DE2227104C2 - Geschoß oder Rakete mit aufklappbarem Leitwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoß oder eine Rakete mit aufklappbarem Leitwerk, dessen Flügel um quer zur Längsachse des Geschosses oder der Rakete angeordnete Achsen tangential zum Leitwerkträger aufklappbar sind, indem eine im Leitwerkträger angeordnete durch den Gasdruck einer Abschußtreibladung und/ 5 oder die Kraft einer Druckfeder nach hinten bewegbare Schiebehülse gegen an den Flügeln exzentrisch angebrachte Drehbolzen drückt

In der DE-AS 11 98 248 wird ein Klappleitwerk für aus einem Waffenrohr mittels einer Abschußtreibladung

ίο abfeuerbare Geschosse oder Raketen betrieben, bei dem der Leitwerkträger eine Längsbohrung aufweist, in der eine durch Federkraft axial bewegbare Schiebehülse angeordnet ist, die mit ihrem hinteren Ende auf an den Leitflügeln exzentrisch angebrachte Drehbolzen drückt und so nach dem Austreten des Geschosses oder der Ri kete aus dem Waffenrohr die Flügel um quer zur Längsachse des Geschosses oder der Rakete angeordnete Achsen tangential zum Leitwerkträger in die Flugstellung aufklappt Es ist des weiteren bekannt, die Schiebehülse statt durch Federkraft oder auch zusätzlich dazu infolge des Druckes der beim Abschuß des Geschosses oder der Rakete in den Leitwerkträger gelangenden Pulvergase der Abschußtreibladung nach hinten zu bewegen.

Aus Verpackungsgründen und für ein leichtes Einführen des Geschosses oder der Rakete in das Waffenrohr ist es vorteilhaft, wenn die Flügel bis zum Abschuß am Leitwer «träger angelegt bleiben. Dies geschieht beispielsweise entsprechend der DE-OS 14 28 669 mittels eines über die Flügel des Leitwerkes geschobenen Ringes der beim Einführen des Geschosses oder der Rakete in das Waffenrohr von den Flügeln abgestreift und in eine Nut geschoben wird. Eine solche Ausbildung weist jedoch den grundsätzlichen Nachteil auf, daß nach einem eventuellen Entladen des Geschosses oder der Rakete und Zurücklegen in die Transportverpackung der Ring wieder von Hand über die Flügel geschoben werden muß, was dementsprechend umständlich und daher beim praktischen Einsatz in der Truppe unerwünscht ist

Bei diesen bekannten Klappleitwerken kann es weiterhin vorkommen, daß die während der Beschleunigungsphase beim Abschuß des Geschosses oder der Rakete von der Schiebehülse und der eventuell davor angeordneten Druckfeder infolge ihrer Massenträgheit auf die Drehbolzen der Flügel ausgeübten Druckkräfte die Drehbolzen mehr oder weniger stark verbiegen oder eine Beschädigung der an den Drehbolzen anliegenden Kanten der Schiebehülse bewirken. Diese

so Gefahr wird noch dadurch vergrößert, daß aufgrund der bei einer Serienfertigung unvermeidbaren Fertigungstoleranzen meist nicht alle Drehbolzen von vornherein gleichmäßig an der Schiebehülse anliegen. Derartige Beschädigungen können aber ein ungleichmäßiges Aufklappen der Flügel und damit eine verringerte Zielgenauigkeit des Geschosses bzw. der Rakete zur Folge haben.

Aus der US-PS 35 80 529 ist ferner eine Rakete mit aufklappbarem Leitwerk bekannt, dessen Flügel um eine parallel zur Längsachse der Rakete angeordnete Achse durch je eine vorgespannte Feder aufklappbar sind. Jeder einzelne Flügel ist für sich mittels eines Verriegelungshakens im angelegten Zustand arretiert. Die einzelnen Verriegelungshaken wiederum sind in ihrer verriegelnden Position mittels Haltestangen fixiert, die ihrerseits an einer Arretierungsscheibe befestigt sind. Diese ist in die Düse der Rakete derart eingeklebt, daß sie erst bei Erreichen eines ausreichend

hohen Gasdruckes innerhalb des Düsenkörpers nach hinten abgestoßen wird. Damit werden dann auch die Haltestangen entfernt, so daß die Verriegelungshaken abfallen und die Flügel aufklappen können. Hierbei treten zwar die vorgenannten Nachteile nicht auf, jedoch ist dazu ein unerwünscht großer Aufwand erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoß oder eine Rakete mit aufklappbarem Leitwerk entsprechend den Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß die Flügel erst nach tatsächlich erfolgtem Abschuß aufklappen können und daß die Drehbolzen der Flügel beim Abschuß nicht durch die Trägheitskräfte der Schiebehülse und der eventuell davor angeordneten Druckfeder beansprucht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ausbildung entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs i. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Klappleitwerkes ist ein zusätzliches von Hand zu betätigendes Hilfsmittel zum Niederhalten der Flügel nicht erforderlich. Die Flügel bleiben bis zum tatsächlichen Abschuß angelegt und können erst dann aufklappen, wenn das Geschoß bzw. die Rakete das Waffenrohr verlassen hat Dadurch ist in vorteilhafter Weise ein rasches und sicheres wiederholtes Laden und Entladen des Geschosses bzw. der Rakete sowie das eventuelle Zurücklegen in den Verpackungsbehälter gewährleistet

Die nach hinten gerichtete Verlängerung der Schiebehülse ist bevorzugt als ringzylindrischer \nsatz ausgebildet, mit dem sie sich an der im Bereich des hinteren Endes des Leitwerkträgers lösbar angeordneten Scheibe abstützt.

Dazu kann beispielsweise die von hinten in den Leitwerkträger eingeschraubte Scheibe mit einer ringförmigen Sollbruchstelle versehen sein, in deren Bereich die Scheibe unter der Wirkung der Pulvergase der Abschußtreibladung durchtrennt wird. Dabei behält der abgetrennte Bereich der Scheibe seine die Schiebehülse und die eventuelle Druckfeder abstützende Lage bei, b.s das Geschoß oder die Rakete aus dem Waffenrohr ausgetreten ist, die Pulvergase der Abschußtreibladung dann also keine mehr nach vorn gerichtete Druckkraft auf die Scheibe ausüben. Der abgetrennte Bereich der Scheibe kann dann nach hinten ausgestoßen werden und die Schiebehülse sich unter Aufklappen der Flügel des Leitwerks nach hinten bewegen. Mit einer solchen Ausbildung ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß sich die Schiebehülse und die eventuelle Druckfeder im Boden des Geschosses bzw. so der Rakete abstützen, so daß die Drehbolzen der Flügel beim Abschuß nicht durch die Trägheitskräfte der Schiebehülse und der eventuellen Druckfeder beansprucht werden. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, konnte dadurch die ,Zielgenauigkeit wesentlich gesteigert werden.

Wie vorstehend angegeben, kann die lösbare Verbindung zwischen der Schiebehüise und dem Leitwerksträger mittels einer Scheibe erfolgen, deren zentraler die SchiebehUlse abstützender Teil über eine ringförmige Sollbruchstelle abtrennbar ist Statt dessen kann auch vorgesehen werden, die Scheibe mittels Scherstiften o. dgl. zu halten, die bei einer vorgegebenen Belastung die Scheibe freigeben. Diese Ausführungen stellen jedoch nicht immer voll zufrieden, da es bei einer Serienfertigung nur mi», sehr großen Aufwand gelingt diese Verbindungselemente so auszubilden, daß die Verbindung immer in dei gleichen definierten Weise lösbiir ist Ist z. B. die Sollbruchstelle ungleichmäßig gefertigt, so daß sie auch ungleichmäßig aufreißt, kann die Scheibe beim Hinausfliegen aus dem hinteren Ende des Leitwerkträgers verkanten und dabei unzulässige Querkräfte auf das Geschoß bzw. die Rakete ausüben. Die Folge davon sind Pendelbewegungen, welche die Zeilgenauigkeit herabsetzen und unter ungünstigen Umständen sogar die Ursache von Querschlägern sein können.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Scheibenhalterung entsprechend dem Anspruch 2 auszubilden. Unter der Druckwirkung der Pulvergase der Abschußtreibladung wird dabei der beispielsweise konisch ausgebildete vordere Bereich der Hülse nach außen an die innere Wandung des Leitwerkträgers angedrückt, wodurch der vordere Hülsenrand von der Scheibe abgleitet und diese damit längs ihres ganzen Umfangs gleichmäßig frei gibt Die Scheibe kann dann ungehindert nach hinten abgestoßen werden.

Die Scheibenhalterung ist so ausgebildet, daß die Scheibe beim Auftreten eines bestimmten Überdruckes innerhalb der Hülse gleichmäßig freigegeben wird. Um reproduzierbare Verhältnisse zu erhalten, sollte dabei im ringförmigen Hohlraum außerhalb der Hülse immer der gleiche möglichst niedrige Druck herrschen. Das heißt, daß die Scheibe und die Hülse se in das hintere Ende des Leitwerkträgers eingesetzt werden sollten, daß — solange die Hülse die Scheibe noch nicht freigegeben hat — praktisch keine ihilvergase der Abschußtreibladung oder allenfalls eine sehr geringe Menge in den äußeren ringförmigen Hohlraum hineiingelangen. Eine Verbesserung dieser Abdichtung des äußeren Hohlraumes ist gem. Anspmch 3 möglich. Dabei kann die Hülse entweder von vornherein bereits an dieser Kante anliegen oder unter der Wirkung des Pulvergasdruckes der Abschußtreibladung erst geringfügig bis zum Anliegen aufgeweitet und dann angedrückt werden. In jedem Falle wird damit eine zusätzliche Abdichtung des äußeren Hohlraumes erreicht indem während des Druckanstieges in der Hüls·: diese gegen die Kante des Leitwerkträgers angedrückt und erst nach Erreichen eines bestimmten Druckaufbaus mit ihrem vorderen Bereich an dieser Kante entlanggleitend nach außen in den dahinter liegenden Hohlraum weggedrückt wird. Eine weitere Verbesserung der Abdichtung des Hohlraums ist nach Anspruch 4 erreichbar.

Die Hülse kann mit ihrem hinteren Bereich mit dem Leitwerkträger grundsätzlich dadurch fest verbunden werden, daß sie mit Preßsitz in diesen hineingedrückt wird. Sofern diese reibschlüssige Verbindung im Einzelfall jedoch nicht ausreichen sollte, um die vom Pulverfar· der Abschußtreibladung auf den vorderen Bereich der Hülse ausgeübten axialen Kräfte sicher aufzunehmen, kanr. die Hülse mit ihrem hinteren Bereich in den Leitwerkträger beispielsweise mittels eines Zweikomponentenklebers auf Epoxydharzbasis eingeklebt werden. Zusätzlich oder auch statt dessen kann nach Anspruci 5 eine formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse und dem Leitwerkträger vorgesehen »ein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausiührungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigt in unterschiedlichem Maßstab

Fii g. 1 eine in ein Waffenrohr eingeschobene Rakete, Fig. 2 das hintere Ende des Leitwerkträgers mit

Schiebehülse,

F i g. 3 das hintere Ende des Leitwerkträgers mit ausgeklappten Flügeln und

F i g. 4 die Scheibenhalterung am hinteren Ende des Leitwerkträgers.

Die gem. Fig. 1 in das Waffenrohr I von vorn eingesetzte und teilweise im Schnitt dargestellte Rakete weist den Kopf 2, das Heck 3, den Leitwerkträger 4 und die Abschußtreibladung 5 auf. Der Leitwerkträger 4 ist mit der Längsbohrung 6 versehen, in welcher die axial bewegliche Schiebehülse 7 und die Druckfeder 8 untergebracht sind Am hinteren Ende des Leitwerkträgers 4 sind die Flügel 9 mit den Achsbolzen 10 befestigt. Die Flügel 9 liegen am Leitwerkträger 4 an. Im Abstand von den Achsbolzen 10 ist an jedem Flügel 9 der is Drehbolzen 11 befestigt, der durch die kreisbogenförmigen Schlitze 12 im Leitwerkträger4 in dessen Bohrung 6 und dort mit seinem freien Ende in die Ringnut 13 der .Schiebehülse 7 hineinragt. Dabei ist das axiale Spiel zwischen dem Drehbolzen ii und der Ringnut i3 so bemessen, daß die Flügel 9 im geforderten Maße arretiert sind. Die Schiebehülse 7 stützt sich mittels des ringzylindrischen Ansatzes 14 auf der in das hintere Ende des Leitwerkträgers 4 eingesetzten Scheibe 15 ab. die wiederum mittels der Hülse 16 gehalten ist. Statt des ringzylindrischen Ansatzes 14 könnten hier selbstverständlich auch beispielsweise drei in Längsrichtung sich erstreckende stabartige Ansätze verwendet werden, die gleichmäßig längs des Umfangs der Sch ebehülse 7 verteilt angeordnet sind. Die Hülle 17 der Abschlißtreibladung 5 wird beim Abschuß in bekannte' Weise im Bereich des Kupplungselementes 18 vom Leitwerkträger 4 und damit von der das Waffenrohr 1 verlassenden Rakete abgetrennt. Im Heck 3 der Rakete sind der Feststofftreibsatz 19 des Marschtriebvverkes d die J5 Düse 20 angeordnet.

In F i g. 2 ist die Schiebehülse 7 im vergrößerten Maßstab gezeigt. Die Schiebehülse 7 ist mittels zweier schmaler Ringflansche 21, 22 in der Bohrung 6 des Leitwerkträgers 4 geführt. Am vorderen Ende weist die Schiebehülse 7 den ringzylindrischen Ansatz 23 auf. der zur Zentrierung der Druckfeder dient. Zwischen dem hinteren Ende der Druckfeder 8 und dem Ringflansch 21 ist dabei die Ringscheibe 24 angeordnet. Mit dem hinteren Ansatz 14 stützt sich die Schiebehülse 7 auf der Scheibe 15 ab. Unmittelbar hinter dem hinteren Ringflansch 22 ist die Ringnut 13 vorgesehen, deren hintere ringförmige Seitenfläche 25 an den Drehbolzen 11 der Flügel 9 anliegt, während zwischen der vorderen Seitenfläche 26 der Ringnut 13 und den Drehbolzen 11 ein geringer Spalt vorhanden ist. Der Abstand zwischen der hinteren Seitenriäche 25 und der hinteren Endfläche des Ansatzes 14 ist so gewählt, daß die Flügel 9 im arretierten Zustand einwandfrei am Leitwerkträger 4 anliegen. Im Ansatz 14 der Schiebehülse 7 sind die radialen Druckausgleichsöffnungen 27 vorgesehen. Die mit der Drosselbohrung 28 versehene Scheibe 15 wird mittels der Hülse 16 gegen den Absatz 29 des Leitwerkträgers 4 gedrückt.

Die Wirkungsweise der gezeigten Anordnung beim Abschuß ist wie folgt:

Nach dem Zünden der Abschußtreibladung 5 und dem damit verbundenen Druckanstieg in der Waffe gibt die Hülse 16 die Scheibe 15 frei Solange sich die Rakete noch im Waffenrohr 1 befindet, lastet von hinten auf der Scheibe 15 der hohe Druck der Pulvergase der Abschußtreibladung 5. Ein geringer Teil der Pulvergase strömt durch die Drosselbohrung 28 in die Bohrung 6 des Leitwerkträgers 4 hinein. Die Schiebehülse 7 stützt sich während der starken Beschleunigung der Rakete auf der Scheibe 15 ab und belastet somit nicht die Drehbolzen 11 der Flügel 9. Das in der Bohrung 6 des Leitwerkträgers 4 gestaute Gas kann durch die Druckausgleichsöffnungen 27 in der Schiebehülse 7 und durch die Schlitze 12 im Leitwerkträger 4 zum Teil abströmen. Nachdem die Rakete das Waffenrohr 1 verlassen hat, fällt die Scheibe 15 infolge der in der Bohrung 6 gestauten Pulvergase nach hinten ab. Gleichzeitig wird die Schiebehiilse 7 nach hinten gegen die Drehbolzen 11 der Flügel 9 geschoben und drückt damit die Flügel 9 in die in F i g. 3 gezeigte Flugstcllung auf. Dabei sind in Fig. 3, die das hintere Ende des Leitwerkträgers 4 teilweise im Schnitt zeigt, /ur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung nur zwei von den insgesamt beispielsweise sechs Flügeln 9 gezeigt.

in r i g. 4 isi in vergrößertem Maßstab die Mauerung der Scheibe 15 gezeigt. Die Scheibe 15, die einerseits zur Arretierung der Schiebehülse 7 und andererseits zur Drosselung des Druckes der Pulvergase der Abschußtreibladung 5 auf den Zünddruck des Machtriebwerkes dient, liegt mittels der Dichtleiste 30 am Absatz 29 des Leitwerkträgers 4 an. Sie wird in dieser Lage mittels der beispielsweise aus Messing hergestellten Hülse 16 gehalten. Die Hülse 16 ist in ihrem vorderen Bereich 31 zur Sehe.-je 15 hin konisch verjüngt ausgebildet und liegt mit ihrem vorderen Rand am ringförmigen Absatz 3.? der Scheibe 15 an. Mit ihrem hinteren Bereich 33 liegt die Hülse 16 am Leitwerkträger 4 aii und greift mit dem nach außen umgebördelten hinteren Rand 34 in eine korrespondierende Ringnut 35 des Leitwerkträgers 4 ein. Zusätzlich oder statt dessen kann auch vorgesehen sein, die Hülse 16 in ihrem hinteren Bereich 33 mit dem Leitwerkträger 4 zu verkleben. Die auf die Hülse 16 einwirkenden axialen Kräfte werden von der Bördelkante 34 und/oder der Verklebung aufgenommen. Der Leitwerkträger 4 ist am Übergang von dem die Scheibe 15 zu dem die Hülse 16 aufnehmenden Bereich mit einer umlaufenden Kante 36 ausgebildet, an der die Hülse 16 mit der Außenwand ihres vorderen Bereiches 31 anliegt. Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß der vordere Rand der Hülse 16 nur wenig von der Kante 36 entfernt ist. Vorzugsweise beträgt diese Entfernung 0.1 bis OJ mm. Je nach Festigkeit der Hülse 16 und Höhe des Druckes der Pulvergase der Abschußtreibladung 5 sind im Einzelfall aber auch andere Abmessungen möglich.

Nach dem Zünden der Abschußtreibladung 5 wird der vordere Bereich 31 der Hülse 16 gegen die Kanio 36 gedruckt und damit der äußere Hohlraum 37 zwischen der Hülse 16 und der Wandung des Leitwerkträgers 4 zusätzlich abgedichtet Ist der Druck der Pulvergase auf einen vorbestimmten Wert angestiegen, wird der vordere Bereich 31 der Hülse 16 — wie in F i g. 3 gezeigt — in den Hohlraum 37 hineingedrückt und gibt somit die Scheibe 15 frei. Ein Teil der Pulvergase strömt durch die Drosselbohrung 28 der Scheibe 15 in die Brennkammer des Marschtriebwerkes und zündet den dort angeordneten Treibsatz 19. Nachdem die Rakete das Waffenrohr 1 verlassen hat, wird die Scheibe 15 — wie vorstehend bereits angegeben — nach hinten abgestoßen, so daß die Flügel 9 des Leitwerkes in Flugstellung aufklappen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Geschoß oder Rakete mit aufklappbarem Leitwerk, dessen Flügel um quer zur Längsachse des Geschosses oder der Rakete angeordnete Achsen tangential zum Leitwerkträger aufklappbar sind, indem eine im Leitwerkträger angeordnete durch den Gasdruck einer Abschußtreibladung und/oder die Kraft einer Druckfeder nach hinten bewegbare Schiebehülse gegen an den Flügeln exzentrisch angebrachte Drehbolzen drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (7) eine äußere Ringnut (13) aufweist, in welche die Drehbolzen (11) mit ihrem freien Ende eingreifen, und daß die Schiebehülse (7) in ihrer die Flügel (9) im angelegten Zustand arretierenden Stellung gehalten ist, indem sie sich mit einer nach hinten gerichteten Verlängerung (14) an einer im Bereich des hinteren Endes des Leitwerkträgers (4) angeordneten Scheibe (15) abstützt, die mit dem Leitwerkträger (4) bis zum Abschuß verbunden ist, wobei diese Halterung unter der Wirkung der Puivergase der Abschußtreibladung (5) aufhebbar ist und die Scheibe (15) dann gegen die beim Abschuß während der Beschleunigungsphase auftretenden Trägheitskräfte der Schiebehülse (7) und der evtl. davor angeordneten Druckfeder (8) durch die nach vorn gerichtete Druckkraft der Pulvergase der Abschußtreibladung (5) gehalten ist.

2. Geschoß oder Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in das hintere Ende des Leitwerkträger: (4) eingesetzte Scheibe (15) sich nach vorn an einem innenseitig 'm Leitwerkträger (4) ausgebildeten Absatz (29) abstützt und in dieser Stellung mittels einer hinter ihr anf «ordneten Hülse (16) gehalten ist, die mit ihrem vorderen Rand an einem ringförmigen Absatz (32) der Scheibe (15) anliegt und unter Belassung eines ringförmigen Hohlraumes (37) zwischen ihrem vorderen Bereich (31) und dem mit einem im Vergleich zum Scheibenquerschnitt vergrößerten lichten Querschnitt ausgebildeten Leitwerkträger (4) in ihrem hinteren Bereich (33) mit dem Leitwerkträger (4) fest verbunden ist.

3. Geschoß oder Rakete nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwerkträger (4) am Übergang von dem die Scheibe (15) zu dem die Hülse (16) aufnehmenden Bereich innenseitig eine umlaufende Kante (36) aufweist, an welche die Hülse (16) mit der Außenfläche ihres vorderen Bereichs (31) andrückbar ist.

4. Geschoß oder Rakete nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Scheibe (15) mittels einer ringförmigen Dichtleiste (30) auf dem ringförmigen Absatz (29) des Leitwerkträgers (4) abstützt.

5. Geschoß oder Rakete nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) mit ihrem vorzugsweise durch Umbördeln außenseitig verdickt ausgebildeten hinteren Rand (34) in eine innenseitig im Leitwerkträger (4) vorgesehene korrespondierende Ringnut (35) eingreift.