DE3234351A1

DE3234351A1 - Anlassvorrichtung fuer ein propellertriebwerk eines unbemannten flugkoerpers

Info

Publication number: DE3234351A1
Application number: DE19823234351
Authority: DE
Inventors: Stephen 2805 Stuhr Ransom; Michael 2800 Bremen Sölter
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: STN Systemtechnik Nord GmbH
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-05-17
Also published as: DE3234351C2

Description

Anlaßvorrichtung für ein Propellertriebwerk eines unbemannten
Flugkörpers Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaßvorrichtung für einen unbemannten aus-einem Transport- und Lagerbehälter mit einem Raketentriebwerk startbaren Flugkörper, welcher für den Marschflug einen im Behälter frei drehbaren Propeller und ein mit der Anlaßvorrichtung startbares Propellertriebwerk aufweist.
Unbemannte Flugkörper dieser Art werden militärisch in vielfältiger Weise benutzt. Diese häufig auch als Kleindrohnen bezeichneten Flugkörper werden mit Hilfe eines nach dem Start abwerfbaren Raketentriebwerkes aus Transport- und Lagerbehältern gestartet und beim Marsch- oder Reiseflug durch ein Propeller mit entsprechendem Propellertriebwerk angetrieben. Bei diesen unbemannten Flugkörpern werden die für den Marschflug erforderlichen Tragflügel beim Einsetzen in den Transport- und Lagerbehälter aus Gründen der Raumersparnis gefaltet und nach dem Start automatisch für den Flug entfaltet.
Wie aus der DE - OS 29 35 044 bekannt, wird das für den Marschflug vorgesehene Propellertriebwerk bereits im Transport- und Lagerbehälter gestartet und der Propeller angetrieben. Der Propeller ist daher in Bezug auf seinen Durchmesser so gewählt, daß dieser im Behälter laufen ( drehen ) kann, wobei für den Start seines Triebwerkes jeder Behälter mit einer Anlaßvorrichtung versehen ist, welche nach dem Start im Behälter verbleiben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anlaßvorrichtung vorzusehen, die sich an ein Propellertriebwerk eines aus einem Transport- und Lagerbehälter startbaren unbemannten Flugkörpers automatisch an- und abkoppelt. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anlaßvorrichtung einen fest im Behälter eingebauten Anlaßmotor aufweist, der ein mit einer beweglichen Antriebsübertragung versehenes Antriebs- und Umlenkrollensystem aufgrund seines Drehmomentes in eine mit dem Propellertriebwerk gekoppelte Treibverbindung schwenkt.
Bei der erfindungsgemäßen Maßnahme bringt die Antriebsbewegung des Anlaßmotors die bewegliche Antriebsübertragung z. B. ein Treibriemen, eine Kette oder ein Zahnriemen in Kontakt mit einem Antriebsrad des Propellertriebwerkes. Hierbei wird durch eine besondere räumliche Anordnung der Umlenkrollen das Anlegen der beweglichen Antriebsübertragung an das Antriebsrad des Propellertriebwerkes in der Weise beeinflußt, daß der jeweilige Riemen oder die Kette in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Propellertriebswerkes sich mehr oder weniger stark um das Antriebsrad legt. Dies erfolgt deshalb, da die bewegliche Antriebsübertragung beim Versuch das Drehmoment des zunächst still stehenden Antriebsrades des Propellertriebwerkes zu überwinden sich stärker um dieses Antriebsrad legt, wobei sich der Vorgang nach dem Anlassen des Propellertriebwerkes zum automatischen Abkoppeln umkehrt.
Beim Anlassen des Propellertriebwerkes treibt der Anlaßmotor gegebenenfalls über ein Getriebe ein Antriebsrad an, dessen Achse das Schwenklager für die das Antriebs- und Umlenkrollensystem tragende Schwenkvorrichtung bildet. Die Schwenkvorrichtung besitzt hierzu neben dem Antriebsrad drei zur Führung der beweglichen aus einer endlosen Schleife bestehenden Antriebsübertragung dienenden Umlenkrollen. Das Antriebsrad der Schwenkvorrichtung kann dabei zusätzlich mit einer Reibscheibe zur Einstellung eines das Schwenken der Schwenkvorrichtung unterstützenden Reibmomentes versehen sein. An der Schwenkvorrichtung kann darüber hinaus eine Gewichtsentlastung und ein Dämpfungsglied an- gebracht sein, zum Erleichtern des automatischen Koppelvorgangs bzw.
zur Vermeidung von Schwingungen. Außerdem kann die Schwenkvorrichtung eine Verkleidung enthalten oder selbst als Verkleidung ausgebildet sein.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Start eines unbemannten Flugkörpers aus einem Transport-und Lagerbehälter, Fig. 2 einen in einem Transport- und Lagerbehälter gelagerten unbemannten Flugkörper, Fig. 3 eine Frontaussicht einer in einem Transport- und Lagerbehälter vorgesehenen Anlaßvorrichtung, Fig. 4 eine Seitenansicht der Anlaßvorrichtung nach Fig. 3, Fig. 5 zwei Prinzipdarstellungen zur Wirkungsweise des Antriebs- und Umlenkrol lensystems.
Wie die Darstellung nach Fig. 1 zeigt, wird ein unbemannter Flugkörper 11 aus einem Transport- und Lagerbehälter 10 gestartet, wobei ein für den Start vorgesehenes Raketentriebwerk 12 kurz nach dem Start abgeworfen wird. Der so gestartete Flugkörper 11 wird bei seinem Marsch-oder Reiseflug dann durch ein in Fig. 2 dargestellten Propeller 13 und ein zugehöriges Propellertriebwerk 14 angetrieben. In Fig. 2 ist der in den Transport- und Lagerbehälter 10 eingesetzte Flugkörper 11 in Schrägdarstellung abgebildet, wobei auch noch zu erkennen ist, daß die Tragflächen zur Erzielung einer guten Raumausnutzung gefaltet sind und sich während der Startphase nach Fig. 1 automatisch entfalten.
Zum Starten des unbemannten Flugkörpers 11 aus dem Transport- und Lagerbehälter 10 ist es notwendig das Propellertriebwerk 14 vor dem Zünden des Raketentriebwerkes 12 anzulassen, damit der Flugkörper 11 nach dem Abwerfen des Raketentriebwerkes kontinuierlich in den Marschflug übergehen kann. Im Transport- und Lagerbehälter 10 ist deshalb ein An- laßmotor 20 fest eingebaut, der sich über ein Antriebs- und Umlenkrollensystem 21 an ein Antriebsrad 22 des Propellertriebwerkes 14 automatisch an- und abkoppelt. Vom Anlaßmotor 20 wird dabei der Antrieb über ein Getriebe 23 auf ein Antriebsrad 25 übertragen, dessen Achse gleichzeitig als Schwenklager für eine das Antriebs- und Umlenkrollensystem 21 tragende Schwenkvorrichtung 24 wirkt. Die Schwenkvorrichtung 24 besteht dabei aus einer tragenden Verkleidung, auf welcher neben dem Antriebsrad 25 drei Umlenkrollen 26,27,28 zur Führung einer beweglichen Antriebsübertragung 29 angeordnet sind. Diese bewegliche Antriebsübertragung besteht aus einer endlosen Schleife, wofür z.B. ein Treibriemen, eine Kette oder ein Zahnriemen verwendet werden kann. Am Antriebsrad 25 der Schwenkvorrichtung 24 kann auch noch eine Reibscheibe vorgesehen werden, welche die Möglichkeit bietet ein zum Schwenken der Schwenkvorrichtung unterstützendes Reibmoment einzustellen.
Wie die Darstellung nach Fig. 3 zeigt, befindet sich die Schwenkvorrichtung 24 bei Stillstand des Anlaßmotors 20 in einer auf einer Behälterwand liegenden Ruhelage, aus der sie beim Anlaßvorgang zum Ankoppeln der beweglichen Antriebsübertragung 29 an das Antriebsrad 22 des Propellertriebwerkes 14 hochschwenkt. Die Antriebsräder 25,22 sowie die Umlenkrollen 26, 27, 28 sind je nach Art der beweglichen Antriebsübertragung ( Treibriemen, Zahnriemen, Kette ) entsprechend ausgebildet. Außerdem sind die Umlenkrollen 27,28 in der Schwenkvorrichtung 24 an entsprechender Stelle angeordnet, um das automatische An-und Abkoppeln zu unterstützen. Fig, 5a und Fig. 5 b zeigen Prinzipdarstellungen zur Erläuterung des automatischen An- und Abkoppelns der beweglichen Antriebsübertragung 29 an bzw. vom Antriebsrad 22 des Propellertriebwerkes 14. Zunächst zeigt Fig. 5 a die durch die Umlenkrollen 26, 27, 28 und das Antriebsrad 25 geführte bewegliche Antriebsübertragung 29 beim Berühren des Antriebsrades 22, wobei die Achse des Antriebsrades 25 die Schwenkachse für die das Antriebs- und Umlenkrollensystem 21 tragende Schwenkvorrichtung 24 bildet. Das Antriebs- rad 25 wird dazu in Pfeilrichtung durch den Anlaßmotor 20 direkt oder über das Getriebe 23 angetrieben. Die bewegliche Antriebsübertragung 29 wird daher in Richtung des dargestellten Pfeiles 30 angetrieben um die für das automatische Ankoppeln notwendige Bewegungsrichtung zu erhalten. Wie Fig. 5 b zeigt, ist beim Zustand nach Fig. 5 a D d. h. der Motordrehwiderstand D entspricht der Antriebskraft A und das Hubmoment.M ist in diesem Fall Null. Durch Berührung treibt aber die bewegliche Antriebsübertragung 29 das Antriebsrad an, wobei wegen des zunächst still stehenden Antriebsrades 22 eine natürliche Tendenz besteht, sich stärker um das Antriebsrad 22 zu legen. Dieses Bestreben entsteht dadurch, daß die bewegliche Antriebsübertragung 29 beim Versuch das Moment des Propellertriebwerkes 14 zu Uberwinden sich stärker um das noch stillstehende Antriebsrad 22 wickelt. Dieses Verhalten führt einerseits dazu, daß die Kontaktfläche zwischen Antriebsrad 22 und beweglicher Antriebsübertragung zunimmt und damit günstiger wird und andererseits verschiebt sich die Wirkungslinie der Antriebskraft A aufgrund veränderter Spannung der beweglichen Antriebsübertragung 29, so daß ein größeres Hubmoment M für das Antriebs- und Umlenkrollensystem 21 entsteht. Beide Effekte verstärken den Kontakt zwischen Antriebsrad 22 und beweglicher Antriebsübertragung. Wenn der Anlaßvorgang beendet ist, d. h. wenn das Propellertriebwerk 14 läuft und sich auf Leerlaufdrehzahl beschleunigt hat, dann kehrt sich der Vorgang um. In diesem Zustand treibt das Propellertriebwerk 14 die bewegliche Antriebsübertragung 29 an, wodurch eine natürliche Tendenz zum Abstoßen d. h. Abkoppeln aufgrund der Tatsache daß D> A ist entsteht. Wenn sich die bewegliche Antriebsübertragung 29 vom Antriebsrad 22 gelöst hat, dann fällt die das Antriebs- und Umlenkrollensystem 21 tragende Schwenkvorrichtung 24 aufgrund ihres Eigengewichtes in die Ausgangslage zurück. Dieser Vorgang kann auch durch Umkehr der Drehriciitung des Anlaßmotors 20 unterstützt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Anlaßvorrichtung kann die Schwenkvorrichtung 24 auch noch mit einer Vorrichtung zur Gewichtsentlastung z. B. einer Feder versehen sein, wobei unerwünschte Schwingungen durch einen in der Schwenkrichtung wirkenden Schwingungsdämpfer unterdrückt werden können.
10 Transport- und Lagerbehälter 11 unbemannter Flugkörper 12 Raketentriebwerk 13 Propeller 14 Propellertriebwerk 20 Anlaßmotor 21 Antriebs- und Umlenkrollensystem 22 Antriebsrad des Propellertriebwerkes 14 23 Getriebe 24 Schwenkvorrichtung 25 Antriebsrad 26 Umlenkrolle 27 28 29 bewegliche Antriebsübertragung 30 Pfeil L e e r s e i t e

Claims

Anlaßvorrichtung für ein Propellertriebwerk eines unbemannten Flugkörpers Patentansprüche Anlaßvorrichtung für einen unbemannten aus einem Transport- und Lagerbehälter mit einem Raketentriebwerk startbaren Flugkörper, welcher für den Marschflug einen im Behälter frei drehbaren Propeller und ein mit der Anlaßvorrichtung startbares Propellertriebwerk aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anlaßvorrichtung einen fest im Behälter ( 10 ) eingebauten Anlaßmotor ( 20 ) aufweist, der ein mit einer beweglichen Antriebsübertragung (29) versehenes Antriebs- und Umlenkrollensystem ( 21 ) aufgrund seines Drenmomentes in eine mit dem Propellertriebwerk ( 14 ) gekoppelte Treibverbindung schwenkt.
2) Anlaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Abtriebswelle des Anlaßmotors ( 20 ) mit einem Antriebsrad ( 25 ) gekoppelt ist, dessen Achse das Schwenklager fur eine das Antriebs- und Umlenkrollensystem ( 21 ) tragende Schwenkvorrichtung ( 24 ) bildet.
3) Anlaßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Schwenkvorrichtung ( 24 ) neben dem das Schwenklager bildenden Antriebsrad ( 25 ) drei Umlenkrollen ( 26, 27, 28 ) zur Führung der beweglichen aus einer endlosen Schleife bestehenden Antriebsübertragung ( 29 ) aufweist.
4) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsrad ( 25 ) mit einer Reibscheibe zur Einstellung eines das Schwenken der Schwenkvorrichtung ( 24 ) unterstützenden Reibmomentes versehen ist.
5) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Propellertriebwerk ( 14 ) mit einem Antriebsrad ( 22 ) versehen ist, an das sich die bewegliche Antriebsübertragung ( 29 ) in der Arbeitsstellung zur Herstellung der Treibverbindung anlegt.
6) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antrieb von der Abtriebswelle des Anlaßmotors ( 20 ) über ein Getriebe ! 23 ) auf das Antriebsrad ( 25 ) des Antriebs- und Umlenkrollensystems ( 21 )übertragen wird.
7) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß für die bewegliche aus einer endlosen Schleife bestehende Antriebsübertragung ( 29 ) ein Treibriemen mit entsprechendem Antriebsrad und Umlenkrollen eingesetzt ist.
8) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gek e n n z e i c h ne t, daß für die bewegliche Antriebsübertragung ( 29 ) eine Kette mit entsprechendem Antriebsrad und Umlenkrollen eingesetzt ist.
9) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gek e n n z e i c h ne t, daß für die bewegliche Antriebsübertragung ( 29 ) ein Zahnriemen mit entsprechendem Antriebsrad und Umlenkrollen eingesetzt ist.
10) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwenkvorrichtung (24) mit einer Gewichtsentlastung versehen ist.
11) Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gek e n n z ei c h ne t, daß die Schwenkvorrichtung ( 24 ) mit einem Dämpfungsglied zur Vermeidung von Schwingungen versehen ist.
12) Anlaßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schwenkvorrichtung ( 24 ) eine Verkleidung umfaßt, vorzugsweise selbst die Verkleidung bildet.