit nach unten drückt, daß deren Klauen aus den Ösen 18 der Ausv/erferrohre 19 gleiten. Das im Stauraum 20 hinter dem Gasgenerator 9 sich ausdehnende Druckgas strömt durch die Bohrungen 21 des Halterohres 5 und drückt den Schieber 22 bis zu dem Anschlag 23 an das Halterohr 5. Der Teller 24, der einen Teil des Schiebers 22 bildet, drückt gegen den Boden der Auswerferrohre 19 und stellt diese in den durch die Winkelflächen der Gelenkarme der Trägerplatte 3 vorgegebene Spreizstellung. Dadurch, daß die Kante des Bodens der Auswerferrohre 19 über den ringförmigen Rand des sich axial verschiebenden Schiebertellers 24 gleitet und bei Auftreffen des Schiebers 22 am Anschlag 23 auf diesem verweilt, sind die Auswerferrohre 19 in ihrer Winkelstellung arretiert. Der Schieber 22 wiederum kann nicht mehr in seine Ausgangslage zurückgleiten, da im Gasstauraum 20 des Schiebers 22 der Gasdruck erhalten bleibt. Durch die Verwendung von Druckgasgeneratoren 9 wird erreicht, daß die relativ langsam wirkende Gasexpansion eine Beschädigung an den Auswerferrohren 19 oder an den Gelenken verhindert.

Danach erfolgt der Wirkkörperausstoß.
Um eine große Packungsdichte von Wirkkörpern 26 im Auswurfkopf zu erreichen, sind die Auswerferrohre 19 als Dreieck-Profilrohre gestaltet, siehe F i g. 5 und 6. Im bodenseitigen Teil 28 der Auswerferrohre sitzt gegen die Rohrwand abgedichtet der Treibspiegel 29. Der Treibspiegel 29 hat eine oder zwei Gruben 39, die in die Hülsen 44 von ein oder zwei am Treibspiegel 29 anliegenden Wirkkörpern 26 eingreifen. In den Gruben sitzt je ein Druckgasgenerator 30, wie aus Fig.4 zu ersehen ist.

Zwischen den Druckgasgeneratoren 30 und der Treibspiegelunterseite ist ein genau bemessener freier Raum 31 vorhanden, der sich aus dem Abstand der Treibspiegelunterseite und Auswerferrohrboden, sowie aus dem Raum um die Druckgasgeneratoren 30 in den Treibspiegelgruben bildet. An der Ausstoßmündung des Auswerferrohres 19 befindet sich die Haltescheibe 32, die mit Scherelementen 33 an den Auswerferrohrwänden befestigt ist. Werden nun der oder die Druckgas-

generatoren 30 gezündet, dann baut sich im Raum 31 ein Druck auf, der den Treibspiegel 29 und somit die Wirkkörper 26 unter Überwindung der Scherkraft der Scherelemente 33, mit denen die Haltcscheibe 32 befestigt ist, aus den Auswerferrohren 19 stößt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auswurf kopf für Raketen mit ringförmig auf einer mit Fallschirm ausgerüsteten Trägerplatte um einen vorgegebenen Winkel spreizbar befestigten Wirkkörper enthaltenden Auswerferrohren, die mittels einer durch ein druckgaserzeugendes pyrotechnisches Element auslösbaren Verriegelungseinrichtung zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das der Trägerplatte (3) zugeordnete druckgaserzeugende Element (9) für die Auslösung der Verriegelungseinrichtung (13 bis 19) gleichfalls eine Spreizvorrichtung für das definierte Abspreizen der Auswerferrohre (19) betätigt

2. Auswurfkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerferrohre (19) um ein axiales zentrales Halterohr (5), das eine im Innern geführte von dem druckgaserzeugenden Element (9) bewegbare Schubstange (10) aufweist, angeordnet sind.

3. Auswurfkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß^ie Auswerferrohre (19) über eine durch die Schubstange (10) verschiebbare auf dem Halterrohr (5) angeordnete, mit in die Auswerferrohre (19) eingreifenden Klauen ausgebildete Hülse (16) verriegelt sind.

4. Aiiswurfkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung einen zentrisch im Bereich zwischen der Trägerplatte (3) und den Enden der daran schwenkbar befestigten Auswerferrohre (19) angeordneten, mit dem druckgaserzeugenden Element (9) steuerbaren, ringförmigen Schieber (22) aufweist.