DE2027371A1

DE2027371A1 - Flugkörper mit Stabilisierungsflügeln und einem Festtreibstoff-Triebwerk

Info

Publication number: DE2027371A1
Application number: DE19702027371
Authority: DE
Inventors: Gunnar; Olsson Olof Bertil; Karlskoga Jacobson (Schweden)
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1969-06-06
Filing date: 1970-06-04
Publication date: 1970-12-10
Also published as: US3684215A; NL161255B; JPS4810360B1; GB1311747A; BE751547A; FR2049166B1; NL7007998A; SE340417B; CH508863A; NL161255C; NO125748B; FR2049166A1; DE2027371B2; DE2027371C3

Description

PATENTANWÄLTE '

DR.-iNG. RICHARD GLAWE · DIPL-ING. KLAUS DELFS- DiPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

MÜNCHEN HAMBURG MÜNCHEN

2000 Hamburg 52 · Walzstraße 12 ■ Tel. (04H).892255 800O Manchen 22 ■ Liebherrstraße 20 · Tel. (0311} 2265 48

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iHRENACHRicHTVOM unserzeichen HAMBURG

P 57*0/70

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'¹O^C), 690 ._() Bi. t'ors/ochweden

jj... -.körper r;iit Ütabilisiex'un. ,sflügein und einem l^?e'.st- \r<j I i/fj Loff-Triebwerk.

υ'. ; ^i'i'iricmny beziül·¹1 siel· auf !''iugk'örper, und zwar vor- -.M -:.j.i.';h auf /jeieiik'te l'M-u^kürpe v, die ein Ji^le st treibst of ftj'h-jr ΐul/ür'-Triebwerk und b labiüsierun^sflügel zur 'iJfc ii^ioi'un . des tflußkörpers während des l''iu^;a aufweisen

r.n ein Flugkörper einen stabilen Plug haben soll und auch leicht lenkbar sein soll, muß das aerodynamische Druckzeritruii! 'inter dem ochwerpunkt des Flugkörpers und Vergleichsweio'j nahe diesem Üchwer'punkL lieget', Das bedeutet, dai3 dίο übabilisierungsflügei nahe dem bohwerpunkt des Flug-

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körpers liegen sollten. Damit sich der Schwerpunkt des Flugkörpers nicht verschiebt, wenn der Treibstoff des Flugkörpers verbraucht wird, sollte auch der Treibstoffvorrat des Triebwerks derart in dem Flugkörper angeordnet sein, daß sein Schwerpunkt nahe dem Gesaiiitschwerpunkt des Flugkörpers liegt oder mit diesem zusammenfällt. Di^se gleichzeitig auftretenden Erfordernisse ergeben, daß die Stabilisierungsflügel des Plugkörpers und die Treibstoffiadung des Triebwerks in demselben Teil des Flugkörpers angeordnet sein sollten. Dies verursacht schwierige Raumprobleme. Der äußere Mantel des Flugkörpers wird gewöhnlichso dünn als möglich gemacht, damit man ein geringes Gewicht und einen geringen gesamten Außendurchmesser des Flugkörpers erhält. Die an dem Hantel des Flugkörpers angebrachten Stabilisierungsflügel sind erheblichen Kr'-'.ften ausgesetzt, weshalb die Befestigungseinrichtungen für diese Stabilisierungsflügel und der die Befestigungseinrichtungen tragende Teil des Flugkörpermantels so dimensioniert werden müssen, daß sie erhebliche Stärke besitzen. Wenn die Stabilisierungsflügel an dem Teil des Flugkörpers angebracht werden sollen, wo auch die Treibstoffladung angeordnet äst, müssen die Befestigungseinrichtun>_,en für die Flügel folglich entweder in den Innenraum des Flugkörpers hineinragen, wo der Treibstoff untergebracht werden soll, oder es muß der gesamte äußere Durchmesser des Flugkörpers vergrößert werden, damit ausreichender Platz für die Befestigun^seinrichtungen für die Flügel zur Verfügung steht. Die letztere Alternative ist höchst unerwünscht, da sie die aerodynamischen Eigenschaften

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des Flugkörpers stark beeinträchtigt und außerdem zu" einer Vergrößerung des äußeren Maximaldurchmessers des Flugkörpers führt, was wiederum zur Folge hat, daß ein Absei.ußrohr für den Flügkörper einen entsprechend großen Durchmesser haben muß. Der für die Befestigungseinrichtungen für die Stabilisierungsflügel erforderliche radiale Platzbedarf ist besonders groß, wenn, wie in den meisten Fällen, die Löslichkeit bestehen soll, die Flügel nahe an die Aussex-flache der Flugkörper heranzuklappen, um den für die Lagerung und den Transport der Flugkörper erforderlichen Platzbedarf au senken und um den Abschuß des Flugkörpers durch ein btartrohr zu ermöglichen.

Die erläuterten Konstruktionsprobleme werden weiter kompliziert, wenn aus irgendeinem Grunde die strahl- oder üchi-bdüsen des Ti'iebwerks nicht am hinteren Ende des Flugl-öx^pers vorgesehen werden können. In einem solchen Fall !nuß das ariebwerk mit einer Vielzahl von strahldüsen versehen werden, die mit gleichmäßigem Abstand um den Flugkörper herum verteilt sind, so daß sich ihre Öffnungen in üer Umfangsflael e des Flugkörpers befinden und schräg nach hinten im Verhältnis zu der beabsichtigten Flugrichtung des Flugkörpers zeigen, v/enn diese Düsen gleich große ochübe erzeugen, fällt der resultierende Schub mit der Symmetrieachse des Flugkörpers zusammen und verläuft seine tfirkungslinie durch den Schwerpunkt des Flugkörpers, so daß das Triebwerk keine Momenoe .erzeugt, die den Flugkörper aus seiner Bahn abzulenken trachten und die von den

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Le, Jc einrieb tunken kompensiert werden müssen. JiJs ist jedoch schwierig zit gewährleisten, daß alle Düsen stets den gleichen Schub erzeugen. Deshalb sollten die Düsen des Flugkörpers vorzugsweise verhältnismäßig nahe dem Schwerpunkt des Plugkörpers liegen, wodurch das auf de:. Flugkörper ausgeübte, ablenkende Moment vergleichsweise klein wird, falls die Düsen nicht gleiche behübe erzeugen sollten. Gleichzeitig müssen die Düsen so angeordnet sein, daß die von den Düsen ausgestoßenen Verbrennungsgase keine

störenden
aerodynamisch/öder in anderer V/eise schädlichen auf den Plugkörper ausüben. Deshalb sollen beispielsweise die Düsenöffnungen nie] t vor den Ötabilisj erungsf lügelri angeordnet sein. Diese nJrfordernisse bedeuten, daß and die Düsen des Triebwerks im wesentlichen an derselben oiel-Ie des Plugkörpers angeordnet sein sollten, an der, wie oben ausgeführt, auch noch die Stabilisierungsflügel und die Treibstoffladung des Triebwerks vorgesehen werden sollen. Offensichtlich wi.\-d dadurch die Konstruktion des P1.U; körpers im I inblick auf die Unterbringung der otabilisierungsflügein, der Treibstoffladung und der Strahldüsen des i'riebwerks noch weiter erschwert.

üis ist ein umgelenkter Plugkörper mit einem mit Pestkörper-· treibstoff getriebenen Triebwerk bekannt (französische Patentschrift 859 801), bei dem der Treibstoff in zwei Ladun,;ssätze geteilt, ist, die mit axialem Abstand an,veo:-dnet sind und deren Verbrennungsgase den in einem Kingteil angeordneten Düsen zugeführt sind,· der den äußeren Mantel des

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Flugkörpers zwischen den beiden Treibsätzen bildet. Bei diesem bekannten Flugkörper ist man bestrebt, die öpreng- oder I'utzladung des Plugkörpers so anzuordnen, daß ihr ocl'-v.-erpunkt nahe dem G-esamtschwerpunkt des Flugkörpers liegt. Zu diesem Zweck ist die Nutzladung zwischen den beiden i-reibsätzen des Triebwerks angeordnet, so daß sie im wesentlichen das ganze Innere des Flugkörpers zwischen den Leider· ireibsätzen füllt. Dies hat den. großen Hachteil, daß dur strömungsweg der Verbrennungsgase von den l'reibsätzej. zu den Düser; sehr eng wird und daß nur vergleichsweise kleine Düsen verwendet werden können. Die bekannte Anordnung kann deshalb nicht für Flugkörper mit hohen G-eüchwindigkeiten benutzt werden. Außerdem strömen die heissen Treibgase sehr nahe bei der Nutzladung, die als "Folge davon eine unzulässig hohe Temperatur annehmen kann. Aus Platz ^runden ist es auch unmöglich, die iJtabilisierungs-I'lügel nahe dem Schwerpunkt des Flugkörpers anzuordnen} dieye müssen vielmehr am hinteren Jiinde des Flugkörpers angebracht werden.

uit· dur lyri'indurv; zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb ir. erater Linie darin, einen Flugkörper der eingangs genannten Art und insbesondere einen gelenkten Flugkörper zu schaf fen, üb ν so aufgebaut ist, daß alle oben erläuterten Forderungun hinsichtlich der Anordnung der Ütabilisierunissflügel, Feststoff-Treibsätze des Raketenmotors und der fcifcrahln erfüllt werden.

Die erfindungsgemäße lösung besteht darin, daß die beiden

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Treibsätze im Verhältnis zueinander eine solche Größe haben und so gelegen sinci, daß ihr gemeinsamer Schwerpunkt im wesentlichen mit dem Schwerpunkt des gesamten Flugkörpers zusammenfällt, daß der von dem Ringteil umgebene Teil des Inneren des Flugkörpers ein leerer Raum ist, in den die Verbrennungsgase der beiden Treibstoffladungen gemeinsam geführt sind, und daß die Stabilisier ungs flügel an dem Ringteil in Umfangsrichtung zwischen den Düsen angebracht sind.

Auf diese Weise ist in dem erfindungsgemäßen Flugkörper im Gegensatz zu dem aus der französischen Patentschrift bekannten Flugkörper der fesie Treibstoff des Triebwerks und nicht die Nutzladung so angeordnet, daß ihr Schwerpunkt mit dem Gesamtschwerpunkt des Flugkörpers zusammenfällt. Dies ist ein bedeutendes Merkmal, da - wie oben· erklärt wurde - der Treibstoff während des Flugs des Flugkörpers verbraucht wird und durch diesen Verbrauch keine Verschiebung des Gesamtschwerpunkts des Flugkörpers verursacht werden sollte. Ferner befindet sich im Innern des erfindungsgemäßen Flugkörpers zwischen den beiden Treibsätzen ein leerer Raum, so daß man sehr leicht sehr große ütrömungsquerschnitte für die Verbrennungsgase auf ihrem Weg von den Treibsätzen au den Strahldüsen bereitstellen kann, wobei überdies ausreichender Platz für grosse Düsen vorhanden ist. JÜs ist auch möglich, dem Ringteil, der die Düsen enthält, derartige Abmessungen und Stärke zu geben, daß die Stabilisierun^sflügel an diesem Teil ohne Vergrößerung des äußeren Durchmessers des Flugkörpers an·^ gebracht werden können.

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Im folgenden wird die Erfindung näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flugkörpers zeigt. Die Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt lediglich denjenigen Teil des Plugkörpers, der das '.Triebwerk des Flugkörpers , die Stabilisierungsflügel und die !Strahldüsen dt; a i'riebwerks umfaßt. Die Axialschnitte in der oberen und der unteren Hälfte der Abbildung liegen dabei in derart unterschiedlichen Ebenen, daß die obere Hälfte einen Axialschnitt durch eine !Strahldüse des I-.aketenmotors und die untere Kälfte einen die Ütabilisierunijsflü^el des Flugkörpers umfassenden Axialsuhnitt zeigen.

Der als Beispiel in der Zeichnung dargestellte Flugkörper hat die durch den Pfeil 1 angedeutete Flugrichtung und besitzt ein Festtreibstoff-Triebwerk, dessen Festtreibstoff aufgeteilt ist in zwei getrennte Treibsätze d. und 3. Diese zwei Treibsätze sind mit axialem Abstand in dem Flugkörper derart angeordnet, daß sich zwischen ihnen ein Raum 4 befindet, der innerhalb des Flugkörpers liegt und von dessen äußerem Hantel umgeben ist. Die beiden Treibsätze 2 und 3 geben ihre Verbrennungsgase an diesen _iaum ab und haben in bekannter ./eise konische Ausnehmungen oder Bohrungen 2a und 3a, die zu dem Raum 4 hin gewendet sind.

Der den leeren Raum 4 umgebende äußere Hantel des Flugkörpers besteht aus einem Ringteil 5. Wie man der Zeichnung ohne weiteres entnehmen kann, können dem Ringteil 5, ohne daß man deshalb in den für die Treibsätze 2 und 3 vorgesehenen Kaum eindringen müßte und ohne Vergrößerung des gesamten

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Außendurchrntssers des Flugkörpers, solche Abmessungen und solche Stärke gegeben werden, daß er nicht nur die btrahldüsen 7 des Triebwerks (von denen nur eine in der Zeichnung gezeigt ist) sondern auch die Btabilisierungsflügel 6 des Flugkörpers (von denen gleichfalls nur einer in der Zeichnung erscheint) halten kann.

Der als Beispiel in der Zeichnung dargestellte Flugkörper ist mit vier btabilisierungsflügein 6, die mit gleichmäßigem Abstand am Umfang des Flugkörpers verteilt sind, und mit vier {Strahldüsen 7 für das Triebwerk versehen, die gleichfalls gleichmäßig am Umfang verteilt sind. Die Stabilisierungsflügel 6 und die Treibdüsen 7 sind abwechselnd in Umfangsrichtung um den Flugkörper herum vorgesehen.

.tie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Ringteil 5, der die btabilisierungsflügel 6 und die Triebwerksdüsen 7 trägt, vorzugsweise mit Ausnehmungen oder Einbuchtungen 8 ausgeformt, in denen die Triebwerksdüsen 7 und die Halteeinrichtungen 9 für die btabilisierungsflügel 6 untergebracht sind, so daß kein Teil der Düsen oder der Balteeinrichtungen für die btabilisierungsflügel über den Außenumfang des Flugkörpers hinausragt. Dies ibt, wie man sieht, selbst dann möglich, wenn - wie in dem dargestellten Beispiel - die Halteeinrichtungen für die Stabilisierungsflügel so ausgebildet sind, daß diese an die Außenfläche des Flugkörpers herangeklappt werden können, und deshalb erheblichen Platzbedarf haben, zumal in radialer .Richtung. Der Mittelteil 4a des Raumes 4, in den die Verbrennungsgase von den Treibsätzen 2 und 3 geführt werden, muß nur ausreichend groß

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sein, aa.ait ein genügend« .*■ ofcL'ö'inun^squerschnitfc· für die y'örbrüLimL./B^-Hbe Ton dem l'reibf-ati; j> zu den JJüüen' 7 vor handen i:rt.

J-.Ci.in£6ii B in dem .,.in, ."teil 5 können aus einer geLOi.aei'"uen ^inbuohtun_t-; für jede TriebwerksdUse 7 und für .^ede i'lü_:elhu.lterung 9 bestehen; axe können aber auch */o.. oin-.-; !-■ einheitlich ei., öljh durchgehend umfänglich un den Jfcil ^ erstreckende,, ^inbuoh bung gebildet sein, diu s^.rr.tliohe iriebv/erksdübon 7 und Plügelhalterunjeo 9 aufnifVir-*;. Ί>\-ι .urt'.'< -,du-ig fcj.-.'j.io;;li"ht es, ohne /err-'öße:i.m%* des ^•■j^Os. A ißei.du '"j .ruüSsei-'B des Flu^jkürpers ίκϊ/chl die otauilis Ie,: . ί .jBi'lü^ei 6 als auc- die •xiⁱiöb«erirsrlüsen 7 in ae.-.· . t!.,ti;üo;.te;, iahe deö oc-.v/erpiinkts des ilu_c_;köi'pe -ö ax'jiterkiubi'ir.ijexi ui.d ,^leichKeiti,..; den oehwerpui.ict des ffesiuj.-e LLStoi'iu des iriebverks, d.M. den yeiüe lrisafceii ^ --i pi-ir.r.o 'le-i· oeidex. i.'reibsätze <: ;aui j, In eine so'ier.e ^u : Ij-gen, daß er iri 0 dem -iesamtscii./erpiiijkt des J«'lu;rköi·- p"e. ü ^ij3a..-i:aeni'ällt; odex-.-ihiii Behr nahe liegt. Obwohl die ütaoi livSiex'un, Bt'lügel 6 ur.fi die i.riebwei*ksdüsen 7 sehr na'.e rieieinander in raianaparender ./eise ar^eordnet sind, K.or.r.01- die von den Düsen ausgehenden Gasstrahlen die -btabiiis i erun, .üi'lü,';el nicht treffen und folglich diese auch r.i/;.'. t bösol.ädi&ei. oder iri;:endwuluhe aerodynamisch störenden uini'iüuse aul' der, tflugkörpei' ausüben.

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Claims

Patentansprüche

Flugkörper mit titabilisievingsflü^ein und einem Festtr ei bsxoff-'Triebwerk mit zwei gesonderten 'rreibsätzei., die mit axialem Abstand voneinander in dem Flugkörperangeordnet sind und deren Verbrennungsgase Strahldüsen zugeführt sind, die in einem iiingteil vorgesehen sind, der den äußeren jüaivtel des Flugkörpers zwischen den beiden Treibsätzen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Treibsätze (^, '$) im Verhältnis zueinander eine solche Größe haben und so gelegen sind, daß ihr gemeinsamer Schwerpunkt im wesentlichen mit dem Schwerpunkt des gesaraten Flugkörpers zusammenfällt, daß der von dem .uingteil ($) umgebende Teil :as Inneren des Flugkörpers ein leerer ..aum (4) ist, in den die Verbrennun^sgase der beiden Treibstoffladungen gemeinsam geführt sind, und daß die Stabilisierungsflügel (6) an dem äingteil (5) in Umfang sr ic¹, üung zwischen den Uüsen (7) angebracht sina.

Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der liingteil mit Ausnehmungen (8) versehen ist, die in den leeren itaum (4) zurückspringen, und daß die Düsen (7) und Halteeinriciituiigen (9) für die Stabilisierungsflügel (6) in diesen Ausnehmungen angebracht sind.

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