DE4017504A1 - Entfaltungssystem fuer stromlinienfluegel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Entfaltungssystem für Stromlinienflügel und insbesondere auf ein solches System zur Benutzung in Verbindung mit einer in der Luft gestarteten Auslaufwaffe oder mit einem ähnlichen derartigen Flugkörper.

Eine solche Waffe ist ein Flugkörper oder dergleichen, der von einem Flugzeug in einer Entfernung von dem beabsichtigten Ziel gestartet wird. Der Flugkörper fliegt dann unabhängig auf das Ziel, wo er Sprengkörper abwirft. Um den Flug nach dem Ziel durchführen zu können, benötigt der Flugkörper Stromlinien­ flügel, z. B. Tragflügel und Schwanzflossen. Diese Tragflügel sind jedoch nachteilig, solange der Flugkörper vom Flugzeug getragen wird, weil die Flügel einen großen Raum einnehmen (wenn die Waffe beispielsweise in einem Bombenschacht mitge­ führt wird), und weil die Gefahr besteht, daß die Strom­ linienflügel die aerodynamischen Charakteristiken und das Verhalten des Flugzeugs stören, wenn die Waffen in einem Ge­ stell unter dem Flugzeug mitgeführt werden.

Daher ist bekannt, die Tragflügel und die Schwanzflossen in Transportstellung zu verstauen und sie nur in der "Flug­ stellung" auszufahren, nachdem die Waffe gestartet ist. Dies erfordert ein Entfaltungssystem, das betriebssicher arbeitet, welches jedoch in Anbetracht der Tatsache, daß es nur einmal benutzt wird, relativ einfach und kostengünstig sein muß.

Die GB-A-7 59 679 beschreibt einen durch eine Kanone gestarteten Flugkörper, der Tragflügel aufweist, die in ihre entfaltete Stellung ausgeschwenkt werden. Die Tragflügel werden veran­ laßt sich unter der Wirkung von zwei Federn zu verschwenken, die auf die Tragflügel über Kabel einwirken. Normalerweise werden die Flügel in ihrer Verstaustellung durch eine Ver­ klinkung gehalten, wobei die Federn unter Spannung stehen. Nach Freigabe der Verklinkung soll die Kraft der Federn die notwendige Schwenkbewegung zur Entfaltung der Flügel hervor­ rufen. Diese Benutzung von Federn hat jedoch mehrere Nachteile. Erstens müssen, wenn der Flugkörper, die Waffe oder dergleichen, mit einer hohen Geschwindigkeit fliegt, wie dies der Fall ist bei in der Luft gestarteten Flugkörpern, die Flügel gegen beträchtliche aerodynamische Kräfte geöffnet werden, die sie zu schließen trachten, und es gibt Begrenzungen hinsicht­ lich der maximalen Geschwindigkeit bei der die Flügel wirksam durch derartige Federsysteme entfaltet werden können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um Auslaufwaffen oder dergleichen handelt, die relativ große Flügel besitzen.

Es können sich außerdem Schwierigkeiten hinsichtlich einer betriebssicheren Flügelentfaltung im Hinblick auf die Tat­ sache ergeben, daß die durch die Federn ausgeübte Kraft mit ihrer Zusammendrückung abnimmt.

Um diese Schwierigkeiten zu vermindern, die durch die potentiell ungeeigneten Federkräfte verursacht werden, muß das Tragflügel­ drehgelenk mit einer komplizierten Lageranordnung versehen werden, um die Reibung zu vermindern, wodurch Gewicht und Kosten erhöht werden.

Weitere Nachteile, die sich bei einer Anordnung gemäß der GB-A-7 59 679 ergeben, umfassen die Tatsache, daß die Federn ständig unter Spannung gehalten werden müssen, bevor die Waffe gestartet wird, und dies kann gefährlich sein, wenn die Verriegelungseinrichtung unbeabsichtigt freigegeben wird oder bei der Handhabung auf springt.

Gemäß der Erfindung ist ein Entfaltungssystem für einen Stromlinienflügel vorgesehen, der um eine Achse von einer Verstaustellung in eine Entfaltungsstellung ausschwenkbar ist. Dieses System umfaßt einen Antrieb, der auf ein Kabel einwirkt, das an einem Ende an einer Stelle des Stromlinien­ flügels festgelegt ist, die von der Schwenkachse entfernt liegt, um den Tragflügel zu veranlassen, um diese Achse zwischen der Verstaustellung und der Entfaltungsstellung zu schwenken.

Durch diese Anordnung wird ein Entfaltungssystem geschaffen, welches die erwähnten Nachteile überwindet oder wenigstens abmildert.

Der Antrieb kann ein hydraulischer oder ein elektromagnetischer Antrieb sein. Um eine hohe Kraft kombiniert mit einem ge­ wichtsmäßig leichten Aufbau zu schaffen, ist es zweckmäßig, daß der Antrieb ein komprimiertes Gas aufweist, oder eine Gaserzeugungseinrichtung besitzt.

Um das System weiter zu vereinfachen, kann der Antrieb auf beide Kabel zweier Tragflügel wirken, oder statt dessen können zwei Tragflügel ein gemeinsames Betätigungskabel auf­ weisen, so daß nur ein Antrieb für ein Projektil erforderlich ist, das zwei gegenüberliegend angeordnete Stromlinienflächen aufweist.

Wie oben erwähnt, kann das erfindungsgemäße Entfaltungssystem zur Entfaltung der Flügel einer Auslaufwaffe oder dergleichen benutzt werden, wobei die Flügel um eine Achse senkrecht zur Oberfläche aus einer Verstaustellung parallel zur Längsachse des Flugkörpers in eine querverlaufende Entfaltungsstellung verschwenkbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Verriegelungs­ mechanismus vorgesehen sein, um den Stromlinienflügel nach seiner Entfaltung an Ort und Stelle zu verriegeln.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Teils eines Flug­ körperrumpfes, welche den Tragflügel- Entfaltungsmechanismus erkennen läßt, und

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Schwenk­ flügelaufbau.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Hier ist ein Projek­ til 1, beispielsweise ein Auslaufflugkörper, dargestellt, der einen im wesentlichen zylindrischen Rumpf 2 und zwei Flügel 3, 4 aufweist. In der Verstaustellung liegen die Flügel 3, 4 auf einer flachen oberen Oberfläche des Rumpfes, derart, daß sie sich allgemein parallel zur Längsachse des Flugkörperrumpf es erstrecken, wie dies bei 3′ und 4′ in Fig. 1 dargestellt ist. Statt dessen können die Flügel in Schlitzen untergebracht sein, die in den Seiten des Rumpfes ausgebildet sind. Um die Flügel 3, 4 in ihre Flugposition zu bewegen, werden diese gegenüber dem Rumpf 2 um die Schwenk­ gelenke 5, 6 in den durch die Pfeile in Fig. 1 angegebenen Richtungen verschwenkt. In ihrer endgültigen Flugposition erstrecken sich die Flügel 3, 4 in einem Winkel von etwa 45° gegenüber der Längsachse des Rumpfes 2.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eines der Gelenke 5, 6, um einen möglichen Flügelschwenkaufbau zu veranschaulichen, der eine vorteilhafte einfache Konstruktion besitzt. Der Flügel 3(4) liegt innerhalb einer Flügeltasche 7. Der Flügel ist mit einer oberen und einer unteren Beplankung 8, 9 ausgestattet, zwischen denen ein ringförmiges Flügellager 10 ausgebildet ist. Ein Stahlschwenkzapfen 11 liegt innerhalb der Flügel­ tasche 7 und erstreckt sich durch Ausnehmungen, die in der oberen und unteren Beplankung 8, 9 ausgebildet sind und durch das Flügellager 10, so daß der Flügel um den Zapfen 11 schwenk­ bar ist. Um die Reibung zu vermindern kann eine zylindrische Polytetrafluoräthylen-Auskleidung 12 zwischen dem Lager 10 und dem Zapfen 11 vorgesehen sein.

Nunmehr soll wieder auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Die Flügel 3, 4 werden aus ihren Verstaustellungen in ihre Flug­ stellungen durch einen Antrieb 13 überführt, der auf einem zentralen, in Längsrichtung verlaufenden Sparren 14 des Flugkörpers, hinter den Schwenkgelenken 5, 6, angeordnet ist.

Der Antrieb 13, der vorzugsweise durch Druckgas betätigt wird, umfaßt einen Kolben 15, der in einem Zylinder 16 verschiebbar ist. Der Kolben 15 weist einen vergrößerten Kopf auf, der direkt auf ein Kabel 17 an einer Mittelstellung desselben einwirkt oder hieran befestigt ist. Die beiden Enden des Kabels 17 sind an den Flügeln 3, 4 an Stellen 18, 19 be­ festigt, die von den Schwenkpunkten 5, 6 entfernt liegen. Das Kabel wird unter Spannung gehalten, wodurch bei der Bewegung des Antriebs 13, um den Kolben 15 aus dem Zylinder 16 herauszu­ führen, in Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 1, die Flügel 3, 4 veranlaßt werden, sich im Uhrzeigersinn bzw. im Gegen-Uhrzeiger­ sinn um die Schwenkachsen 5, 6 zu verschwenken, um in ihre Flug­ stellung überführt zu werden. Dabei bewegen sich die Fixie­ rungspunkte für die Kabel auf den Flügeln von den Punkten 18′, 19′ nach den Punkten 18, 19 wie dargestellt.

Um die Flügel in ihrer Fluglage zu halten, wird ein einfacher Verriegelungsmechanismus vorgesehen. Der Verriegelungsmechanis­ mus weist ein Verriegelungsglied 20 auf, das an einem Ende auf der Seite des zentralen Sparrens 14 vorgesehen ist. Das andere Ende des Verriegelungsgliedes 20 ist durch eine Feder von dem Sparren weg vorgespannt, kann jedoch so bewegt werden, daß die innere Oberfläche 21 des Verriegelungsgliedes 20 den Sparren 14 berührt und seine äußere Oberfläche auf einen Wegbegrenzer 22 ausgerichtet ist. Die Federvorspannung kann durch ein getrenntes Federelement erreicht werden, oder vor­ zugsweise durch die natürliche Elastizität des Gliedes 20 selbst. Der Flügel hat eine Verriegelungsausnehmung 23, die so gestaltet ist, daß sie mit dem beweglichen Ende des Ver­ riegelungsgliedes 20 zusammenpaßt. Wenn der Flügel 3 in seine Fluglage verschwenkt wird, berührt das Ende des Flügels das bewegliche Ende des Verriegelungsgliedes 20 an einer Stelle dicht benachbart zur Ausnehmung 23, aber in Abstand zu dieser. Wenn sich die Schwenkbewegung des Flügels fortsetzt, be­ wegt sich das Verriegelungsglied 20 nach dem Sparren 14 und der Berührungspunkt zwischen dem Flügel und dem Verriegelungs­ glied bewegt sich nach der Ausnehmung 23 hin. Wenn der Flügel 13 schließlich die Flugstellung erreicht und den Bewegungs­ begrenzer 22 berührt, erfaßt das Verriegelungsglied 20, welches gegen den Sparren 14 gedrückt wurde, die Ausnehmung 23 und nimmt die in Fig. 1 dargestellte Lage ein, um den Flügel in seiner Flugstellung zu verriegeln.

Obgleich nur ein Verriegelungsmechanismus beschrieben wurde, ist es klar, daß ein entsprechender Verriegelungsmechanismus für den anderen Flügel vorgesehen ist. Wenn die beiden Flügel jedoch direkt, beispielsweise durch das Kabel nach dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel, verbunden sind, braucht möglicher­ weise nur einer der Flügel direkt verriegelt zu werden, während der andere indirekt über diese Verbindung verriegelt wird.

Claims (6)

1. Entfaltungssystem für Stromlinienflügel, die um eine Achse aus einer Verstaustellung in eine Entfaltungsstellung verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb vorgesehen ist, der auf ein Kabel einwirkt, welches an einem Ende an einer Stelle eines Flügels fest­ gelegt ist, die von der Schwenkachse entfernt liegt, um den Flügel um die Achse zwischen der Verstaustellung und der Entfaltungsstellung zu verschwenken.

2. Entfaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Kabel zwischen zwei gegenüberliegenden Flügeln und dem Antrieb fixiert ist, der auf einen zentralen Punkt des Seils einwirkt, oder daß zwei Kabel mit den gegenüberliegenden Flügeln verbunden sind und auf sie ein Antrieb einwirkt, so daß nur ein Antrieb erforderlich ist, um zwei Flügel auszufahren.

3. Entfaltungssystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse allgemein normal zur Ebene der Flügel verläuft.

4. Entfaltungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen ist, um die Flügel in ihrer ausgefahrenen Stellung zu verriegeln.

5. Entfaltungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch Druckgas betätigt ist.

6. Auslaufwaffe mit wenigstens zwei gegenüberliegenden Flügeln, die durch ein Entfaltungssystem ausfahrbar sind, wie dieses in den vorhergehenden Ansprüchen gekennzeich­ net ist.