DE3726455A1 - Flugkoerper - Google Patents
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- 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
- F42B10/62—Steering by movement of flight surfaces
- F42B10/64—Steering by movement of flight surfaces of fins
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Flugkörper und insbesondere
auf Flugkörper mit aerodynamischen Flügeln bzw. Flossen zur
Erzielung einer Schlingersteuerung.
Die Schlingersteuerung von Flugkörpern wird durch aero
dynamische Flügel bzw. Flossen, die vom Rumpf des Flugkörpers
ausgehen, und mit einer Steuervorrichtung zur Verschwenkung
der Flügel um eine Querachse zur Erzielung von Schlinger
steuerbewegungen bewirkt. Eine derartige Anordnung, bei der
die Flügel durch Trägheitsvorrichtungen gesteuert werden, ist
in der US-PS 40 29 270 beschrieben.
Für Flugkörper, bei denen Flügel nur für Stabilitätszwecke
vorgesehen sind, wurde vorgeschlagen, die Flügel zum
Verstauen entweder in oder an den Rumpf des Flugkörpers zu
falten, und eine Vorrichtung vorzusehen, um die Flügel
selbsttätig zu entfalten, wenn der Flugkörper gestartet wird.
Aufgrund der Schwierigkeit, die Faltbewegung mit der Quer
schwenksteuerbewegung, die für die Schlingersteuerflügel
erforderlich ist, zu kombinieren, werden die einziehbaren
Flügel üblicherweise aerodynamisch festgelegt; Beispiele für
derartige Vorrichtungen ergeben sich aus der GB-PS 21 21 147
und US-PS 43 23 208.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein vereinfachtes
Schlingersteuersystem für einen Flugkörper vorzuschlagen.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein vereinfachtes
Schlingersteuersystem zu schaffen, bei dem die Schlinger
steuerung durch Flügel erzielt wird, die auch zum Zurück
ziehen in den Rumpf und zum automatischen Ausfahren während
des Startens des Flugkörpers geeignet sind.
Gemäß der Erfindung ist ein Flugkörper der gattungsgemäßen
Art gekennzeichnet durch ein Paar diametral gegenüber
liegender Flügel, die von einem Flugkörperrumpf so vorstehen,
daß sie entgegengesetzte Schlingerbewegungen um eine Längs
achse des Flugkörpers ergeben, und durch eine Betätigungs
vorrichtung zum selektiven Verändern des freigelegten
Bereiches der einzelnen Flügel für die Schlingersteuerung des
Flugkörpers.
Vorzugsweise ist die Betätigungsvorrichtung so ausgelegt, daß
komplementäre Bewegungen der einzelnen Flügel erzielt werden,
wobei dann, wenn der freigelegte Bereich eines Flügels
vergrößert wird, der freigelegte Bereich des anderen Flügels
entsprechend verkleinert wird, damit eine im wesentlichen
konstante freigelegte Gesamtfläche aufrechterhalten wird.
Die Flügel können einen voreingestellten Steigungswinkel
haben und können um seitliche Schwenkachsen befestigt sein,
die in der Lage sind, in der Ebene wirkende Schwenkbewegungen
auszuführen, wodurch die Änderung der freigelegten Fläche der
einzelnen Flügel erreicht wird. Zweckmäßigerweise können die
Flügel durch Federn in die vorstehende Position vorgespannt
sein und können um die Schwenkachsen durch in der Rumpf
wandung des Flugkörpers ausgebildete Schlitze in Stau
positionen innerhalb des Flugkörperrumpfes bewegt werden.
Die Betätigungsvorrichtung kann ein elektrisch betätigtes,
doppelt wirkendes Solenoid aufweisen. Zweckmäßigerweise ist
das Solenoid quer zum Flugkörperrumpf angeordnet und weist
eine Betätigungsstange auf, die von beiden Enden ausgeht; die
Stange ist in Längsrichtung von den Schwenkachsen im Abstand
versetzt und ihre Enden sind in Kontakt mit einer Innenfläche
der entsprechenden Flügel angeordnet, wenn sie ihre frei
gelegten Positionen einnimmt, so daß die gesamte freigelegte
Fläche der Flügel erzielt wird.
Das Solenoid kann so angeordnet sein, daß es die komple
mentäre Schwenkbewegung der Flügel zwischen voreingestellten
minimalen und maximalen Positionen des freigelegten Bereiches
ergibt.
Die Abfühlvorrichtung kann so ausgelegt sein, daß sie
Schlingerbewegungen des Flugkörperrumpfes um seine Längsachse
und einen Steuervorgang der Betätigungsvorrichtung ergibt.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich
nung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teil-Seitenschnittansicht eines Flugkörpers nach
der Erfindung,
Fig. 2 eine Teil-Schnittansicht längs der Linie A-A der Fig.
1 und
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 2.
Ein Flugkörper 10 besitzt einen etwa kreisförmigen Rumpf 11,
der konzentrisch zu einer Längsachse 12 ausgebildet und
während des Flugbetriebes in Richtung des Pfeiles C ange
ordnet ist.
Ein Paar diametral gegenüberliegender aerodynamischer Flügel
bzw. Flossen 13 und 14 steht in radialer Richtung durch
Schlitze 15 in der Wandung des Rumpfes 11 vor und ist mit
einem voreingestellten Steigungswinkel a ausgebildet, wie in
Fig. 3 gezeigt. Die Flügel 13 und 14 sind über seitliche
Schwenkachsen 13 a und 14 a für in der Ebene erfolgende
Schwenkbewegungen befestigt und sind gegen die vorstehenden
Positionen durch Federn 16 (Fig. 2) vorgespannt. Wie durch
die gestrichelte Umrißlinie 13 b in Fig. 1 dargestellt, können
die Flügel 13 und 14 um die entsprechenden Achsen 13 a und 14 a
durch den Schlitz 15 hindurch in eine verstaute Position
innerhalb des Rumpfes 11 gefaltet werden.
Quer zum Körper 11 ist ein doppelt wirkendes, elektrisch
angetriebenes Solenoid 17 angeordnet, das eine Betätigungs
stange 18 besitzt, die an beiden Enden vorsteht. Die Stange
18 ist in Längsrichtung im Abstand von einer Linie durch die
Achsen 13 a und 14 a versetzt, und ihre Enden 18 a und 18 b
stehen in Kontakt mit inneren Oberflächen 19 der ent
sprechenden Flügel 13 und 14.
Im Betrieb auftretende Schwenkbewegungen der Flügel 13 und 14
werden durch das Solenoid 17 auf eine Bogenbewegung zwischen
einer minimalen freigelegten Fläche, z.B. einer minimalen
Hubposition, die mit 14 b in Fig. 1 angezeigt ist, und einer
maximalen freigelegten Fläche, z.B. einer maximalen Hub
position, die durch die gezeigte Position des Flügels 13 in
Fig. 1 dargestellt ist, begrenzt. Das Solenoid 17 ist so
ausgelegt, daß es in einer Bezugs- oder Startposition beide
Flügel 13 und 14 in einer mittleren Hubposition zwischen den
minimalen und maximalen Hubpositionen hält, wie mit 14 c in
bezug auf den Flügel 14 in Fig. 1 angezeigt.
Die mittleren Hubpositionen der Flügel 13 und 14 ergeben eine
freigelegte Gesamtfläche oder Arbeitsfläche, die im Betrieb
eine Gesamthubkraft ergibt.
Eine nicht dargestellte Abfühlvorrichtung fühlt die Schlin
gerbewegung des Rumpfes 11 um die Längsachse 12 ab und
steuert entsprechend das Solenoid 17.
Wenn der Flugkörper nach der Erfindung ein in einem Startrohr
befestigter Flugkörper ist, werden im Betrieb die Flügel 13
und 14 in der mit 13 b gezeigten Stauposition gehalten. Hat
der Flugkörper 10 sein Startrohr verlassen, werden die Flügel
13 und 14 selbsttätig durch die Schlitze 15 nach außen soweit
geschwenkt, daß die inneren Flächen 19 in Kontakt mit den
Enden 18 a und 18 b der Betätigungsstange 18 kommen, um die
Flügel 13 und 14 in ihren entsprechenden mittleren Hub
positionen 14 c in Fig. 1 zu positionieren, damit aufgrund des
voreingestellten Steigungswinkels a eine Gesamtbetriebs
hubkraft erzielt wird.
Diese Gesamthubkraft wird aufgrund der Orientierung der
Flügel 13 und 14 in gleiche große und entgegengesetzte
Schlingermomente umgesetzt, die um die Längsachse 12 wirksam
werden, und die, wenn die Flügel ihre entsprechenden mitt
leren Hubpositionen 14 c einnehmen, einander im wesentlichen
aufheben, so daß ein effektives Null-Schlingermoment auf
tritt.
Jede Tendenz des Flugkörpers 10, um die Längsachse 12 zu
schlingern, wird durch die Abfühlvorrichtung (nicht dar
gestellt) festgestellt, die ein Signal an das Solenoid 17
gibt, um die Betätigungsstange 18 zu bewegen, wodurch eine
entsprechende komplementäre Schwenkbewegung der entsprechen
den Flügel 13 und 14 um die Achsen 13 a und 14 a entsteht.
Hierzu ist zu bemerken, daß die Verlängerung eines Endes des
Stabes 18, z.B. das Ende 18 a, Hand in Hand mit einer gleich
großen Zurückziehung des anderen Stabendes 18 b geht; dies hat
zur Folge, daß bei einer Vergrößerung der freigelegten Fläche
eines Flügels die freigelegte Fläche des anderen Flügels
entsprechend verkleinert wird. Die vorerwähnte freigelegte
Gesamtfläche der Flügel 13 und 14 bleibt somit über die
gesamten Schwenkbewegungen der Flügel im wesentlichen
konstant, so daß eine im wesentlichen konstante Hubkraft auf
den Flugkörper 10 einwirkt.
Nimmt man an, daß die Abfühlvorrichtung eine Tendenz des
Flugkörpers 10 zur Drehung im Uhrzeigersinn, d.h. in Richtung
des Pfeiles D (Fig. 2) feststellt, wird dem Solenoid 17
signalisiert, den Flügel 13 gegen die maximale Hubposition
und den Flügel 14 gegen die minimale Hubposition zu bewegen,
wodurch entsprechend die Hubkraft, die von dem Flügel 13
aufgebracht wird, erhöht, und die von dem Flügel 14 auf
gebrachte Hubkraft verringert wird, so daß ein resultierendes
Schlingermoment erzielt wird, das in einer Gegenuhrzeiger
richtung wirksam wird, um der Tendenz eines Schlingern in
Uhrzeigerrichtung entgegenzuwirken und den Flugkörper 10 zu
stabilisieren.
Vorstehend wurde eine Ausführungsform der Erfindung be
schrieben und dargestellt; die Erfindung ist jedoch hierauf
nicht beschränkt. Wenn beispielsweise der Flugkörper nicht
von einem Rohr aus gestartet wird, kann auf das Merkmal des
Faltens der Flügel 13 und 14 in eine verstaute Position
verzichtet werden. Auch können einzelne Solenoide verwendet
werden, um die entsprechenden Flügel zu betätigen, und es
kann eine beliebige andere, geeignete Betätigungsvorrichtung
anstelle elektrisch betätigter Solenoide verwendet werden.
Ferner können die Flügel 13 und 14 auch für eine Querbewegung
zwischen maximalen und minimalen Hubpositionen befestigt
sein, anstatt daß sie schwenkbar befestigt sind.
Claims (10)
1. Flugkörper, gekennzeichnet durch ein Paar von diametral
entgegengesetzt angeordneten Flügeln (13, 14), die von
einem Rumpf (11) des Flugkörpers (10) so vorstehen, daß
entgegengesetzt gerichtete Schlingerbewegungen um eine
Längsachse (12) des Flugkörpers erzeugt werden, und eine
Betätigungsvorrichtung (17, 18) zum selektiven Verändern
der freigelegten Fläche der individuellen Flügel für eine
Schlingersteuerung des Flugkörpers.
2. Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigungsvorrichtung (17, 18) so ausgelegt ist, daß
sie komplementäre Bewegungen der individuellen Flügel (13,
14) ergibt, wobei bei einer Vergrößerung der freigelegten
Fläche eines Flügels die freigelegte Fläche des anderen
Flügels verkleinert wird, um eine im wesentlichen kon
stante freigelegte Gesamtfläche aufrechtzuerhalten.
3. Flugkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügel (13, 14) einen voreingestellten Steigungs
winkel haben.
4. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flügel (13, 14) um seitliche
Schwenkachsen (13 a, 14 a) befestigt sind, so daß in der
Ebene auftretende Schwenkbewegungen ermöglicht werden,
wodurch die Änderung der freigelegten Fläche der einzelnen
Flügel erzielt wird.
5. Flugkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flügel (13, 14) in die vorstehenden Positionen
federvorgespannt sind.
6. Flugkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügel (13, 14) um die Schwenkachsen durch
Schlitze (15) in der Bodenwand des Rumpfes hindurch in
Verstaupositionen im wesentlichen innerhalb des Rumpfes
(11) des Flugkörpers bewegbar sind.
7. Flugkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (17, 18)
ein elektrisch betätigtes, doppelt wirkendes Solenoid (17)
aufweist.
8. Flugkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Solenoid (17) quer zum Rumpf (11) des Flugkörpers
angeordnet ist und eine Betätigungsstange (18) aufweist,
die von beiden Enden ausgeht, die in Längsrichtung von den
Schwenkachsen (13 a, 14 a) im Abstand versetzt ist und die
mit ihren Enden (18 a, 18 b) in Kontakt mit einer Innen
fläche (19) der entsprechenden Flügel (13, 14) kommt, wenn
diese ihre freigelegten Positionen einnehmen, so daß die
freigelegte Gesamtfläche der Flügel erzielt wird.
9. Flugkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
Betrieb das Solenoid so ausgelegt ist, daß die komple
mentäre Schwenkbewegung der Flügel zwischen voreinge
stellten Positionen minimaler (14 b) und maximaler (13)
freigelegter Fläche auftritt.
10. Flugkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn
zeichnet, durch eine Abfühlvorrichtung, die die Schlin
gerbewegung des Rumpfes des Flugkörpers um seine Längs
achse und den Steuerbetrieb der Betätigungsvorrichtung
feststellt.
Applications Claiming Priority (1)
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GB868620657A GB8620657D0 (en) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | Missile |
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DE3726455A1 true DE3726455A1 (de) | 1988-03-03 |
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GB (2) | GB8620657D0 (de) |
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CN109625244A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 湖南云箭集团有限公司 | 可折叠的高效前掠式舵翼组件 |
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RU2763512C1 (ru) * | 2021-07-30 | 2021-12-29 | Публичное акционерное общество "Долгопрудненское научно-производственное предприятие" | Способ формирования команд управления на рулевой привод системы стабилизации осесимметричного летательного аппарата |
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- 1987-07-31 GB GB8718224A patent/GB2195300B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-08 DE DE19873726455 patent/DE3726455A1/de not_active Withdrawn
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CN109625244B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-08-17 | 湖南云箭集团有限公司 | 可折叠的前掠式舵翼组件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB8718224D0 (en) | 1987-09-09 |
GB2195300B (en) | 1990-01-31 |
GB2195300A (en) | 1988-04-07 |
GB8620657D0 (en) | 1987-01-14 |
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