DE69412036T2 - Deployment device for stabilizer wing of a missile projectile - Google Patents
Deployment device for stabilizer wing of a missile projectileInfo
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Description
Der technische Bereich der vorliegenden Erfindung ist der der Ausbreitvorrichtungen für Geschoßflügel und in erster Linie für ungelenkte Geschosse.The technical field of the present invention is that of deployment devices for projectile wings and primarily for unguided projectiles.
Die Stabilisierung solcher Geschosse wird im allgemeinen von einem Leitwerk mit einem Durchmesser sichergestellt, der in etwa dem Innendurchmesser des Abschußrohrs des betroffenen Geschosses entspricht.The stabilization of such projectiles is generally ensured by a tail unit with a diameter that roughly corresponds to the inner diameter of the launch tube of the projectile in question.
Um die Stabilität dieser Geschosse zu verbessern, ist es wünschenswert, ihr Schubkraftzentrum möglichst weit an ihrer Rückseite zu plazieren. Um diese Bedingung zu erfüllen, besteht eine Lösung darin, die Leitwerke ausbreitbar zu gestalten, und es ist erforderlich, das Ausbreiten der Flügel, die das Leitwerk bilden, schon beim Austreten aus dem Abschußrohr sicherzustellen.In order to improve the stability of these projectiles, it is desirable to place their thrust centre as far to the rear as possible. To meet this requirement, one solution is to make the tail units expandable, and it is necessary to ensure that the wings forming the tail unit expand as soon as they exit the launch tube.
Das Ausbreiten von Geschoßfiügeln durch ein elastisches Organ ist bekannt.The spreading of projectile wings by an elastic organ is well known.
Das Patent FR7803397 beschreibt ein solches Geschoß, bei dem jeder Flügel von einem elastischen Organ ausgebreitet wird. Dieses Organ besteht aus einer Feder in Form eines gebogenen Drahts, die in einer Rille untergebracht wird, die unter jedem Flügel angeordnet ist. Am Ausgang des Abschußrohrs entspannt sich die Feder und schiebt den Flügel zurück, wodurch sein Ausbreiten gewährleistet wird. Bei dieser Vorrichtung muß jedoch eine Rille angebracht werden, die den unteren Teil des Flügels sowie die Feder aufnimmt und die Feder beim Ausbreiten des Flügels hält.Patent FR7803397 describes such a projectile, in which each wing is deployed by an elastic member. This member consists of a spring in the form of a bent wire, housed in a groove located under each wing. At the exit of the launch tube, the spring relaxes and pushes the wing back, thus ensuring its deployment. However, this device requires the provision of a groove that receives the lower part of the wing and the spring, and that holds the spring when the wing is deployed.
Das Patent EP0202734 schlägt die Durchführung des Ausbreitens der Flügel durch ein elastisches Organ vor, das fester Bestandteil des Flügels selbst ist. Dazu ist die Herstellung einer Zunge an jedem Flügel vorgesehen. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß eine präzise Bearbeitung des Flügels und die Verwendung eines Werkstoffes erforderlich sind, der gute elastische Merkmale aufweist und entsprechend kostspielig ist.Patent EP0202734 proposes that the wings be extended by means of an elastic member which is an integral part of the wing itself. To this end, a tongue is made on each wing. The disadvantage of this device is that it requires precise machining of the wing and the use of a material with good elastic properties, which is therefore expensive.
Das Patent U54523728, dessen Darlegung die Grundlage der Einführung des unabhängigen Anspruchs 1 ist, beschreibt ein Geschoß, dessen Flügel um Achsen schwenkend montiert sind, die zur Geschoßachse parallel liegen. Jeder Flügel trägt eine Feder, die um die Schwenkachse angebracht ist, in erster Linie die Drehung des Flügels um seine Achse sicherstellt und sodann die Verschiebung des Flügels zur Geschoßrückseite gewährleistet. Ein solches System ist kostspielig und platzaufwendig.Patent U54523728, the statement of which is the basis for the introduction of independent claim 1, describes a projectile whose vanes are mounted to pivot about axes parallel to the axis of the projectile. Each vane carries a spring mounted about the pivot axis, which primarily ensures the rotation of the vane about its axis and then ensures the displacement of the vane towards the rear of the projectile. Such a system is expensive and space-consuming.
Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung zum Ausbreiten der Stabilisierungsflügel herzustellen, die solche Nachteile nicht aufweist. Die Vorrichtung ermöglicht es vor allem durch verringerten radialen Platzbedarf, ein maximales Öffnungsmoment sicherzustellen. Außerdem erlaubt sie es, möglichst geringfügige aerodynamische Störungen hervorzurufen.The aim of the invention is therefore to produce a device for deploying the stabilizing wings which does not have such disadvantages. The device makes it possible to ensure a maximum opening moment, in particular by reducing the radial space required. It also makes it possible to cause the least possible aerodynamic disturbances.
Der Gegenstand der Erfindung ist somit eine Aufbreitvorrichtung für einen Stabilisierungsflügel eines Geschosses mit einer Torsionsfeder, deren Achse zur Geschoßachse parallel liegt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sich die Feder in der Nähe des Flügels in einer Rille befindet, die in einem Träger angebracht wird, der mit dem Geschoß verbunden ist, und auf dem der Flügel montiert wird, wobei ein Federende fest mit dem Träger verbunden ist und das andere an einer Innenfläche des Flügels anliegt, wobei die Feder eine Torsion erfährt, wenn der Flügel zurückgefaltet wird und dann eine Kraft auswirkt, die den Flügel so um den Träger schwenkt, daß der Flügel ausgebreitet wird.The subject of the invention is thus an expansion device for a stabilizing wing of a projectile with a torsion spring whose axis is parallel to the axis of the projectile, the device being characterized in that the spring is located near the wing in a groove which is arranged in a support which is connected to the projectile and on which the wing is mounted, one end of the spring being firmly connected to the support and the other resting against an inner surface of the wing, the spring undergoing a torsion when the wing is folded back and then exerting a force which pivots the wing about the support so that the wing is expanded.
Vorteilhafterweise ist die Breite der Rille größer als der Außendurchmesser der Feder, wodurch das Auswerfen der Feder nach dem Ausbreiten des Flügels erlaubt wird.Advantageously, the width of the groove is larger than the outer diameter of the spring, thereby allowing the ejection of the spring after the wing has been extended.
Die Feder hat an einem ihrer Enden einen um 90º gekrümmten Teil, dessen Achse zur Federachse parallel liegt und radial fest mit dem Träger durch Eindringen des abgewinkelten Teils in eine Öffnung in der Federrückseite verbunden ist, wobei die Achse der Öffnung zur Geschoßachse parallel liegt und einen größeren Durchmesser hat als der Draht, aus dem die Feder besteht, wodurch das Auswerfen der Feder nach dem Ausbreiten des Flügels erlaubt wird.The spring has a 90º curved part at one of its ends, the axis of which is parallel to the spring axis and is radially fixed to the support by penetration of the angled part into an opening in the back of the spring, the axis of the opening being parallel to the axis of the projectile and having a larger diameter than the wire of which the spring is made, thereby allowing the spring to be ejected after the wing has been extended.
Die Trägerrückseite weist außerdem eine Aussparung auf, die die Rille mit der Öffnung verbindet und die Passage des Federendes erlaubt, wobei die Aussparung eine Tiefe und Breite aufweist, die größer sind als der Durchmesser des Drahts, aus dem die Feder besteht, weshalb die Feder nach dem Ausbreiten des Flügels ausgeworfen werden kann.The back of the support also has a recess that connects the groove to the opening and allows the passage of the end of the spring, the recess having a depth and width greater than the diameter of the wire that makes up the spring, which allows the spring to be ejected after the wing has been extended.
Das andere Federende befindet sich in der Nähe eines Stützkragens, der das axiale Halten der Feder gewährleistet, während sich diese in zurückgefalteter Stellung befindet.The other end of the spring is located near a support collar that ensures the axial support of the spring while it is in the folded-back position.
Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden Beschreibung leichter verständlich, die sich auf die anliegenden Zeichnungen bezieht, von welchen:The invention will be more easily understood by reading the following description, which refers to the accompanying drawings, of which:
- die Abbildung 1 eine schematische Darstellung eines Geschosses des ungelenkten Typs mit einem Leitwerk darstellt.- Figure 1 is a schematic representation of an unguided type projectile with a tail unit.
- die Abbildung 2 einen Flügelträger mit seinem Leitwerk gemäß der Erfindung darstellt,- Figure 2 shows a wing carrier with its tail unit according to the invention,
- die Abbildung 3 einen Flügelträger allein in Richtung F der Abbildung 2 darstellt,- Figure 3 shows a wing carrier only in direction F of Figure 2,
- die Abbildung 4 eine teilweise Ansicht der Geschoßrückseite nach Auslösen des Aufbreitens eines Flügels zeigt,- Figure 4 shows a partial view of the rear of the projectile after the deployment of a wing has been triggered,
- die Abbildung 5 eine teilweise Ansicht der Geschoßrückseite beim Auswerfen der Torsionsfeder zeigt.- Figure 5 shows a partial view of the rear of the projectile when the torsion spring is ejected.
Abbildung 1 zeigt die schematische Darstellung eines Geschosses 1 des ungelenkten Typs, das sich in einem Abschußrohr 2 befindet. Das Geschoß besteht wie gewohnt aus einem Körper 3 mit einer Geschoßspitze 4 an der Vorderseite.Figure 1 shows a schematic representation of an unguided projectile 1 located in a launch tube 2. The projectile consists as usual of a body 3 with a projectile tip 4 at the front.
Der Körper 3 enthält eine Sprengladung, die im allgemeinen eine Hohlladung ist (nicht dargestellt) Außerdem umfaßt der Körper 3 auf seinem Außendurchmesser die regelmäßig winkelig angeordneten Flügel 16 (hier sind es 6).The body 3 contains an explosive charge, which is generally a shaped charge (not shown). In addition, the body 3 comprises the regularly angularly arranged wings 16 on its outer diameter (here there are 6).
Die Geschoßrückseite umfaßt einen Flügelträger 5 bestehend aus einer zylindrischen Auflage 19 und einem Ringkragen 17. Die zylindrische Auflage 19 des Flügelträgers ist in das Innere einer Bohrung 20 gepaßt, die im hinteren Teil des Körpers 3 angebracht wird, und der Kragen 17 liegt an der Körperrückseite an. Das ermöglicht das feste Verbinden des Flügelträgers 5 mit dem Körper 3, zum Beispiel durch Kleben.The rear of the projectile comprises a wing carrier 5 consisting of a cylindrical support 19 and an annular collar 17. The cylindrical support 19 of the wing carrier is fitted into the interior of a bore 20 which is made in the rear part of the body 3, and the collar 17 rests against the rear of the body. This enables the wing carrier 5 to be firmly connected to the body 3, for example by gluing.
Der Flügelträger 5 umfaßt auf der Ebene seines Ringkragens 17 ein Leitwerk 6 mit einem Durchmesser, der in etwa dem Innendurchmesser des Geschoßabschußrohrs entspricht.The wing carrier 5 comprises, at the level of its ring collar 17, a tail unit 6 with a diameter that corresponds approximately to the inner diameter of the projectile launch tube.
Das Leitwerk 6 besteht aus Stabilisierungsflugeln 7 (hier sind es 6).The tail unit 6 consists of stabilizing wings 7 (here there are 6).
Der Kragen 17 umfaßt auf seinem Außendurchmesser die Gabeln 18, die die Flügel 7 aufnehmen, die um eine Achse 8 schwenkend montiert werden.The collar 17 comprises on its outer diameter the forks 18 which receive the wings 7 which are mounted pivoting about an axis 8.
Die Flügel 7 breiten sich am Ausgang des Abschußrohrs durch Einwirken einer Ausbreitvorrichtung aus, die weiter unten beschrieben wird.The wings 7 expand at the exit of the launch tube by the action of a spreading device, which is described below.
Die Gabeln 18 und die Flügel 16 gewährleisten die Führung des Geschosses während dieses im Inneren des Abschußrohrs vorangetrieben wird.The forks 18 and the wings 16 ensure the guidance of the projectile as it is propelled inside the launch tube.
Die Abbildung 2 zeigt einen Flügelträger 5 mit seinem Leitwerk 6 in der Stellung, die er einnimmt, wenn er sich im Abschußrohr befindet, d. h. mit entlang dem Geschoßkörper angelegten Stabilisierungsflügeln.Figure 2 shows a wing carrier 5 with its tail unit 6 in the position it assumes when it is in the launch tube, i.e. with stabilizing wings placed along the projectile body.
Das Leitwerk 6 besteht aus sechs regelmäßig winkelig angeordneten Flügeln 7.The tail unit 6 consists of six regularly angled arranged wings 7.
In der Nähe jedes Flügels befindet sich eine zylindrische Torsionsfeder 9 mit Winkelwirkung und dient als elastisches Organ zum Ausbreiten der Flügel. Es befindet sich im Inneren einer Rille 10, die im Kragen 17 des Flügelträgers 5 parallel zur Geschoßachse XX' angebracht ist.Near each wing there is a cylindrical torsion spring 9 with angular action and serves as an elastic member for extending the wings. It is located inside a groove 10 made in the collar 17 of the wing support 5, parallel to the projectile axis XX'.
Die Rille 10, die die Führung der zylindrischen Feder 9 gewährleisten soll, hat eine Breite, die größer ist als der Außendurchmesser der Feder, so daß die Feder ausgeworfen werden kann.The groove 10, which is intended to guide the cylindrical spring 9, has a width that is greater than the outer diameter of the spring so that the spring can be ejected.
Das Ende 11 der Feder 9, das zur Achse YY' der Feder im rechten Winkel steht, liegt an der Innenfläche des Flügels an, während das andere Ende 12 der Feder fest mit dem Flügelträger 5 verbunden ist.The end 11 of the spring 9, which is at right angles to the axis YY' of the spring, rests against the inner surface of the wing, while the other end 12 of the spring is firmly connected to the wing support 5.
Die Abbildung 3 zeigt den Flügelträger 5 allein in Richtung F der Abbildung 2.Figure 3 shows the wing support 5 alone in direction F of Figure 2.
Die hintere Fläche 13 des Flügelträgers 5 hat auf der Ebene jeder Rille 10 eine Öffnung 14, deren Achse zur Geschoßachse XX' parallel liegt, sowie eine Aussparung 15, die die Öffnung mit der Rille verbindet.The rear surface 13 of the wing support 5 has, at the level of each groove 10, an opening 14 whose axis is parallel to the projectile axis XX', as well as a recess 15 connecting the opening to the groove.
Das Ende 12 der Feder umfaßt einen um 90º abgewinkelten Teil 21, dessen Achse zur Federachse YY' parallel liegt (siehe Abbildung 5).The end 12 of the spring comprises a part 21 bent at 90º, the axis of which is parallel to the spring axis YY' (see Figure 5).
In der in Abbildung 2 dargestellten Stellung passiert das Ende 12 der Feder 9 in der Aussparung 15, deren Tiefe und Breite etwas größer sind als der Draht, aus dem die Feder 9 besteht, so daß die Feder 9 bezogen auf die Rückseite 13 des Flugelträgers im Rücksprung steht.In the position shown in Figure 2, the end 12 of the spring 9 passes through the recess 15, the depth and width of which are slightly larger than the wire from which the spring 9 is made, so that the spring 9 is recessed relative to the rear side 13 of the wing carrier.
Der abgewinkelte Teil 21 dringt in das Innere der Öffnung 14 ein, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Drahts, aus dem die Feder besteht.The angled part 21 penetrates into the interior of the opening 14, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the wire composing the spring.
Die so von der Rille 10 geführte Feder ist radial fest mit dem Flügelträger über die Aussparung 15 und die Öffnung 14 verbunden. Das Ende 11, das in der Nähe des Kragens 17 liegt, hält die Feder vorübergehend in axialer Stellung.The spring guided by the groove 10 is radially fixed to the wing carrier via the recess 15 and the opening 14. The end 11, which is located near the collar 17, holds the spring temporarily in axial position.
In dieser Stellung wird die zylindrische Feder mit Winkelwirkung verdreht. Sie wirkt auf den Flügel eine Kraft aus, die es beim Austreten des Geschosses aus dem Abschußrohr ermöglicht, das Ausbreiten jedes entsprechenden Flügels zu starten.In this position, the cylindrical spring is twisted with angular action. It exerts a force on the vane that allows the expansion of each corresponding vane to begin when the projectile exits the launch tube.
Sobald die Feder 9 das Ausbreiten des Flügels beendet hat, ist die Feder frei und kann sich zur Geschoßrückseite verschieben, wobei das Ende 11 nicht mehr mit dem Kragen 17 in Konflikt steht (siehe Abbildung 4).Once the spring 9 has finished expanding the wing, the spring is free and can move towards the rear of the projectile, with the end 11 no longer in conflict with the collar 17 (see Figure 4).
Unter der Einwirkung der aerodynamischen Kräfte tritt der abgewinkelte Teil 21 der Feder aus der Öffnung 14 aus, und die Feder wird ausgeworfen, so daß sie den Flug des Geschosses nicht mehr stören kann (siehe Abbildung 5).Under the action of aerodynamic forces, the angled part 21 of the spring exits the opening 14, and the spring is ejected so that it can no longer disturb the flight of the projectile (see Figure 5).
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