EP1635135A1 - Missile head and method of steering a missile - Google Patents
Missile head and method of steering a missile Download PDFInfo
- Publication number
- EP1635135A1 EP1635135A1 EP05019036A EP05019036A EP1635135A1 EP 1635135 A1 EP1635135 A1 EP 1635135A1 EP 05019036 A EP05019036 A EP 05019036A EP 05019036 A EP05019036 A EP 05019036A EP 1635135 A1 EP1635135 A1 EP 1635135A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- head
- missile
- head tip
- tip
- intersection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B19/00—Marine torpedoes, e.g. launched by surface vessels or submarines; Sea mines having self-propulsion means
- F42B19/01—Steering control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
- F42B10/60—Steering arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
- F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
- F42B10/38—Range-increasing arrangements
- F42B10/42—Streamlined projectiles
- F42B10/46—Streamlined nose cones; Windshields; Radomes
Definitions
- the invention relates to a missile head and a method for steering a missile.
- a flying under the water surface missile such as a rocket or a fast torpedo, is exposed to a high resistance to flight. At high airspeeds, this flight resistance can be substantially reduced if the missile head comprises a cavitating cavitator in which the remainder of the missile can fly substantially without contact with the surrounding water.
- the task directed at the missile head is achieved by a missile head with a head tip, which according to the invention is for steering is movably supported along a trajectory relative to a support segment for supporting the head tip, wherein the missile head additionally comprises an adjusting means for moving the head tip.
- a control of the missile takes place here via pivoting movements of the cavitator, which is the only part of the missile in direct and continuous contact with the surrounding water.
- the adjusting means is arranged within the support segment.
- a homing sensor can work particularly effectively if there are as few interfering parts, in particular moving elements, between it and the target. Therefore, the sensor is expediently arranged in the missile head.
- a sonar antenna has a relatively large footprint, such an antenna in a missile head as far back as possible, so far away from the narrow tip of the missile head, arranged, which should therefore be free of moving elements for guiding movement of the head tip.
- the space within the head tip can be at least substantially completely made available to a target-seeking sensor. This allows a particularly precise guidance of the missile.
- a missile is any device that is intended to be driven, floating in an at least substantially homogeneous fluid, such as water or air, in particular a rocket or a fast torpedo.
- the head tip can be designed as a cavitator, which is provided for generating a Kavitationsblase.
- the support segment may be provided for moveable or fixed connection to a missile fuselage.
- the support segment supports the head tip relative to, for example, an engine of the missile, and may include the entire portion of the missile head or missile located behind the head end to a combat segment or engine segment.
- the adjusting means um expediently comprises at least two mutually movable by a motor drive elements whose relative movement is connected to each other with a movement of the head tip relative to the support segment.
- the actuating means also includes the motor drive.
- the actuating means comprises all moving parts for moving the head tip in at least one dimension.
- the head tip is pivotable relative to the support segment about at least one axis which extends through the head tip. It is an arrangement of the axis by the hydrodynamic pressure point of the head tip - or more generally: the fluid dynamic pressure point - allows, thereby acting on the actuating means fluid dynamic forces can be kept low.
- the missile head includes a fastener for attachment to a missile body, the head tip being pivotable relative to the fastener about at least two axes that intersect at an intersection within the head tip.
- the two axes are, for example, a pitch axis and a yaw axis, which are arranged in particular perpendicular to an axial direction of the missile head and in their interaction allow a two-dimensional control of the missile head or the missile. It is also possible that the two axes comprise a roll axis in the axial direction of the missile head and the yaw axis or the pitch axis.
- the point of intersection lies in the fluid-dynamic pressure point of the head tip, whereby the action of large forces on the actuating means can be avoided.
- the point of intersection is also considered to be arranged in the fluid-dynamic pressure point, even if the point of intersection is arranged in a range of up to 5% of the head tip length away from a calculated fluid-dynamic pressure point.
- the adjusting means comprises a first pair of elements with a first and a second element, wherein the second element is movably mounted together with the head tip relative to the first element and one of the elements a first Guide means for guiding along the other element and the guide means is arranged concentrically to the point of intersection.
- the concentric guide allows a simple yet stable and precise movement of the head tip around the point of intersection.
- the guide means may be a sliding surface or a sprocket or other suitable means.
- the guide means may comprise elements differing from the concentricity, such as a toothing, on a small scale, without departing from a concentric arrangement of the guide means around the point of intersection.
- the guide element may be cylindrical or conical in shape with a cylinder axis or cone axis extending through the intersection.
- the adjusting means comprises a second, separated from the first pair of elements pair of elements with a third and a fourth element, wherein the fourth element is movably mounted together with the head tip relative to the third element and one of the elements a second guide means for guiding the other element and the guide means is arranged concentrically to the point of intersection.
- the head tip can be easily and precisely moved about two axes relative to the support segment or fastener.
- the two guide means are movable relative to each other.
- the missile head comprises a cavity formed by the head tip with a rear outer wall and a guide means attached to the outer wall for moving the head tip, wherein the intersection point is arranged in the cavity.
- the arrangement of the guide means outside the cavity, the cavity can be used at least largely for the arrangement of a homing sensor.
- the cavity is at least before the intersection or before the fluid dynamic pressure point free of the outer wall movable elements.
- An active sensor beam can thereby be preserved from adulteration of moving elements.
- the directional indications "before” and “behind” refer to the direction of flight, with the missile head tip at the front and a missile body at the rear.
- the head tip comprises an outer surface intended for steering and that the head tip is free of moving elements within this outer surface. In the case of a conical outer surface, the cone volume is free from moving elements.
- the missile head comprises a support means arranged concentrically to the intersection for receiving fluid-dynamic loads of the head tip. Due to the concentric arrangement, a fluid-dynamic load can be transmitted uniformly to the support means, regardless of the movement position of the head tip.
- the support means advantageously serves to receive the substantially entire fluid-dynamic loads of the head tip.
- the head tip is mounted on a support means in the support segment, which is provided for transmitting fluid dynamic loads of the head tip on the support segment, wherein movable elements for moving the head tip are kept free of fluid dynamic loads of the head tip.
- the head tip can be independent of the be moved precisely acting on them loads in a desired position.
- the elements are conveniently located within the support segment.
- the missile head comprises a spherical cap for supporting the head tip.
- the head tip can be moved within the spherical cap, in particular around the fluid-dynamic pressure point, wherein a uniform force transmission is maintained on the support segment.
- the spherical cap is expediently arranged concentrically to the fluid-dynamic pressure point and in particular firmly connected to an outer surface of the head tip.
- the spherical cap can be concavely or convexly curved as the surface of a spherical section.
- the head tip expediently comprises a convex and the support segment a concave spherical cap, in which the spherical cap of the head tip can be inserted.
- the head tip can be achieved if the head tip has a conical outer surface. Regardless of the travel position of the head tip, the fluid dynamic pressure point of the head tip may rest within a location in the head tip.
- An agile maneuverability of a missile combined with an at least largely rotational movement-free alignment for example a sonar antenna to a flight target, can be achieved if the head tip is pivotally mounted about three axes that intersect at an intersection.
- the three axes are expediently oriented perpendicular to one another.
- a particularly reliable route guidance can be achieved with an arranged inside the head tip sensor for flight destination detection.
- the sensor may be an acoustic sensor, such as a sonar sensor.
- a simple and stable mounting of the head tip on the support segment can by a resilient, pulling the head tip to the support segment Storage of the head tip can be achieved.
- the resilient mounting can be achieved for example by one or more spring elements in at least one actuator.
- the object directed to the method is achieved by a method for steering a missile, which according to the invention has a movable head tip and a sensor for airborne target detection in which the head tip is moved to guide the missile and the sensor carries out the steering movement of the head tip.
- a sensor can be arranged in the region of the head tip and thus against disturbing moving elements of the missile head, wherein a movement of the sensor is taken into account by a movement of the head tip in the flight target detection.
- Figure 1 shows a very fast flying under a water surface 2 missile 4 with a missile head 6, at the front end of a conical head tip 8 is arranged. Behind the missile head 6, a missile body 10 is arranged, which has an engine 12 at its rear end. The missile 4 flies through the water in a speed range of 100-200 m / s, with the head tip 8 dragging behind it a cavitation blister 14 which surrounds the remainder of the missile head 6 and the missile fuselage 10. The missile body 10 has in this way - in ideal flight - no contact with the water. In real flight, however, the missile body 10 moves intermittently within the cavitation bubble 14 so that it repeatedly touches water and is thrown back by this into the Kavitationsblase 14. Such a movement is detected by sensors, for example acceleration sensors, and taken into account in the calculation of the course of the missile 4.
- sensors for example acceleration sensors
- FIG. 2 shows the missile head 6 of the missile 4 in a partially sectioned and schematic representation.
- the missile head 6 comprises the head tip 8, which has a conical outer face 16 for steering the missile 4.
- the outer surface 16 surrounds a cavity 18 which is formed by the outer surface 16 and a rear outer wall 20.
- a sensor 22 is arranged, which is designed as a sonar antenna and the noise from outside the head tip 8 through the outer surface 16 passes therethrough.
- a lead-through 24 for cables for powering the sensor 22 and for signal transmission between the sensor 22 and a control unit 26, which is shown only very schematically in FIG.
- Fixed to the bushing 24 is a guide means 28 which is rigidly connected to the outer surface 16.
- the outer wall 20 forms a convex spherical cap 30 whose center is located at an intersection 32 of three axes 34, 36, 38, to which the head tip 8 relative to the missile body 10th is mobile.
- the three axes 34, 36, 38 are formed by a roll axis 34, a pitch axis 36 and a yaw axis 38.
- the roll axis 34 is parallel to an axial direction of the missile head 6 and the undeflected head tip 8.
- the pitch axis 36 and the yaw axis 38 about which the head tip 8 is pivotable relative to a support segment 40 of the missile head 6 are perpendicular to each other and each perpendicular to the roll axis 34.
- the spherical cap 30 and the rear outer surface of the outer wall 20 is mounted in a concave spherical cap 42 of the support segment 40, which has the same radius and ball center as the spherical cap 30.
- the spherical cap 42 is part of the support segment 40, the head top 8 during of a flight.
- the head tip 8 is two-dimensionally freely movable about the intersection 32.
- the two spherical caps 30, 42 are provided with a coating which prevents destruction of the spherical caps 30, 42 when the spherical caps 30, 42 rub against each other under very high pressure.
- the missile head 6 comprises within the support segment 40 a first actuating means 44 with a motor drive not shown in FIG. Component of the adjusting means 44, in addition to the guide means 28, a further element 46 which comprises a cylindrical guide means 48 which faces the guide means 28.
- the guide means 28 is on its side facing the guide means 48 also cylindrical and concentric around the intersection 32 configured and provided with a Stirnzahnung. In this Stirnzahnung engages a not shown toothed spur gear of the guide means 48, so that the guide means 28 in an up and down movement on the guide means 48 along guidable.
- the guide means 28 on a segment of a circular path 50 about the pitch axis 36 can be guided and the head tip 8 about the pitch axis 36 pivotally.
- the guide means 28 and the element 46 of the actuating means 44 are kept free of fluid dynamic loads of the head tip 8, which over the two spherical caps 30, 42 are transmitted from the top of the head 8 on the support segment 40.
- the support segment 40 comprises a further adjusting means 52 with two elements 54, 56 which are movable relative to each other.
- the element 56 as a guide means comprises a Stirnzahnung
- the element 54 includes a servomotor with a spur gear, which can move the cylindrical guide means of the element 56, as indicated by the arrows 58, back and forth.
- the element 56 is in this case mounted movably relative to the element 54 together with the head tip 8, and a guide means of the element 56 is arranged both concentrically to the point of intersection 32 and to the yaw axis 38, around which the guide means of the element 56 on a circular path 60, whose center coincides with the intersection 32, is movable.
- the head tip 8 two-dimensionally around the intersection point 32 is freely feasible.
- the point of intersection 32 coincides here with the hydrodynamic pressure point of the head tip 8 or the outer surface 16 which, due to the conical shape of the outer surface 16, rests in a stable position relative to the support segment 40 in the cavity 18 during small movements of the head tip 8.
- the missile head 6 is connected to the missile body 10 via a schematically illustrated electric motor 62 through which the missile head 6 is rotatably mounted relative to the missile body 10 about the roll axis 34.
- a rolling movement of the missile head 6 can be achieved that a rolling motion of the missile body 10 can be compensated for in flight and the missile head 6 - and thus the sensor 22 - without twisting about the roll axis 34 can be aligned to a destination. This allows a particularly precise route guidance with a sonar sensor.
- FIG. 1 Another missile head 64 is shown in FIG. Substantially identical components are basically numbered with the same reference numerals. Furthermore, with regard to features and functions that remain the same, reference may be made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2. The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2.
- a bushing 24 projects into a support segment 40 'and is fastened by a guide means 28' which is in a groove a guide means 48 'perpendicular to the pitch axis 36 is slidably mounted back and forth.
- a crank mechanism 66 is connected to a ball joint coupling, which in turn is connected to an electric motor as a drive unit 68.
- the crank mechanism 66 With a small rotational movement of the drive unit 68, the crank mechanism 66 is moved a little bit translationally and pulls the guide means 28 'translationally in the groove of the guide means 48'.
- the two guide means 28 ', 48' are both curved and have a center of curvature which coincides with an intersection 32. In a translational movement of the guide means 28 'in the groove of the guide means 48' thus the head tip 8 is pivoted about the pitch axis 36.
- the drive unit 68 is fixedly connected to a member 56 'which is slidably mounted in a groove of an element 54'.
- the element 56 ' analogous to the guide means 28', is connected to a crank drive 70, which in turn is fastened to a drive unit 72.
- the crank mechanism 70 With a small rotational movement of the drive unit 72, the crank mechanism 70 is forced with its element 56 'fixed end in a translational movement and pulls the element 56', which curved as the groove of the element 54 'and the guide means 28' around the intersection 32 is executed, in a translational movement back and forth.
- the drive unit 72 is attached to a shell 74 of the support segment 40 'and can be rotated together with the entire remaining support segment 40' about a roll axis 34. Such a rotation is driven by a motor designed as an electric motor drive unit 76, which can rotate the support segment 40 'relative to a fastening means 78 by means of a bearing 80 about the roll axis 34.
- the fastening means 78 serves for fastening the missile head 64 to a missile fuselage, not shown in FIG.
- leaf spring presses the guide means 28 'in the groove in the direction of the fastening means 78.
- the head tip 8 is pulled with a convex spherical cap 30 in a concave spherical cap 42 of the support segment 40' and pressed against this.
- the head tip 8 is resiliently mounted in the concave spherical cap 42.
- a leaf spring is arranged, which presses the element 56' in the direction of the fastening means 78.
- the drive unit 68 is simple and the head tip 8 is spring-mounted twice and resiliently mounted in the direction of the roll axis 34 to the fastening means 78 and the support segment 40 'out.
- FIG. 4 shows a schematic diagram of a method for steering the missile 4.
- a target 82 is targeted.
- the bearing is input as an electrical signal to a first part 26a of the control unit 26 prepared to calculate a direction of the target 82 relative to an axial direction of the missile head 6, 64 that is parallel to the roll axis 34. This calculation takes place taking into account the instantaneous tilting of the head tip 8 relative to the axial direction.
- a flight direction change 84 is determined, which is fed via a differential element 86 explained below to a part 26b designed as an autopilot of the control unit 26.
- the autopilot calculates a new tilt of the head tip 8, which is converted by drives, as described for Figures 2 and 3. Subsequently, the target 82 is newly detected and the bearing is in turn input to the portion 26 a of the control unit 26.
- both the missile body 10 and the missile head 6, 64 comprise sensors 90, for example acceleration sensors or yaw rate sensors, which detect and evaluate the instantaneous acceleration or swivel speed of the missile body 10 or of the missile head 6, 64.
- the evaluated data is supplied to the difference gate 86, which calculates a new flight direction change 92 from the data in conjunction with the calculated flight direction change 84 and inputs it to the autopilot for conversion.
- the head tip 8 is pivoted, with the sensor 22 completing the pivoting movement of the head tip 8 and, in turn, taking a bearing to the target 82 from a new angle.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Flugkörperkopf und von einem Verfahren zur Lenkung eines Flugkörpers.The invention relates to a missile head and a method for steering a missile.
Ein unter der Wasseroberfläche fliegender Flugkörper, beispielsweise eine Rakete oder ein schneller Torpedo, ist einem hohen Flugwiderstand ausgesetzt. Bei hohen Fluggeschwindigkeiten kann dieser Flugwiderstand wesentlich verringert werden, wenn der Flugkörperkopf einen eine Kavitationsblase bildenden Kavitator umfasst, in der der restliche Flugkörper im Wesentlichen ohne Berührung des umgebenden Wassers fliegen kann.A flying under the water surface missile, such as a rocket or a fast torpedo, is exposed to a high resistance to flight. At high airspeeds, this flight resistance can be substantially reduced if the missile head comprises a cavitating cavitator in which the remainder of the missile can fly substantially without contact with the surrounding water.
Herkömmliche Lenksysteme für Flugkörper ohne Kavitator umfassen oftmals mehrere voneinander unabhängige, am Flugkörperrumpf angeordnete Ruder, die entsprechend bewegt werden, um den Flugkörper auf ein Ziel auszurichten. Bei Flugkörper.n mit Kavitator ist eine derartige Anordnung von Rudern ineffizient, da innerhalb der Kavitätsblase keine ausreichende Richtungsbeeinflussung des Flugkörpers über eine Änderung der Stellung der Ruder bewirkbar ist.Conventional non-cavitated missile steering systems often include a plurality of independent rudders disposed on the missile body which are correspondingly moved to align the missile with a target. In Flugkörper.n with cavitator such an arrangement of oars is inefficient, since within the Kavitätsblase no sufficient directional influence of the missile on a change in the position of the rudder is effected.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flugkörperkopf und ein Verfahren zur Lenkung eines Flugkörpers anzugeben, die eine präzise Zielführung eines Flugkörpers, insbesondere unter Wasser, ermöglichen.It is the object of the present invention to provide a missile head and a method for steering a missile, which allow precise guidance of a missile, in particular under water.
Die auf den Flugkörperkopf gerichtete Aufgabe wird durch einen Flugkörperkopf mit einer Kopfspitze gelöst, die erfindungsgemäß zur Lenkung entlang einer Flugbahn relativ zu einem Stützsegment zur Abstützung der Kopfspitze beweglich gelagert ist, wobei der Flugkörperkopf zusätzlich ein Stellmittel zur Bewegung der Kopfspitze umfasst. Eine Steuerung des Flugkörpers erfolgt hierbei über Schwenkbewegungen des Kavitators, der als einziges Teil des Flugkörpers in direktem und kontinuierlichem Kontakt mit dem umgebenden Wasser steht.The task directed at the missile head is achieved by a missile head with a head tip, which according to the invention is for steering is movably supported along a trajectory relative to a support segment for supporting the head tip, wherein the missile head additionally comprises an adjusting means for moving the head tip. A control of the missile takes place here via pivoting movements of the cavitator, which is the only part of the missile in direct and continuous contact with the surrounding water.
Vorteilhafterweise ist das Stellmittel innerhalb des Stützsegments angeordnet. Ein zielsuchender Sensor kann besonders effektiv arbeiten, wenn zwischen ihm und dem Ziel möglichst wenig störende Teile, insbesondere bewegliche Elemente, angeordnet sind. Daher ist der Sensor zweckmäßigerweise im Flugkörperkopf angeordnet. Da insbesondere eine Sonar-Antenne einen relativ großen Platzbedarf hat, ist eine solche Antenne in einem Flugkörperkopf so weit wie möglich hinten, also weit weg von der schmalen Spitze des Flugkörperkopfs, angeordnet, der somit frei von beweglichen Elementen zur Bewegungsführung der Kopfspitze sein sollte. Bei einer Anordnung des Stellmittels zur Bewegung der Kopfspitze innerhalb des Stützsegments kann der Raum innerhalb der Kopfspitze zumindest weitgehend vollständig einem zielsuchenden Sensor zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch wird eine besonders präzise Zielführung des Flugkörpers ermöglicht.Advantageously, the adjusting means is arranged within the support segment. A homing sensor can work particularly effectively if there are as few interfering parts, in particular moving elements, between it and the target. Therefore, the sensor is expediently arranged in the missile head. In particular, since a sonar antenna has a relatively large footprint, such an antenna in a missile head as far back as possible, so far away from the narrow tip of the missile head, arranged, which should therefore be free of moving elements for guiding movement of the head tip. In an arrangement of the actuating means for moving the head tip within the support segment, the space within the head tip can be at least substantially completely made available to a target-seeking sensor. This allows a particularly precise guidance of the missile.
Als Flugkörper wird jedes Gerät angesehen, das zu einer angetriebenen, schwebenden Bewegung in einem zumindest im Wesentlichen homogenen Fluid, wie beispielsweise Wasser oder Luft, vorgesehen ist, insbesondere eine Rakete oder ein schneller Torpedo. Die Kopfspitze kann als Kavitator ausgestaltet sein, der zur Erzeugung einer Kavitationsblase vorgesehen ist. Das Stützsegment kann zur beweglichen oder festen Verbindung mit einem Flugkörperrumpf vorgesehen sein. Das Stützsegment stützt die Kopfspitze relativ zu beispielsweise einem Triebwerk des Flugkörpers ab und kann den gesamten hinter der Kopfspitze angeordneten Teil des Flugkörperkopfs oder des Flugkörpers is zu einem Gefechtssegment oder einem Triebwerkssegment umfassen. Das Stellmittel um fasst zweckmäßigerweise mindestens zwei durch einen Motorantrieb zueinander bewegliche Elemente, deren Relativbewegung zueinander mit einer Bewegung der Kopfspitze relativ zum Stützsegment verbunden ist. Insbesondere umfasst das Stellmittel auch den Motorantrieb. Vorteilhafterweise umfasst das Stellmittel alle beweglichen Teile zur Bewegung der Kopfspitze in mindestens einer Dimension.A missile is any device that is intended to be driven, floating in an at least substantially homogeneous fluid, such as water or air, in particular a rocket or a fast torpedo. The head tip can be designed as a cavitator, which is provided for generating a Kavitationsblase. The support segment may be provided for moveable or fixed connection to a missile fuselage. The support segment supports the head tip relative to, for example, an engine of the missile, and may include the entire portion of the missile head or missile located behind the head end to a combat segment or engine segment. The adjusting means um expediently comprises at least two mutually movable by a motor drive elements whose relative movement is connected to each other with a movement of the head tip relative to the support segment. In particular, the actuating means also includes the motor drive. Advantageously, the actuating means comprises all moving parts for moving the head tip in at least one dimension.
Vorteilhafterweise ist die Kopfspitze relativ zum Stützsegment um mindestens eine Achse schwenkbar, die durch die Kopfspitze verläuft. Es wird eine Anordnung der Achse durch den hydrodynamischen Druckpunkt der Kopfspitze - oder allgemeiner: den fluiddynamischen Druckpunkt - ermöglicht, wodurch auf das Stellmittel wirkende fluiddynamische Kräfte gering gehalten werden können.Advantageously, the head tip is pivotable relative to the support segment about at least one axis which extends through the head tip. It is an arrangement of the axis by the hydrodynamic pressure point of the head tip - or more generally: the fluid dynamic pressure point - allows, thereby acting on the actuating means fluid dynamic forces can be kept low.
Mit gleichem Vorteil umfasst der Flugkörperkopf ein Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Flugkörperrumpf, wobei die Kopfspitze relativ zum Befestigungsmittel um mindestens zwei Achsen schwenkbar ist, die sich in einem Schnittpunkt innerhalb der Kopfspitze schneiden. Die beiden Achsen sind beispielsweise eine Nickachse und eine Gierachse, die insbesondere senkrecht zu einer Axialrichtung des Flugkörperkopfs angeordnet sind und die in ihrem Zusammenwirken eine zweidimensionale Steuerung des Flugkörperkopfs bzw. des Flugkörpers ermöglichen. Es ist auch möglich, dass die beiden Achsen eine Rollachse in Axialrichtung des Flugkörperkopfs und die Gierachse oder die Nickachse umfassen.With equal advantage, the missile head includes a fastener for attachment to a missile body, the head tip being pivotable relative to the fastener about at least two axes that intersect at an intersection within the head tip. The two axes are, for example, a pitch axis and a yaw axis, which are arranged in particular perpendicular to an axial direction of the missile head and in their interaction allow a two-dimensional control of the missile head or the missile. It is also possible that the two axes comprise a roll axis in the axial direction of the missile head and the yaw axis or the pitch axis.
Zweckmäßigerweise liegt der Schnittpunkt im fluiddynamischen Druckpunkt der Kopfspitze, wodurch das Einwirken großer Kräfte auf das Stellmittel vermieden werden kann. Hierbei wird der Schnittpunkt auch dann noch als im fluiddynamischen Druckpunkt angeordnet betrachtet, wenn der Schnittpunkt in einem Bereich von bis zu 5% der Kopfspitzenlänge von einem berechneten fluiddynamischen Druckpunkt entfernt angeordnet ist.Appropriately, the point of intersection lies in the fluid-dynamic pressure point of the head tip, whereby the action of large forces on the actuating means can be avoided. In this case, the point of intersection is also considered to be arranged in the fluid-dynamic pressure point, even if the point of intersection is arranged in a range of up to 5% of the head tip length away from a calculated fluid-dynamic pressure point.
Eine einfache und präzise Bewegung der Kopfspitze um den Schnittpunkt kann erreicht werden, wenn das Stellmittel ein erstes Elementenpaar mit einem ersten und einem zweiten Element umfasst, wobei das zweite Element zusammen mit der Kopfspitze relativ zum ersten Element beweglich gelagert ist und eines der Elemente ein erstes Führungsmittel zum Entlangführen des anderen Elements aufweist und das Führungsmittel konzentrisch zum Schnittpunkt angeordnet ist. Durch eine weite Entfernung des relativ zur Kopfspitze beweglichen Elements zum Schnittpunkt kann die Kopfspitze mit verhältnismäßig kleinem Kraftaufwand bewegt werden. Die konzentrische Führung erlaubt eine einfache und dennoch stabile und präzise Bewegung der Kopfspitze um den Schnittpunkt. Das Führungsmittel kann eine Gleitfläche oder ein Zahnkranz sein oder ein anderes geeignetes Mittel. Die Konzentrizität ist auch dann gewahrt, wenn die Bewegung des anderen Elements entlang des Führungsmittels konzentrisch um den Schnittpunkt erfolgt. Hierbei kann das Führungsmittel an sich im Kleinen von der Konzentrizität abweichende Elemente, wie beispielsweise eine Verzahnung, umfassen, ohne dass von einer konzentrischen Anordnung des Führungsmittels um den Schnittpunkt abgewichen wird. Das Führungselement kann zylinderförmig oder kegelförmig ausgestaltet sein mit einer Zylinderachse bzw. Kegelachse, die durch den Schnittpunkt verläuft.A simple and precise movement of the head tip about the point of intersection can be achieved if the adjusting means comprises a first pair of elements with a first and a second element, wherein the second element is movably mounted together with the head tip relative to the first element and one of the elements a first Guide means for guiding along the other element and the guide means is arranged concentrically to the point of intersection. By a far distance of the relative to the head tip movable element to the intersection of the head tip can be moved with relatively little effort. The concentric guide allows a simple yet stable and precise movement of the head tip around the point of intersection. The guide means may be a sliding surface or a sprocket or other suitable means. Concentricity is maintained even if the movement of the other element along the guide means is concentric about the point of intersection. In this case, the guide means may comprise elements differing from the concentricity, such as a toothing, on a small scale, without departing from a concentric arrangement of the guide means around the point of intersection. The guide element may be cylindrical or conical in shape with a cylinder axis or cone axis extending through the intersection.
Mit weiterem Vorteil umfasst das Stellmittel ein zweites, vom ersten Elementenpaar getrennt angeordnetes Elementenpaar mit einem dritten und einem vierten Element, wobei das vierte Element zusammen mit der Kopfspitze relativ zum dritten Element beweglich gelagert ist und eines der Elemente ein zweites Führungsmittel zum Entlangführen des anderen Elements aufweist und das Führungsmittel konzentrisch zum Schnittpunkt angeordnet ist. Die Kopfspitze kann auf einfache und präzise Weise um zwei Achsen relativ zum Stützsegment oder zum Befestigungsmittel bewegt werden. Zweckmäßigerweise sind die beiden Führungsmittel relativ zueinander beweglich.With further advantage, the adjusting means comprises a second, separated from the first pair of elements pair of elements with a third and a fourth element, wherein the fourth element is movably mounted together with the head tip relative to the third element and one of the elements a second guide means for guiding the other element and the guide means is arranged concentrically to the point of intersection. The head tip can be easily and precisely moved about two axes relative to the support segment or fastener. Conveniently, the two guide means are movable relative to each other.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Flugkörperkopf einen von der Kopfspitze gebildeten Hohlraum mit einer hinteren Außenwand und einem an der Außenwand befestigten Führungsmittel zur Bewegung der Kopfspitze, wobei der Schnittpunkt im Hohlraum angeordnet ist. Durch die Anordnung des Führungsmittels außerhalb des Hohlraums kann der Hohlraum zumindest weitgehend zur Anordnung eines zielsuchenden Sensors verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the missile head comprises a cavity formed by the head tip with a rear outer wall and a guide means attached to the outer wall for moving the head tip, wherein the intersection point is arranged in the cavity. The arrangement of the guide means outside the cavity, the cavity can be used at least largely for the arrangement of a homing sensor.
Zweckmäßigerweise ist der Hohlraum zumindest vor dem Schnittpunkt bzw. vor dem fluiddynamischen Druckpunkt frei von zur Außenwand beweglichen Elementen. Ein aktiver Sensorstrahl kann hierdurch vor einer Verfälschung von beweglichen Elementen bewahrt werden. Die Richtungsangaben "vor" und "hinter" beziehen sich auf die Flugrichtung, wobei die Flugkörperkopfspitze vorn und ein Flugkörperrumpf hinten angeordnet ist. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kopfspitze eine zur Lenkung vorgesehene Außenfläche umfasst und die Kopfspitze innerhalb dieser Außenfläche frei von beweglichen Elementen ist. Bei einer kegelförmigen Außenfläche ist das Kegelvolumen hierbei frei von beweglichen Elementen.Appropriately, the cavity is at least before the intersection or before the fluid dynamic pressure point free of the outer wall movable elements. An active sensor beam can thereby be preserved from adulteration of moving elements. The directional indications "before" and "behind" refer to the direction of flight, with the missile head tip at the front and a missile body at the rear. In addition, it is proposed that the head tip comprises an outer surface intended for steering and that the head tip is free of moving elements within this outer surface. In the case of a conical outer surface, the cone volume is free from moving elements.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Flugkörperkopf ein konzentrisch zum Schnittpunkt angeordnetes Stützmittel zur Aufnahme fluiddynamischer Lasten der Kopfspitze. Durch die konzentrische Anordnung kann eine fluiddynamische Last unabhängig von der Bewegungsposition der Kopfspitze gleichmäßig auf das Stützmittel übertragen werden. Das Stützmittel dient hierbei vorteilhafterweise zur Aufnahme der im Wesentlichen gesamten fluiddynamischen Lasten der Kopfspitze.In a further embodiment of the invention, the missile head comprises a support means arranged concentrically to the intersection for receiving fluid-dynamic loads of the head tip. Due to the concentric arrangement, a fluid-dynamic load can be transmitted uniformly to the support means, regardless of the movement position of the head tip. The support means advantageously serves to receive the substantially entire fluid-dynamic loads of the head tip.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kopfspitze über ein Stützmittel im Stützsegment gelagert ist, das zur Übertragung fluiddynamischer Lasten der Kopfspitze auf das Stützsegment vorgesehen ist, wobei bewegliche Elemente zur Bewegung der Kopfspitze frei von fluiddynamischen Lasten der Kopfspitze gehalten sind. Die Kopfspitze kann unabhängig von den auf sie wirkenden Lasten präzise in eine gewünschte Position bewegt werden. Die Elemente sind zweckmäßigerweise innerhalb des Stützsegments angeordnet.In addition, it is proposed that the head tip is mounted on a support means in the support segment, which is provided for transmitting fluid dynamic loads of the head tip on the support segment, wherein movable elements for moving the head tip are kept free of fluid dynamic loads of the head tip. The head tip can be independent of the be moved precisely acting on them loads in a desired position. The elements are conveniently located within the support segment.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Flugkörperkopf eine Kugelkalotte zur Abstützung der Kopfspitze. Die Kopfspitze kann innerhalb der Kugelkalotte insbesondere um den fluiddynamischen Druckpunkt bewegt werden, wobei eine gleichmäßige Kraftübertragung auf das Stützsegment erhalten bleibt. Die Kugelkalotte ist zweckmäßigerweise konzentrisch zum fluiddynamischen Druckpunkt angeordnet und insbesondere fest mit einer Außenfläche der Kopfspitze verbunden. Die Kugelkalotte kann als Oberfläche eines Kugelabschnitts konkav oder konvex gekrümmt sein. Hierbei umfasst die Kopfspitze zweckmäßigerweise eine konvexe und das Stützsegment eine konkave Kugelkalotte, in die die Kugelkalotte der Kopfspitze eingefügt werden kann.In a further embodiment of the invention, the missile head comprises a spherical cap for supporting the head tip. The head tip can be moved within the spherical cap, in particular around the fluid-dynamic pressure point, wherein a uniform force transmission is maintained on the support segment. The spherical cap is expediently arranged concentrically to the fluid-dynamic pressure point and in particular firmly connected to an outer surface of the head tip. The spherical cap can be concavely or convexly curved as the surface of a spherical section. Here, the head tip expediently comprises a convex and the support segment a concave spherical cap, in which the spherical cap of the head tip can be inserted.
Eine vorteilhafte Geometrie der Kopfspitze kann erreicht werden, wenn die Kopfspitze eine kegelförmige Außenfläche aufweist. Unabhängig von der Bewegungsposition der Kopfspitze kann der fluiddynamische Druckpunkt der Kopfspitze innerhalb einer Stelle in der Kopfspitze ruhen.An advantageous geometry of the head tip can be achieved if the head tip has a conical outer surface. Regardless of the travel position of the head tip, the fluid dynamic pressure point of the head tip may rest within a location in the head tip.
Eine agile Manövrierfähigkeit eines Flugkörpers verbunden mit einer zumindest weitgehend rotationsbewegungsfreien Ausrichtung, beispielsweise einer Sonar-Antenne zu einem Flugziel, kann erreicht werden, wenn die Kopfspitze um drei Achsen schwenkbar gelagert ist, die sich in einem Schnittpunkt schneiden. Die drei Achsen sind zweckmäßigerweise senkrecht zueinander ausgerichtet.An agile maneuverability of a missile combined with an at least largely rotational movement-free alignment, for example a sonar antenna to a flight target, can be achieved if the head tip is pivotally mounted about three axes that intersect at an intersection. The three axes are expediently oriented perpendicular to one another.
Eine besonders zuverlässige Zielführung kann mit einem innerhalb der Kopfspitze angeordneten Sensor zur Flugzielerfassung erreicht werden. Der Sensor kann ein akustischer Sensor sein, beispielsweise ein Sonar-Sensor. Eine einfache und stabile Halterung der Kopfspitze am Stützsegment kann durch eine federnde, die Kopfspitze zum Stützsegment ziehende Lagerung der Kopfspitze erreicht werden. Die federnde Lagerung kann beispielsweise durch ein oder mehrere Federelemente in mindestens einem Stellelement erreicht werden.A particularly reliable route guidance can be achieved with an arranged inside the head tip sensor for flight destination detection. The sensor may be an acoustic sensor, such as a sonar sensor. A simple and stable mounting of the head tip on the support segment can by a resilient, pulling the head tip to the support segment Storage of the head tip can be achieved. The resilient mounting can be achieved for example by one or more spring elements in at least one actuator.
Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Lenkung eines Flugkörpers erreicht, der erfindungsgemäß eine bewegliche Kopfspitze und einen Sensor zur Flugzielerfassung aufweist, bei dem die Kopfspitze zur Lenkung des Flugkörpers bewegt wird und der Sensor die Lenkbewegung der Kopfspitze mit vollzieht. Ein Sensor kann im Bereich der Kopfspitze und somit vor störenden beweglichen Elementen des Flugkörperkopfs angeordnet werden, wobei eine Bewegung des Sensors durch eine Bewegung der Kopfspitze bei der Flugzielerfassung berücksichtigt wird.The object directed to the method is achieved by a method for steering a missile, which according to the invention has a movable head tip and a sensor for airborne target detection in which the head tip is moved to guide the missile and the sensor carries out the steering movement of the head tip. A sensor can be arranged in the region of the head tip and thus against disturbing moving elements of the missile head, wherein a movement of the sensor is taken into account by a movement of the head tip in the flight target detection.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen unter der Wasseroberfläche fliegenden superkavitierenden Flugkörper,
- Fig. 2
- einen Flugkörperkopf des Flugkörpers aus Figur 1 mit einer Kopfspitze in einer teilweise geschnittenen und schematischen Darstellung,
- Fig. 3
- einen weiteren Flugkörperkopf in einer teilweise geschnittenen Darstellung und
- Fig. 4
- ein Diagramm zu einem Verfahren zur Lenkung eines Flugkörpers.
- Fig. 1
- a supercavitating missile flying below the surface of the water,
- Fig. 2
- 1 shows a missile head of the missile from FIG. 1 with a head tip in a partially sectioned and schematic representation,
- Fig. 3
- another missile head in a partially sectioned view and
- Fig. 4
- a diagram of a method for steering a missile.
Figur 1 zeigt einen sehr schnell unter einer Wasseroberfläche 2 fliegenden Flugkörper 4 mit einem Flugkörperkopf 6, an dessen vorderem Ende eine kegelförmige Kopfspitze 8 angeordnet ist. Hinter dem Flugkörperkopf 6 ist ein Flugkörperrumpf 10 angeordnet, der an seinem hinteren Ende ein Triebwerk 12 aufweist. Der Flugkörper 4 fliegt in einem Geschwindigkeitsbereich von 100-200 m/s durch das Wasser, wobei die Kopfspitze 8 eine Kavitationsblase 14 hinter sich herzieht, die den restlichen Flugkörperkopf 6 und den Flugkörperrumpf 10 umgibt. Der Flugkörperrumpf 10 hat auf diese Weise - bei idealem Flug - keinen Kontakt zum Wasser. Bei realem Flug bewegt sich der Flugkörperrumpf 10 jedoch stoßweise innerhalb der Kavitationsblase 14, so dass er immer wieder Wasser berührt und von diesem in die Kavitationsblase 14 zurückgeschleudert wird. Eine solche Bewegung wird von Sensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren, erfasst und bei der Berechnung des Kurses des Flugkörpers 4 berücksichtigt.Figure 1 shows a very fast flying under a
Figur 2 zeigt den Flugkörperkopf 6 des Flugkörpers 4 in einer teilweise geschnittenen und schematischen Darstellung. An seinem vorderen Ende umfasst der Flugkörperkopf 6 die Kopfspitze 8, die eine kegelförmige Au-ßenfläche 16 zur Lenkung des Flugkörpers 4 aufweist. Die Außenfläche 16 umgibt einen Hohlraum 18, der von der Außenfläche 16 und einer hinteren Außenwand 20 gebildet ist. Innerhalb dieses Hohlraums 18 ist ein Sensor 22 angeordnet, der als Sonar-Antenne ausgestaltet ist und der Geräusche von außerhalb der Kopfspitze 8 durch die Außenfläche 16 hindurch empfängt. In die hintere Außenwand 20 eingebracht ist eine Durchführung 24 für Kabel zur Stromversorgung des Sensors 22 und zur Signalübertragung zwischen dem Sensor 22 und einer Steuereinheit 26, die in Figur 2 nur sehr schematisch dargestellt ist. An der Durchführung 24 befestigt ist ein Führungsmittel 28, das starr mit der Außenfläche 16 verbunden ist. An ihrer hinteren Außenfläche bildet die Außenwand 20 eine konvexe Kugelkalotte 30, deren Mittelpunkt in einem Schnittpunkt 32 von drei Achsen 34, 36, 38 liegt, um die die Kopfspitze 8 relativ zum Flugkörperrumpf 10 beweglich ist. Die drei Achsen 34, 36, 38 werden von einer Rollachse 34, einer Nickachse 36 und einer Gierachse 38 gebildet. Die Rollachse 34 ist parallel zu einer Axialrichtung des Flugkörperkopfs 6 und der nicht ausgelenkten Kopfspitze 8. Die Nickachse 36 und die Gierachse 38, um die die Kopfspitze 8 relativ zu einem Stützsegment 40 des Flugkörperkopfs 6 schwenkbar ist, stehen senkrecht zueinander und jeweils senkrecht zur Rollachse 34. Die Kugelkalotte 30 bzw. die hintere Außenfläche der Außenwand 20 ist in einer konkaven Kugelkalotte 42 des Stützsegments 40 gelagert, die den gleichen Radius und Kugelmittelpunkt aufweist wie die Kugelkalotte 30. Die Kugelkalotte 42 ist Teil des Stützsegments 40, das die Kopfspitze 8 während eines Flugs abstützt. Durch die beiden Kugelkalotten 30, 42 ist die Kopfspitze 8 zweidimensional um den Schnittpunkt 32 frei bewegbar. Die beiden Kugelkalotten 30, 42 sind mit einer Beschichtung versehen, die eine Zerstörung der Kugelkalotten 30, 42 bei einem Aneinanderreiben der Kugelkalotten 30, 42 unter sehr hohem Druck verhindert.Figure 2 shows the
Zur Durchführung einer solchen Bewegung umfasst der Flugkörperkopf 6 innerhalb des Stützsegments 40 ein erstes Stellmittel 44 mit einem in Figur 2 nicht gezeigtem motorischen Antrieb. Bestandteil des Stellmittels 44 ist neben dem Führungsmittel 28 ein weiteres Element 46, das ein zylinderförmiges Führungsmittel 48 umfasst, das dem Führungsmittel 28 zugewandt ist. Das Führungsmittel 28 ist auf seiner dem Führungsmittel 48 zugewandten Seite ebenfalls zylinderförmig und konzentrisch um den Schnittpunkt 32 ausgestaltet und mit einer Stirnzahnung versehen. In diese Stirnzahnung greift ein nicht dargestelltes gezähntes Stirnrad des Führungsmittels 48, so dass das Führungsmittel 28 in einer Herauf- und Herunterbewegung am Führungsmittel 48 entlang führbar ist. Auf diese Weise ist das Führungsmittel 28 auf einem Segment einer Kreisbahn 50 um die Nickachse 36 führbar und die Kopfspitze 8 um die Nickachse 36 schwenkbar. Das Führungsmittel 28 und das Element 46 des Stellmittels 44 sind frei von fluiddynamischen Lasten der Kopfspitze 8 gehalten, die über die beiden Kugelkalotten 30, 42 von der Kopfspitze 8 auf das Stützsegment 40 übertragen werden.For carrying out such a movement, the
Außer dem Stellmittel 44 umfasst das Stützsegment 40 ein weiteres Stellmittel 52 mit zwei Elementen 54, 56, die relativ zueinander bewegbar sind. Analog zu dem Führungsmittel 28 umfasst das Element 56 als Führungsmittel eine Stirnzahnung, und das Element 54 umfasst einen Stellmotor mit einem Stirnzahnrad, der das zylinderförmige Führungsmittel des Elements 56, wie durch die Pfeile 58 angedeutet, hin und her bewegen kann. Das Element 56 ist hierbei zusammen mit der Kopfspitze 8 relativ zum Element 54 beweglich gelagert, und ein Führungsmittel des Elements 56 ist sowohl konzentrisch zum Schnittpunkt 32 als auch zur Gierachse 38 angeordnet, um die das Führungsmittel des Elements 56 auf einer Kreisbahn 60, dessen Mittelpunkt mit dem Schnittpunkt 32 zusammenfällt, bewegbar ist.In addition to the adjusting means 44, the
Im Zusammenspiel der beiden Stellmittel 44, 52 ist die Kopfspitze 8 zweidimensional um den Schnittpunkt 32 frei führbar. Der Schnittpunkt 32 fällt hierbei mit dem hydrodynamischen Druckpunkt der Kopfspitze 8 bzw. der Außenfläche 16 zusammen, der durch die kegelförmige Form der Außenfläche 16 bei kleinen Bewegungen der Kopfspitze 8 positionsstabil relativ zum Stützsegment 40 im Hohlraum 18 ruht.In the interaction of the two adjusting means 44, 52, the
Der Flugkörperkopf 6 ist am Flugkörperrumpf 10 über einen schematisch dargestellten Elektromotor 62 verbunden, durch den der Flugkörperkopf 6 relativ zum Flugkörperrumpf 10 um die Rollachse 34 drehbar gelagert ist. Durch eine solche Rollbewegung des Flugkörperkopfs 6 kann erreicht werden, dass eine Rollbewegung des Flugkörperrumpfs 10 im Flug ausgeglichen werden kann und der Flugkörperkopf 6 - und damit der Sensor 22 - ohne ein Verdrehen um die Rollachse 34 auf ein Flugziel ausrichtbar ist. Hierdurch wird eine besonders präzise Zielführung mit einem Sonar-Sensor ermöglicht.The
Ein weiterer Flugkörperkopf 64 ist in Figur 3 gezeigt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2. Zur Bewegung einer Kopfspitze 8 um eine Nickachse 36 ragt eine Durchführung 24 in ein Stützsegment 40' und ist mit einem Führungsmittel 28' befestigt, das in einer Nut eines Führungsmittels 48' senkrecht zur Nickachse 36 hin und her verschiebbar gelagert ist. Mit dem Führungsmittel 28' ist ein Kurbeltrieb 66 mit einer Kugelgelenkkoppel verbunden, der seinerseits mit einem Elektromotor als Antriebseinheit 68 verbunden ist. Bei einer geringen rotatorischen Bewegung der Antriebseinheit 68 wird der Kurbeltrieb 66 ein Stück weit translatorisch bewegt und zieht das Führungsmittel 28' in der Nut des Führungsmittels 48' translatorisch mit. Die beiden Führungsmittel 28', 48' sind beide gekrümmt und weisen einen Krümmungsmittelpunkt auf, der mit einem Schnittpunkt 32 übereinstimmt. Bei einer translatorischen Bewegung des Führungsmittels 28' in der Nut des Führungsmittels 48' wird somit die Kopfspitze 8 um die Nickachse 36 geschwenkt.Another
Die Antriebseinheit 68 ist fest verbunden mit einem Element 56', das in einer Nut eines Elements 54' verschiebbar gelagert ist. Das Element 56' ist, analog wie das Führungsmittel 28', mit einem Kurbeltrieb 70 verbunden, der wiederum an einer Antriebseinheit 72 befestigt ist. Bei einer geringen rotatorischen Bewegung der Antriebseinheit 72 wird der Kurbeltrieb 70 mit seinem am Element 56' befestigten Ende in eine translatorische Bewegung gezwungen und zieht das Element 56', das wie die Nut des Elements 54' und das Führungsmittel 28' um den Schnittpunkt 32 gekrümmt ausgeführt ist, in einer translatorischen Bewegung hin und her. Hierdurch wird die Antriebseinheit 68 - und mit ihr der Kurbeltrieb 70, die Führungsmittel 48', 28', die Durchführung 24 und die Kopfspitze 8 - um die Gierachse 38 geschwenkt.The
Die Antriebseinheit 72 ist an einer Hülle 74 des Stützsegments 40' befestigt und kann zusammen mit dem gesamten übrigen Stützsegment 40' um eine Rollachse 34 rotiert werden. Eine solche Rotation wird motorisch angetrieben durch eine als Elektromotor ausgestaltete Antriebseinheit 76, die das Stützsegment 40' relativ zu einem Befestigungsmittel 78 mit Hilfe eines Lagers 80 um die Rollachse 34 verdrehen kann. Das Befestigungsmittel 78 dient zur Befestigung des Flugkörperkopfs 64 an einem in Figur 3 nicht gezeigten Flugkörperrumpf.The
Zum Halten der Kopfspitze 8 am Stützsegment 40' ist in der Nut des Führungsmittels 48' eine der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Blattfeder angeordnet. Diese Blattfeder drückt das Führungsmittel 28' in der Nut in Richtung zum Befestigungsmittel 78. Hierdurch wird die Kopfspitze 8 mit einer konvexen Kugelkalotte 30 in eine konkave Kugelkalotte 42 des Stützsegments 40' gezogen und an diese angedrückt. Die Kopfspitze 8 ist in der konkaven Kugelkalotte 42 federnd gelagert. In analoger Weise ist in der Nut des Elements 54' ebenfalls eine Blattfeder angeordnet, die das Element 56' in Richtung zum Befestigungsmittel 78 drückt. Auf diese Weise ist die Antriebseinheit 68 einfach und die Kopfspitze 8 doppelt federnd gelagert und in Richtung der Rollachse 34 zum Befestigungsmittel 78 hin bzw. zum Stützsegment 40' hin federnd gelagert.To hold the
Figur 4 zeigt in einem schematischen Diagramm ein Verfahren zur Lenkung des Flugkörpers 4. Mit Hilfe des Sensors 22, beispielsweise eines Sonars, wird ein Ziel 82 angepeilt. Die Peilung wird als elektrisches Signal in einen ersten Teil 26a der Steuereinheit 26 eingegeben, der zur Berechnung einer Richtung des Ziels 82 relativ zu einer Axialrichtung des Flugkörperkopfs 6, 64 vorbereitet ist, die parallel zur Rollachse 34 verläuft. Diese Berechnung erfolgt unter Berücksichtigung der momentanen Verkippung der Kopfspitze 8 relativ zur Axialrichtung. Aus der Richtung des Ziels 82 wird eine Flugrichtungsänderung 84 ermittelt, die über ein weiter unten erklärtes Differenzglied 86 einem als Autopilot ausgestalteten Teil 26b der Steuereinheit 26 zugeführt wird. Aus der Flugrichtungsänderung 84 berechnet der Autopilot eine neue Verkippung der Kopfspitze 8, die durch Antriebe, wie zu den Figuren 2 und 3 beschrieben, umgesetzt wird. Anschließend wird das Ziel 82 neu erfasst und die Peilung wiederum in den Teil 26a der Steuereinheit 26 eingegeben.FIG. 4 shows a schematic diagram of a method for steering the
Während des Flugs des Flugkörpers 4 ist insbesondere der Flugkörperrumpf 10 Beeinflussungen, insbesondere Schlägen des umgebenden Wassers 88, ausgesetzt, so dass der Flugkörper 4 und mit ihm auch der Flugkörperkopf 6, 64 Beschleunigungen erfährt, die bei der Berechnung der Verkippung der Kopfspitze 8 zur Änderung der Flugrichtung mit berücksichtigt werden sollten. Zu diesem Zweck umfasst sowohl der Flugkörperrumpf 10 als auch der Flugkörperkopf 6, 64 Sensoren 90, beispielsweise Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren, die die momentane Beschleunigung bzw. Schwenkgeschwindigkeit des Flugkörperrumpfs 10 bzw. des Flugkörperkopfs 6, 64 erfassen und auswerten. Die ausgewerteten Daten werden dem Differenzglied 86 zugeführt, das aus den Daten in Verbindung mit der berechneten Flugrichtungsänderung 84 eine neue Flugrichtungsänderung 92 berechnet und dem Autopiloten zur Umsetzung eingibt. Anhand dieser neuen Flugrichtungsänderung 92 wird die Kopfspitze 8 geschwenkt, wobei der Sensor 22 die Schwenkbewegung der Kopfspitze 8 mit vollzieht und nun wiederum unter einem erneuten Blickwinkel eine Peilung zum Ziel 82 aufnimmt.During the flight of the
- 22
- Wasseroberflächewater surface
- 44
- Flugkörpermissile
- 66
- FlugkörperkopfMissile head
- 88th
- Kopfspitzehead tip
- 1010
- FlugkörperrumpfMissile body
- 1212
- Triebwerkengine
- 1414
- Kavitationsblasecavitation bubble
- 1616
- Außenflächeouter surface
- 1818
- Hohlraumcavity
- 2020
- Außenwandouter wall
- 2222
- Sensorsensor
- 2424
- Durchführungexecution
- 2626
- Steuereinheitcontrol unit
- 26a26a
- Teilpart
- 26b26b
- Teilpart
- 2828
- Führungsmittelguide means
- 28'28 '
- Führungsmittelguide means
- 3030
- Kugelkalottespherical cap
- 3232
- Schnittpunktintersection
- 3434
- Rollachseroll axis
- 3636
- Nickachsepitch axis
- 3838
- Gierachseyaw axis
- 4040
- Stützsegmentsupporting segment
- 40'40 '
- Stützsegmentsupporting segment
- 4242
- Kugelkalottespherical cap
- 4444
- Stellmittelactuating means
- 4646
- Elementelement
- 4848
- Führungsmittelguide means
- 48'48 '
- Führungsmittelguide means
- 5050
- Kreisbahnorbit
- 5252
- Stellmittelactuating means
- 5454
- Elementelement
- 54'54 '
- Elementelement
- 5656
- Elementelement
- 56'56 '
- Elementelement
- 5858
- Pfeilarrow
- 6060
- Kreisbahnorbit
- 6262
- Elektromotorelectric motor
- 6464
- FlugkörperkopfMissile head
- 6666
- Kurbeltriebcrankshaft
- 6868
- Antriebseinheitdrive unit
- 7070
- Kurbeltriebcrankshaft
- 7272
- Antriebseinheitdrive unit
- 7474
- Hülleshell
- 7676
- Antriebseinheitdrive unit
- 7878
- Befestigungsmittelfastener
- 8080
- Lagercamp
- 8282
- Zielaim
- 8484
- FlugrichtungsänderungFlight change of direction
- 8686
- Differenzglieddifferential element
- 8888
- Wasserwater
- 9090
- Sensorsensor
- 9292
- FlugrichtungsänderungFlight change of direction
Claims (16)
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellmittel (44, 52) innerhalb des Stützsegments (40, 40') angeordnet ist.Missile head (6, 64) according to claim 1,
characterized,
in that the adjusting means (44, 52) is arranged inside the supporting segment (40, 40 ').
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfspitze (8) relativ zum Stützsegment (40, 40') um mindestens eine Achse schwenkbar ist, die durch die Kopfspitze (8) verläuft.Missile head (6, 64) according to claim 1 or 2,
characterized,
that the head tip (8) relative to the support segment (40, 40 ') is pivotable about an axis at least extending through the head tip (8).
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schnittpunkt (32) im fluiddynamischen Druckpunkt der Kopfspitze (8) liegt.Missile head (6, 64) according to claim 4,
characterized,
that the intersection point (32) located in the fluid dynamic pressure point of the head tip (8).
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellmittel (44, 52) ein erstes Elementenpaar mit einem ersten Element (46, 54, 54') und einem zweiten Element (56, 56') umfasst, wobei das zweite Element (56, 56') zusammen mit der Kopfspitze (8) relativ zum ersten Element (46, 54, 54') beweglich gelagert ist und eines der Elemente (46, 54, 54', 56, 56') ein erstes Führungsmittel (28, 28', 48, 48') zum Entlangführen des anderen Elements aufweist und das Führungsmittel (28, 28', 48, 48') konzentrisch zum Schnittpunkt (32) angeordnet ist.Missile head (6, 64) according to claim 4 or 5,
characterized,
in that the actuating means (44, 52) comprises a first pair of elements having a first element (46, 54, 54 ') and a second element (56, 56'), the second element (56, 56 ') being connected to the head tip (56). 8) is movably mounted relative to the first element (46, 54, 54 ') and one of the elements (46, 54, 54', 56, 56 ') comprises a first guide means (28, 28', 48, 48 ') for following of the other element and the guide means (28, 28 ', 48, 48') is arranged concentrically to the point of intersection (32).
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellmittel (44, 52) ein zweites, vom ersten Elementenpaar zumindest teilweise beweglich angeordnetes Elementenpaar mit einem dritten Element (54, 54') und einem vierten Element (56, 56') umfasst, wobei das vierte Element (56, 56') zusammen mit der Kopfspitze (8) relativ zum dritten Element (54, 54') beweglich gelagert ist und eines der Elemente (54, 54', 56, 56') ein zweites Führungsmittel zum Entlangführen des anderen Elements aufweist und das Führungsmittel konzentrisch zum Schnittpunkt (32) angeordnet ist.Missile head (6, 64) according to claim 6,
characterized,
in that the adjusting means (44, 52) comprises a second pair of elements, at least partially movably arranged by the first pair of elements, with a third element (54, 54 ') and a fourth element (56, 56'), the fourth element (56, 56 ' ) is movably mounted together with the head tip (8) relative to the third element (54, 54 '), and one of the elements (54, 54', 56, 56 ') has a second guide means for guiding the other element and the guide means concentric with Intersection point (32) is arranged.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfspitze (8) über ein Stützmittel im Stützsegment (40, 40') gelagert ist, das zur Übertragung fluiddynamischer Lasten der Kopfspitze (8) auf das Stützsegment (40, 40') vorgesehen ist, wobei bewegliche Elemente (46, 54, 54', 56, 56') zur Bewegung der Kopfspitze (8) frei von fluiddynamischen Lasten der Kopfspitze (8) gehalten sind.Missile head (6, 64) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the head tip (8) is mounted on the support segment (40, 40 ') via a support means in the support segment (40, 40'), which is provided for transmitting fluid-dynamic loads of the head tip (8) onto the support segment (40, 40 '), movable elements (46, 54, 54 ', 56, 56') are kept free of fluid dynamic loads of the head tip (8) for movement of the head tip (8).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfspitze (8) eine kegelförmige Außenfläche (16) aufweist.Missile head (6, 64) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the head tip (8) has a conical outer surface (16).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfspitze (8) um drei Achsen schwenkbar gelagert ist, die sich in einem Schnittpunkt (32) schneiden.Missile head (6, 64) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the head tip (8) is pivotably mounted about three axes which intersect at an intersection (32).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004043758A DE102004043758A1 (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Missile head and method for steering a missile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1635135A1 true EP1635135A1 (en) | 2006-03-15 |
Family
ID=35458214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP05019036A Withdrawn EP1635135A1 (en) | 2004-09-10 | 2005-09-01 | Missile head and method of steering a missile |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1635135A1 (en) |
DE (1) | DE102004043758A1 (en) |
SG (1) | SG121091A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008118159A3 (en) * | 2006-12-14 | 2008-12-11 | Simmonds Precision Products | Spin stabilizer projectile trajectory control |
WO2009009193A2 (en) | 2007-06-21 | 2009-01-15 | Hr Textron Inc. | Techniques for providing surface control to a guidable projectile |
WO2009011949A2 (en) | 2007-06-12 | 2009-01-22 | Hr Textron Inc. | Techniques for articulating a nose member of a guidable projectile |
CN113772124A (en) * | 2021-10-15 | 2021-12-10 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | Full-enclosed two-stage split separation cabin for high-speed flight rotary body in dense atmosphere |
CN114963889A (en) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 西北工业大学 | Submarine-launched cross-domain and cross-medium missile |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113280690B (en) * | 2021-04-29 | 2022-10-21 | 北京临近空间飞行器系统工程研究所 | Double-servo driving end swinging structure adopting flexible skin and control method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2594766A (en) * | 1946-11-30 | 1952-04-29 | Esther C Goddard | Apparatus for steering aircraft |
US4579298A (en) * | 1981-04-08 | 1986-04-01 | The Commonwealth Of Australia | Directional control device for airborne or seaborne missiles |
DE3628152C1 (en) * | 1986-08-19 | 1987-09-10 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Missile with aerodynamic control |
US6467722B1 (en) * | 2002-01-31 | 2002-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Magnetostrictive missile guidance system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3069112A (en) * | 1956-08-20 | 1962-12-18 | Raymond T Patterson | Radome |
US3262655A (en) * | 1963-12-26 | 1966-07-26 | Jr Warren Gillespie | Alleviation of divergence during rocket launch |
DE3503041C1 (en) * | 1985-01-30 | 1986-09-11 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | High-speed missile with aerodynamic control |
DE3815290C1 (en) * | 1988-05-05 | 1989-08-17 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De |
-
2004
- 2004-09-10 DE DE102004043758A patent/DE102004043758A1/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-08-31 SG SG200505582A patent/SG121091A1/en unknown
- 2005-09-01 EP EP05019036A patent/EP1635135A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2594766A (en) * | 1946-11-30 | 1952-04-29 | Esther C Goddard | Apparatus for steering aircraft |
US4579298A (en) * | 1981-04-08 | 1986-04-01 | The Commonwealth Of Australia | Directional control device for airborne or seaborne missiles |
DE3628152C1 (en) * | 1986-08-19 | 1987-09-10 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Missile with aerodynamic control |
US6467722B1 (en) * | 2002-01-31 | 2002-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Magnetostrictive missile guidance system |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008118159A3 (en) * | 2006-12-14 | 2008-12-11 | Simmonds Precision Products | Spin stabilizer projectile trajectory control |
US7963442B2 (en) | 2006-12-14 | 2011-06-21 | Simmonds Precision Products, Inc. | Spin stabilized projectile trajectory control |
WO2009011949A2 (en) | 2007-06-12 | 2009-01-22 | Hr Textron Inc. | Techniques for articulating a nose member of a guidable projectile |
WO2009011949A3 (en) * | 2007-06-12 | 2009-05-14 | Hr Textron Inc | Techniques for articulating a nose member of a guidable projectile |
US7696459B2 (en) | 2007-06-12 | 2010-04-13 | Hr Textron, Inc. | Techniques for articulating a nose member of a guidable projectile |
WO2009009193A2 (en) | 2007-06-21 | 2009-01-15 | Hr Textron Inc. | Techniques for providing surface control to a guidable projectile |
WO2009009193A3 (en) * | 2007-06-21 | 2009-05-07 | Hr Textron Inc | Techniques for providing surface control to a guidable projectile |
US7791007B2 (en) | 2007-06-21 | 2010-09-07 | Woodward Hrt, Inc. | Techniques for providing surface control to a guidable projectile |
CN113772124A (en) * | 2021-10-15 | 2021-12-10 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | Full-enclosed two-stage split separation cabin for high-speed flight rotary body in dense atmosphere |
CN114963889A (en) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 西北工业大学 | Submarine-launched cross-domain and cross-medium missile |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG121091A1 (en) | 2006-04-26 |
DE102004043758A1 (en) | 2006-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60308563T2 (en) | Ship propulsion and method | |
EP2876041B1 (en) | Assembly for calculating a force affecting a rudder | |
DE60019304T2 (en) | TRACTOR | |
EP0238717B1 (en) | Steerable missile | |
EP1813907B1 (en) | Missile for the supersonic range | |
DE68927060T2 (en) | Steering device for a missile operating by means of thrust vector control | |
DE2410255C2 (en) | Cross rudder system for a rocket | |
EP1635135A1 (en) | Missile head and method of steering a missile | |
DE60200899T2 (en) | Control group for the control fins of missiles or projectiles | |
DE102019129577A1 (en) | Water sports equipment | |
DE1087909B (en) | Steering system for missiles with a combustion chamber for a fixed propellant | |
DE69104186T2 (en) | DEVICE FOR ADJUSTING A SHIP DRIVE IN DIFFERENT DIRECTIONS. | |
DE558427C (en) | Drive and control device for watercraft | |
DE2904915A1 (en) | SELF-PROPELLED SPHERICAL VEHICLE FOR A MEANS OF FLUID | |
EP0814315B1 (en) | Rocket | |
DE2813032C1 (en) | Sliding floor | |
DE19952709C2 (en) | Control device | |
EP3192569B1 (en) | Penetration device for penetrating a wall structure | |
DE3726241A1 (en) | Jet steering system for hydrojet propulsion | |
DE1781098B2 (en) | STEERING CONTROL CIRCUIT | |
DE1141537B (en) | Stabilization arrangement for remote-controlled unmanned missiles | |
EP2876405B1 (en) | Guided missile and method for steering a guided missile | |
DE102023103889B3 (en) | Safe routing of a cable on a submarine | |
WO2023117617A1 (en) | Device comprising a hull which has, in a pivot range of a rudder, a cross section deviating from a circular shape | |
DE631007C (en) | Automatic course control for aircraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA HR MK YU |
|
AKX | Designation fees paid | ||
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20060916 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |