[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung sowie einen Klappflügel
mit einer solchen Vorrichtung, insbesondere für einen Flugkörper.
[0002] Ein Flugkörper, wie beispielsweise ein Lenkflugkörper für die Verwendung in einem
Verteidigungssystem, weist in der Regel vom seinem Längskörper abstehende Tragflächen
oder Stabilisierungsflächen auf, die die für die Flugphase erforderlichen aerodynamischen
Eigenschaften verleihen. Solche Trag- oder Stabilisierungsflächen sind für die Lagerung,
für den Transport oder für den Abschuss eines derartigen Flugkörpers eher hinderlich.
Aus diesem Grund kommen Klappflügel zur Anwendung, die im Grundzustand der Flugkörpers
eingeklappt sind und erst in der Flugphase entfaltet werden. Ein solcher Klappflügel
umfasst üblicherweise eine schwenkbare Tragfläche und ist mit einer Vorrichtung versehen,
die das Aufklappen oder Entfalten der Tragfläche zu Beginn der Flugphase auslöst.
Ein Klappflügel mit einer derartigen Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung ist bezüglich
Größe und Masse Randbedingungen unterworfen, da der Klappflügel im eingeklappten Zustand
die vorgegebene Außenkontur des Flugkörpers allenfalls nur unwesentlich vergrößern
darf. Auch darf durch den Klappflügel die Masse des Flugkörpers nicht in einem für
die Flugphase oder für die Reichweite nachteiligen Maße erhöht werden.
[0003] Aus dem Stand der Technik ist eine Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung für einen
Klappflügel eines Lenkflugkörpers bekannt, wobei die zu dem Klappflügel gehörige Tragfläche
in einer längs an dem Flugkörper anliegenden Tragflächentasche eingeschwenkt aufbewahrt
wird. In der Flugphase wird die Tragfläche durch Anwendung mechanischer und/oder pyrotechnischer
Hilfsmittel ausgeschwenkt.
[0004] Im Allgemeinen ist es jedoch nicht möglich, allein mittels mechanischer Hilfsmittel
wie Federpaketen oder Aktuatoren die Tragfläche bis in ihre Endposition auszuschwenken,
weil das durch die Außenkonturen vorgegebene Integrationsvolumen zu klein ist. Somit
besteht schon vorab eine Begrenzung der möglichen Wirkung von mechanischen Hilfsmitteln.
Weiterhin sind mögliche Anordnungspositionen ungünstig für die Hebelwirkung der Hilfsmittel
auf die Tragfläche, und ferner treten schon zu Beginn der Flugphase des Flugkörpers
Trägheitskräfte auf, die ein Ausschwenken der Tragfläche erschweren können.
[0005] Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, durch welche
der Entfaltungsvorgang eines Klappflügels unter der Einschränkung des geringen Integrationsvolumens
möglichst zuverlässig bewirkt wird, nach Möglichkeit ohne eine Beeinträchtigung des
Strömungsverhaltens nach dem Entfaltungsvorgang zu bewirken.
[0006] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Klappflügel anzugeben, der
eine möglichst zuverlässige Entfaltung während der Flugphase zeigt und der ein möglichst
geringes Integrationsvolumen benötigt.
[0007] Eine dritte Aufgabe der Erfindung umfasst die Darstellung eines Flugkörpers, welcher
die unter Einsatzbedingungen erforderlichen aerodynamischen Eigenschaften aufweist.
[0008] Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem eine Vorrichtung zur
Tragflächenentfaltung angegeben wird, insbesondere für einen Flugkörper, mit einem
sich entlang einer Längsachse erstreckenden Grundkörper, mit einem Befestigungsmittel,
mit einer Anzahl bewegbarer Klappen und mit einer Anzahl seitlicher Ausnehmungen,
wobei das Befestigungsmittel zum Aufsetzen des Grundkörpers auf eine Stirnendseite
einer Tragfläche ausgebildet ist, wobei die oder jede bewegbare Klappe zur Beeinflussung
des Strömungswiderstandes der Tragfläche oder der Steuerfläche ausgebildet ist, und
die oder jede seitliche Ausnehmung zur selbstlösbaren Befestigung des Grundkörpers
an der Tragfläche oder der Steuerfläche in einer Endposition eingerichtet ist.
[0009] Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, an den Tragflächen
Klappen einzusetzen, die den Strömungswiderstand der Tragfläche erhöhen und dadurch
deren Aufklappen bis in die Endposition effektiv unterstützen. Hierdurch wird ein
zuverlässiges Entfalten bewirkt.
[0010] In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass die für den Entfaltungsvorgang
an sich vorteilhafte Vergrößerung des Strömungswiderstandes für die aerodynamischen
Eigenschaften des Flugobjekts hernach nachteilhaft ist. Das Flugverhalten des Flugkörpers
wird erheblich beeinträchtigt. Der Flugkörper wird abgebremst, verlangsamt sich, und
die Reichweite wird vermindert, oder es wird zur Kompensation einer geringeren Reichweite
und einer geringeren Geschwindigkeit der Treibstoffbedarf erhöht.
[0011] Der Erfindung liegt schließlich in einem dritten Schritt die Idee zugrunde, bei Erreichen
der Endposition eine Selbstlösung der Befestigung der Vorrichtung an der Tragfläche
auszulösen. Eine Erhöhung des Strömungswiderstandes wird somit gezielt und effektiv
nur für den Entfaltungsvorgang eingesetzt. Nach dem Entfalten werden die Leistungsparameter
der Tragfläche durch die Vorrichtung, d.h. insbesondere durch die daran angeordneten
Klappen, nicht mehr nachteilig beeinflusst, da sie dann nicht mehr vorhanden ist.
Darüberhinaus wird der Einsatz pyrotechnischer Elemente überflüssig. Die von der Tragfläche
bei Erreichen der vorgesehenen Endposition abgelöste Vorrichtung wird durch ihren
erhöhten Strömungswiderstand von der Tragfläche in kontrollierter Weise abgehoben
und entfernt sich in gewünschter Weise vom Flugkörper. Eine Kollision mit dem Flugkörper
ist nicht zu befürchten.
[0012] Die Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung ist vorteilhafterweise dadurch charakterisiert,
dass das Befestigungsmittel eine Längsausnehmung umfasst, welche eine zur Stirnendseite
der Tragfläche korrespondierende Negativform aufweist. Mit einer solchen Längsausnehmung
lässt sich der Grundkörper passgenau auf die Stirnendseite der Tragfläche aufsetzen.
[0013] Weiterhin weist der Grundkörper vorteilhafterweise an einer Endseite ein Entrastungsmittel
auf, insbesondere eine Anschrägung, welche/s auf Anschlag dem Grundkörper einen Impuls
entlang seiner Längsachse verleiht, insbesondere in die Richtung der gegenüberliegenden
Endseite des Grundkörpers. Dieser Anschlag ist insbesondere mit dem Erreichen der
vorgegebenen Endposition zu koppeln. Wird die Tragfläche beim Entfaltungsvorgang bis
in die Endposition aufgeklappt, so läuft bei Erreichen der Endposition das Entrastungsmittel
gegen den Anschlag, wodurch das Entrastungsmittel ausgelöst wird. Erfolgt die Entrastung
durch einen Impuls entlang der Längsrichtung, so wird die Vorrichtung zur Flügelentfaltung
vom Flugkörper wegbewegt. Die Auslösung durch eine Längsbewegung des Grundkörpers
wird zusätzlich durch die Massenträgheit des Grundkörpers zusätzlich unterstützt.
[0014] In einer günstigen Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsvariante der Vorrichtung
ist das Entrastungsmittel dadurch bewirkt, dass die oder jede seitliche Ausnehmung
derart ausgebildet ist, dass bei einer Verschiebung der Vorrichtung aus einer vorgegebenen
Endposition entlang der Längsachse eine Lösung der Befestigung ausgelöst wird.
[0015] Bevorzugterweise ist hierzu die oder jede Ausnehmung hakenförmig ausgebildet, so
dass die Vorrichtung insbesondere mit Verriegelungsbolzen in der Endposition fixierbar
ist. Die Verriegelungsbolzen sind dabei geeigneterweise der Tragfläche zugeordnet.
Die Hakenform der oder jeder Ausnehmung lässt eine Längsverschiebung des Grundkörpers
derart zu, dass in einer Halteposition der Grundkörper an der Tragfläche fixiert ist
und in einer gegenüber der Halteposition um eine Mindestlänge in Längsrichtung verschobenen
Position die Fixierung gelöst wird.
[0016] Um insbesondere in Abhängigkeit der Formgebung des Grundkörpers, des Entrastungsmittels
und der beim Entfaltungsvorgang angreifenden Massenträgheitskräfte den Ablösevorgang
der Befestigung der Vorrichtung zu beeinflussen, sind mehrere Ausnehmungen vorgesehen,
die in Abhängigkeit der Position bezüglich der Längsachse eine jeweils verschiedene
Länge und Formgebung aufweisen. Beispielsweise kann bei zwei seitlichen Ausnehmungen
unterschiedlicher Länge, die entlang der Längsachse voneinander beabstandet positioniert
sind, erreicht werden, dass die Ablösung der Tragfläche von den seitlichen Ausnehmungen
zu unterschiedlichen Zeiten stattfindet, so dass der Grundkörper im Moment der Ablösung
von der Tragfläche zu dieser einen bestimmten Winkel bildet.
[0017] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind paarweise bewegbare
Klappen entlang der Längsachse sich gegenüberliegend angeordnet. Ist die Vorrichtung
auf eine Tragfläche aufgesetzt, so dienen diese bewegbaren Klappen zur symmetrischen
Erhöhung des Strömungswiderstandes der Tragfläche auf beiden Flächenseiten. Durch
die gezielte Erhöhung des Strömungswiderstandes der Tragfläche wird die Tragfläche
im Entfaltungsprozess zuverlässig aufgeklappt.
[0018] Vorteilhafterweise sind die Klappen mit einem Federmechanismus versehen, der bei
einer Auslösung zur Aufstellung der Klappen eingerichtet ist. Da die Klappen durch
ihren Strömungswiderstand aufgestellt werden, genügt ein relativ einfacher Federmechanismus,
beispielsweise unter Verwendung einer mechanischen Druck- oder Zugfeder, um ein vollständiges
Aufstellen der Klappen zur Erhöhung des Strömungswiderstands und somit zur Entfaltung
des Klappflügels bzw. der Tragfläche zu erzielen.
[0019] Da die Vorrichtung auf eine einmalige Verwendung ausgelegt ist, ist die Wahl eines
geeigneten Materials von Vorteil, welches die für den Einsatz erforderlichen Eigenschaften
aufweist, welches aber dennoch kostengünstig herstellbar ist. Zu diesem Zweck bieten
sich vor allem Kunststoffe an.
[0020] Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Klappflügel angegeben
wird, insbesondere für einen Flugkörper, mit einer Tragfläche, mit einem Schwenkmechanismus
zum Ausfahren der Tragfläche bis in eine Endposition, mit einer Tragflächentasche
zur längsseitigen Aufnahme der Tragfläche in einem eingefahrenen Zustand, und mit
einer an der Stirnendseite der Tragfläche angeordneten Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung
der vorab genannten Art.
[0021] Geeigneterweise ist ein solcher Klappflügel derart ausgestaltet, dass die Tragfläche
im eingefahrenen Zustand nicht vollständig von der Tasche eingeschlossen ist und die
Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung auf die aus der Tasche hervorstehende Stirnendseite
aufgebracht ist.
[0022] Weiterhin sind zur Fixierung der Vorrichtung an die Tragfläche vorzugsweise eine
Anzahl von Verriegelungsbolzen eingerichtet. Jeder dieser Verriegelungsbolzen greift
in die jeweils korrespondierende seitliche Ausnehmung der Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung
kraft- oder formschlüssig ein. Weiterhin kann der oder jeder Verriegelungsbolzen federnd
gelagert sein. Hierdurch und weiterhin vorteilhafterweise können durch die Wechselwirkung
des oder jedes Verriegelungsbolzens mit der oder jeder korrespondierenden seitlichen
Ausnehmung der Vorrichtung Zwangsbedingungen vorgegeben werden, so dass die Bewegung
der Vorrichtung beim Ablösevorgang in einer gewünschten Weise geführt ist. In einer
Anwendung beim Ablösevorgang löst sich beispielsweise die Vorrichtung eher aus jenen
Verriegelungsbolzen, die näher zum Aufklappdrehpunkt der Tragfläche liegen als aus
weiter beabstandeten Verriegelungsbolzen. Dadurch dreht sich die Vorrichtung beim
Ablösevorgang um die weiter entfernt liegenden Verriegelungsbolzen, ehe sie sich gänzlich
ablöst. Dieser Ablauf wird unterstützt durch aufgestellten Klappen, durch die der
Strömungswiderstand erhöht wird. Somit werden eine Teilrotation des Grundkörpers mit
dessen translatorischer Ablösebewegung so gekoppelt, dass der Grundkörper bei der
Ablösung von der Tragfläche mit dieser einen bestimmten Winkel einschließt. Eine kontrollierte
Ablösung, welche durch die Vorgabe der Kopplung der Freiheitsgrade der Ablösebewegung
erreicht wird, ist von Vorteil, um irreguläre Bewegungen des Grundkörpers bei der
Ablösung und damit eine mögliche Kollision mit dem Flugobjekt zu verhindern.
[0023] Weitere vorteilhaften Ausgestaltungsvarianten des Klappflügels betreffen dessen Wechselwirkung
und Anordnung zu der oder jeder bewegbaren Klappe der Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung greift eine solche Klappe im eingefahrenen Zustand
der Tragfläche in die Tragflächentasche und wird dort insbesondere unter Vorspannung
festgehalten, so dass die Klappe selbst eingefahren ist. Im aufgestellten Zustand
liegt die Klappe im Wesentlichen in der Ebene der Längsachse der Vorrichtung und steht
senkrecht zur Tragfläche. Durch diese Ausgestaltung wird im eingeklappten Zustand
ein geringes Integrationsvolumen benötigt. Im aufgeklappten Zustand ist der durch
die Klappe verursachbare Strömungswiderstand möglichst groß.
[0024] Damit der Strömungswiderstand an einer Klappe angreifen kann, muss diese aufgestellt
sein, und die Projektion der Klappenfläche in eine Ebene senkrecht zur Anströmungsrichtung
der Tragfläche muss hinreichend groß sein. Der Klappflügel weist vorteilhafterweise
einen geeigneten Auslösemechanismus auf, durch den die Tragfläche rasch soweit aus
der Tragflächentasche herausbewegt wird, dass die oder jede bewegbare Klappe nicht
mehr in Wechselwirkung mit der Tragflächentasche steht und von dieser nicht mehr unter
Vorspannung gehalten wird. Ein derartiger Auslösemechanismus ist über einen Aktor-
oder einen Federmechanismus realisierbar. Insbesondere muss dieser nicht dazu ausgelegt
sein, die Tragfläche bis in die Endposition aufzuklappen und kann daher platzsparend
und im Bereich der Tragflächentasche integrierbar ausgelegt werden.
[0025] In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung ist der Klappflügel vorteilhafterweise
mit einem Sensor-Aktor-System ausgerüstet, welches im ausgefahrenen Zustand der Tragfläche
im Bereich der Endposition einen Ablöseimpuls auslöst, der auf den Grundkörper der
Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung übertragen wird. Falls der Grundkörper ein anschlagreaktives
Entrastungsmittel aufweist, kann ein Sensor-Aktor-System ergänzend wirken. Durch den
Ablöseimpuls wird in Ergänzung zu der Massenträgheit des Grundkörpers die Vorrichtung
aus ihrer Verankerung gelöst. Ferner steht vorteilhafterweise im ausgefahrenen Zustand
der Tragfläche deren Längsachse im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Tragflächentasche.
Für einen derart ausgestalteten Klappflügel ist der Ablösevorgang für die Vorrichtung
zur Tragflächenentfaltung in einfacher Art und Weise realisierbar.
[0026] Die dritte Aufgabe der Erfindung wird durch einen Flugkörper gelöst, der mit einer
Anzahl von Klappflügeln der vorbeschriebenen Art ausgestattet ist.
[0027] Eine Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung und ein Klappflügel der vorbeschriebenen
Art, sind prinzipiell auch für den Einsatz an Unterwassergeschossen oder Tauchfahrzeugen
geeignet, wobei die konkrete Ausformung der Vorrichtung sowie des als Ruder fungierenden
Klappflügels den spezifischen hydrodynamischen Erfordernissen anzupassen sind.
[0028] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen jeweils in perspektivischer Darstellung:
- Fig. 1
- einen Klappflügel mit einer Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung in eingefahrenem
Zustand,
- Fig.2
- den Klappflügel mit der Vorrichtung nach Fig. 1 mit initial ausgeschwenkter Tragfläche
in einer seitlichen Ansicht,
- Fig. 3
- den Klappflügel mit der Vorrichtung nach Fig. 1 mit ausgeschwenkter Tragfläche kurz
vor der Endposition in perspektivischer Ansicht gemäß Fig. 1,
- Fig. 4
- den Klappflügel mit der Vorrichtung nach Fig. 1 in der zu Fig. 3 identischen Position
in seitlicher Ansicht,
- Fig. 5
- den Klappflügel mit sich initial ablösender Vorrichtung nach Fig. 1 mit vollständig
ausgeschwenkter Tragfläche in der Endposition in seitlicher Ansicht,
- Fig. 6
- den Klappflügel mit abgelöster Vorrichtung nach Fig. 1 mit vollständig ausgeschwenkter
Tragfläche in der Endposition in seitlicher Ansicht,
- Fig. 7
- den Klappflügel mit Vorrichtung nach Fig. 1 nach Auslösung des Ablöseimpulses mit
Detaildarstellungen des Ablösevorgangs und
- Fig. 8
- den Klappflügel mit sich initial ablösender Vorrichtung nach Fig. 5 mit Detaildarstellungen
des Ablösevorgangs.
[0029] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung V zur Tragflächenentfaltung mit einem Grundkörper 1
und mit bewegbaren Klappen 2, die auf eine schwenkbare Tragfläche 3 eines Klappflügels
4 aufgebracht ist. Der Klappflügel 4 umfasst außer der schwenkbaren Tragfläche 3 eine
Tragflächentasche 5, welche die schwenkbare Tragfläche 3 im hier gezeigten eingeklappten
Zustand einschließt. Dabei ragt der Bereich der Stirnendseite 6, auf welcher die Vorrichtung
1 aufliegt, aus der Tragflächentasche 5 heraus und die bewegbaren Klappen 2 der Vorrichtung
greifen in die Tragflächentasche 5 endseitig noch ein. Die bewegbaren Klappen 2 sind
mit einem Federmechanismus zum Aufklappen versehen, so dass sie in der gezeigten Darstellung
von der Tragflächentasche 5 unter Vorspannung gehalten werden. Weiterhin umfasst der
Klappflügel 4 eine Befestigungsleiste 7, an welcher der Klappflügel 4 auf dem Flugkörper
montiert wird. Der Klappflügel 4 wird damit in Längsrichtung an einem nicht näher
dargestellten Flugkörper angebracht, so dass sich der Klappflügel 4 bezüglich des
Flugkörpers in radialer Richtung nach außen entfaltet.
[0030] In Fig. 2 ist der Klappflügel 4 mit der Vorrichtung V nach Fig. 1 mit initial ausgeschwenkter
Tragfläche 3 in seitlicher Ansicht gezeigt. Mittels dem in die Tragflächentasche 5
integrierten Federmechanismus wird die Tragfläche 3 während der Flugphase aus dem
in Fig. 1 dargestellten eingeklappten Zustand herausgesprengt. Die Hebelwirkung des
Federmechanismus reicht jedoch nicht aus, um die Tragfläche 3 vollständig auszuschwenken.
Die bewegbaren Klappen 2, die zu beiden Seiten der Tragfläche 3 an dem Grundkörper
1 der Vorrichtung V montiert sind, stehen nicht mehr in Wechselwirkung mit der Tragflächentasche
und werden durch den zugehörigen Federmechanismus aufgeklappt. Die Darstellung zeigt
die Klappen 2 im Moment des Aufklappens, wobei sie mit der Tragfläche gerade einen
Winkel von etwa 45° einschließen. Weiterhin sind die seitlichen Ausnehmungen 8 am
Grundkörper 1 und Verriegelungsbolzen 9, mittels derer die Vorrichtung V auf der Stirnendseite
6 der Tragfläche 3 fixiert ist, erkennbar. Die seitlichen Ausnehmungen 8 weisen in
Abhängigkeit von ihrer Position relativ zur Tragfläche eine vorgegebene Länge auf.
[0031] Fig. 3 zeigt den Klappflügel 4 mit der Vorrichtung V zur Tragflächenentfaltung nach
Fig. 1 mit ausgeschwenkter Tragfläche 3 kurz vor dem Erreichen der Endposition in
perspektivischer Ansicht gemäß Fig. 1. Sichtbar sind die aufgeklappten schwenkbaren
Klappen 2 zu beiden Seiten der Tragfläche 3, die fast senkrecht zur Tragflächentasche
5 steht. Die Längsrichtung 10 der Tragflächentasche 5 entspricht der Anströmungsrichtung
der Tragfläche 3, so dass die bewegbaren Klappen 2 im aufgeklappten Zustand einen
maximalen Strömungswiderstand erzeugen. Durch diesen Strömungswiderstand wird die
Tragfläche 3 ab dem in Fig. 2 dargestellten Schwenkzustand bis in den hier gezeigten
Zustand aufgerichtet. Es wird ersichtlich, dass ein derartiger Strömungswiderstand
nach dem Öffnungsvorgang das Flugverhalten des Flugkörpers beeinträchtigt.
[0032] Fig. 4 stellt nun den Klappflügel 4 mit der Vorrichtung V nach Fig. 1 in der zu Fig.
3 identischen Konfiguration in seitlicher Ansicht dar. Weitere Details sind Fig. 2
entnehmbar. Kurz vor dem Erreichen der Endposition der Tragfläche 3 läuft die untere
Endseite 1A des Grundkörpers 1 der Vorrichtung V gegen einen Anschlag 11. Durch eine
abgeschrägte Auflauffläche am unteren Ende des Grundkörpers 1 der Vorrichtung V wird
diesem ein Impuls entlang der Richtung 12, d.h. in Längsrichtung des Grundkörpers
1 verliehen, welcher durch die Massenträgheit der Vorrichtung V noch verstärkt wird.
[0033] Fig. 5 stellt den Klappflügel mit sich initial ablösender Vorrichtung nach Fig. 1
mit vollständig ausgeschwenkter Tragfläche in der Endposition in seitlicher Ansicht
dar. Weitere Details der Darstellung sind Fig. 4 sowie Fig. 2 entnehmbar. Die hier
dargestellte Situation folgt unmittelbar auf die in Fig. 4 dargestellte Situation.
Durch den auf den Anschlag hin ausgelösten Impuls wird die Vorrichtung V an den unteren
seitlichen Ausnehmungen 8A aus den korrespondierenden unteren Verriegelungsbolzen
9A, die zu beiden Flächenseiten der Tragfläche 3 angeordnet sind, ausgeklinkt. Dabei
wird zunächst durch die hakenförmige Ausbildung der Ausnehmungen 8A die Bewegung der
Vorrichtung V in die Richtung 12 nach hinten umgelenkt, und die untere Endseite 1A
des Grundkörpers 1 der Vorrichtung V löst sich von der Stirnendseite 6 der Tragfläche
ab. Der weiterhin an den aufgestellten Klappen 2 angreifende Strömungswiderstand wird
nun im Bereich der unteren Endseite 1A des Grundkörpers 1 nicht mehr auf die Tragfläche
3 übertragen. Dadurch geht vom Strömungswiderstand nun eine Hebelwirkung aus, die
die Vorrichtung V an der unteren Endseite 1A des Grundkörpers 1 von der Tragfläche
3 nach hinten wegdreht. Durch diese Drehung rasten die seitlichen Ausnehmungen 8B
aus den Verriegelungsbolzen 9B zu beiden Flächenseiten der Tragfläche 3. Unmittelbar
hierauf folgt die in Fig. 6 dargestellte Situation.
[0034] Durch das Ausklinken der Ausnehmungen 8B aus den Verriegelungsbolzen 9B wird der
Grundkörper 1 weiter gedreht und dreht sich dabei an den oberen Ausnehmungen 8C um
die oberen, federnd gelagerten Verriegelungsbolzen 9C. Nach einem vorgegebenen Drehwinkel,
der durch die Formgebung der Ausnehmungen 8C bestimmt ist, klinkt sich die Vorrichtung
V von der Tragfläche 3 vollständig ab und wird von der Strömung davongetragen. Durch
die Ablösung, bei dem die Längsachse des Grundkörpers 1 mit der Längsachse der Tragfläche
3 einen bestimmten Winkel bildet, wird nach der Ablösung eine Kollision der Vorrichtung
V mit dem Flugobjekt, an welchem der Klappflügel 4 montiert ist, vermieden.
[0035] In Fig. 7 ist der Klappflügel 4 mit der Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung nach
Fig. 1 nach Auslösung des Ablöseimpulses mit Detaildarstellungen des Ablösevorgangs
gezeigt. Die Gesamtdarstellung entspricht der Situation, die unmittelbar auf die in
Fig. 4 dargestellte Situation folgt, in dem Moment, in dem der Ablöseimpuls ausgelöst
wurde. Die Tragfläche 3 befindet sich schon in ihrer Endposition. Die Teilfiguren
A und B zeigen Details der Ausnehmungen 8A und 8B, 8C, respektive, mit den korrespondierenden
Verriegelungsbolzen 9A, 9B, 9C. In der Teilfigur Detail A ist an der unteren Endseite
1A des Grundkörpers 1 der Vorrichtung V als Entrastungsmittel eine Anschrägung 13
sichtbar, die den Auftreffimpuls des Grundkörpers 1 gegen den Anschlag 11 in einen
Ablöseimpuls entlang der Längsrichtung des Grundkörpers umlenkt. Durch die bereits
stattgefundene Längsverschiebung des Grundkörpers gegenüber der Tragfläche 3 ist die
Endseite der Ausnehmung 8A gegenüber dem korrespondierenden Verriegelungsbolzen 9A
bereits verschoben. In der Teilfigur Detail B ist die entsprechende Verschiebung der
Ausnehmung 8B relativ zum Verriegelungsbolzen 9B sichtbar. Der Grundkörper 1 ist weiterhin
über den Verriegelungsbolzen 9C mit der Tragfläche 3 verbunden.
[0036] In Fig. 8 ist der Klappflügel 4 mit sich initial ablösender Vorrichtung nach Fig.
5 mit Detaildarstellungen des Ablösevorgangs gezeigt. Die Gesamtdarstellung entspricht
der Situation in Fig. 5. Die Teilfiguren Detail C und Detail D zeigen die gleichen
Details der Teilfiguren Detail A und Detail B aus Fig. 7, jedoch zu dem Zeitpunkt,
der dem in Fig. 5 entspricht. In der Teilfigur Detail C ist die Ablösung des Grundkörpers
1 von der Tragfläche 3 an dem Ausklinken des Verriegelungsbolzens 9A aus der Ausnehmung
8A zu erkennen. Zum gleichen Zeitpunkt beginnt die Ausklinkbewegung des Verriegelungsbolzens
9B aus der Ausnehmung 8B, sichtbar in Teilfigur Detail D. Dabei rotiert die Vorrichtung
V durch die Hebelwirkung des Strömungswiderstands an den aufgestellten bewegbaren
Klappen 2 an der Ausnehmung 8C um den Verriegelungsbolzen 9C. Der Grundkörper 1 der
Vorrichtung V löst sich von der Tragfläche 3 ab.
Bezugszeichenliste
[0037]
- 0
- Vorrichtung zur Tragflächenentfaltung
- 1
- Grundkörper der Vorrichtung
- 2
- bewegbare Klappen
- 3
- schwenkbare Tragfläche
- 4
- Klappflügel
- 5
- Tragflächentasche
- 6
- Stirnendseite der Tragfläche
- 7
- Befestigungsleiste des Klappflügels
- 8
- seitliche Ausnehmungen
- 9
- Verriegelungsbolzen
- 10
- Längsrichtung des Klappflügels
- 11
- Anschlag
- 12
- Impulsrichtung
- 13
- Anschrägung des Grundkörpers
- 1A
- untere Endseite des Grundkörpers
- 8A
- untere seitliche Ausnehmung des Grundkörpers
- 8B
- mittlere seitliche Ausnehmung des Grundkörpers
- 8C
- obere seitliche Ausnehmung des Grundkörpers
- 9A
- unterer Verriegelungsbolzen
- 9B
- mittlerer Verriegelungsbolzen
- 9C
- oberer Verriegelungsbolzen
1. Vorrichtung (V) zur Tragflächenentfaltung, insbesondere für einen Flugkörper, mit
einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Grundkörper (1), mit einem Befestigungsmittel,
mit einer Anzahl bewegbarer Klappen (2) und mit einer Anzahl seitlicher Ausnehmungen
(8), wobei das Befestigungsmittel zum Aufsetzen des Grundkörpers (1) auf eine Stirnendseite
(6) einer Tragfläche (3) ausgebildet ist, wobei die oder jede bewegbare Klappe (2)
zur Beeinflussung des Strömungswiderstandes der Tragfläche (3) ausgebildet ist, und
wobei die oder jede seitliche Ausnehmung (8) zur selbstlösbaren Befestigung des Grundkörpers
(1) an der Tragfläche (3) in einer Endposition eingerichtet ist.
2. Vorrichtung (V) nach Anspruch 1,
wobei das Befestigungsmittel eine Längsausnehmung umfasst, welche eine zur Stirnendseite
(6) der Tragfläche (3) korrespondierende Negativform aufweist.
3. Vorrichtung (V) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Grundkörper (1) an einer Endseite (1A) ein Entrastungsmittel aufweist, insbesondere
eine Anschrägung (13), welche/s bei Anschlag dem Grundkörper (1) einen Impuls (12)
entlang der Längsachse verleiht.
4. Vorrichtung (V) nach Anspruch 3,
wobei die oder jede seitliche Ausnehmung (8) derart ausgebildet ist, dass bei einer
Verschiebung der Vorrichtung (V) in der Endposition entlang der Längsachse eine Lösung
der Befestigung ausgelöst wird.
5. Vorrichtung (V) nach Anspruch 4,
wobei die oder jede Ausnehmung (8) hakenförmig ausgebildet ist, so dass die Vorrichtung
insbesondere mit Verriegelungsbolzen (9) in der Endposition fixierbar ist.
6. Vorrichtung (V) nach Anspruch 4 oder 5,
wobei entlang der Längsachse mehrere Ausnehmungen angeordnet sind, deren Form, insbesondere
zur Beeinflussung des Ablösevorgangs, abhängig von der Position entlang der Längsachse
jeweils verschieden ist,
7. Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei entlang der Längsachse sich jeweils paarweise gegenüberliegende Klappen (2)
angeordnet sind.
8. Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Klappen (2) mit einem Federmechanismus versehen sind, der bei einer Auslösung
zur Aufstellung der Klappen (2) eingerichtet ist.
9. Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
die aus Kunststoff gefertigt ist.
10. Klappflügel (4), insbesondere für einen Flugkörper, mit einer Tragfläche (3), mit
einem Schwenkmechanismus zum Ausfahren der Tragfläche (3) bis in eine Endposition,
mit einer Tragflächentasche (5) zu einer längsseitigen Aufnahme der Tragfläche (3)
in einem eingefahrenen Zustand und mit einer an der Stirnendseite (6) der Tragfläche
(3) angeordneten Vorrichtung (V) zur Tragflächenentfaltung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
11. Klappflügel (4) nach Anspruch 10,
wobei die Tragfläche (3) im eingefahrenen Zustand zumindest mit der Stirnendseite
(6) aus der Tragflächentasche (5) ragt und die Vorrichtung (V) zur Tragflächenentfaltung
auf die vorstehende Stirnendseite (6) aufgebracht ist.
12. Klappflügel (4) nach Anspruch 11,
wobei die Vorrichtung (V) zur Tragflächenentfaltung mit Hilfe einer Anzahl von Verriegelungsbolzen
(9) festgehalten ist, und wobei der oder jeder Verriegelungsbolzen (9) in die oder
jede korrespondierende seitliche Ausnehmung (8) der Vorrichtung (V) kraft- oder formschlüssig
eingreift.
13. Klappflügel (4) nach Anspruch 12,
wobei der oder jeder Verriegelungsbolzen (9) federnd gelagert ist.
14. Klappflügel (4) nach Anspruch 12 oder 13,
wobei der oder jeder Verriegelungsbolzen (9) mit der oder jeder korrespondierenden
seitlichen Ausnehmung (8) der Vorrichtung (V) zu einer zumindest teilweisen Zwangsführung
der Vorrichtung (V) beim Ablösevorgang ausgebildet sind.
15. Klappflügel (4) nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
wobei die oder jede Klappe (2) der Vorrichtung (V) im eingefahrenen Zustand der Tragfläche
(3) endseitig in die Tragflächentasche (5) greift, insbesondere dort unter Vorspannung
festgehalten ist.
16. Klappflügel (4) nach Anspruch 15,
wobei die oder jede bewegbare Klappe (2) der Vorrichtung im aufgestellten Zustand
im wesentlichen in der Ebene der Längsachse der Vorrichtung (V) und senkrecht zur
Tragfläche (3) angeordnet ist.
17. Klappflügel (4) nach Anspruch 15 oder 16,
wobei ein Aktor- oder Federmechanismus zum Ausschwenken der Tragfläche (3) aus dem
eingefahrenen Zustand derart eingerichtet ist, dass nach Aktivierung des Mechanismus
keine Klappe (2) mehr in Wechselwirkung mit der Tragflächentasche (5) steht.
18. Klappflügel (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
wobei im ausgefahrenen Zustand der Tragfläche (3) im Bereich der Endposition über
ein Sensor-Aktor-System ein Ablöseimpuls (12) ausgelöst wird, der auf den Grundkörper
(1) der Vorrichtung übertragen wird.
19. Klappflügel (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 18,
wobei im ausgefahrenen Zustand der Tragfläche (3) deren Längsachse im wesentlichen
senkrecht zu der Längsachse der Tragflächentasche (5) steht.
20. Flugobjekt, insbesondere ein Lenkflugkörper, mit einer Anzahl von Klappflügeln (4)
nach einem der Ansprüche 10 bis 19.