Steuerung für einen Kleinflugkörper

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Kleinflugkörper, wie diese als ergänzende Bewaffnung für Infanteristen, für den Grenzschutz, für Antiterroreinheiten und Ähnliches zum Einsatz gelangen.

[0002] Solche Propeller getriebene einen batteriegespeisten Elektromotor als Antrieb aufweisende Kleinflugkörper werden aus Behältern oder Startrohren verschossen und entfalten nach dem Start mittels Rudermaschinen verstellbare mit der Rumpfstruktur verbundene Flügel und Leitwerksflächen zur Erzeugung von Drehmomenten um die Lenks- und Querachse des Kleinflugkörpers; vgl. DE 10 2004 061 977 A1.

[0003] Infolge der geringen Vorwärtsgeschwindigkeit des Kleinflugkörpers zumindest am Anfang der Flugbahn, also seiner Freiflugphase ist die Wirksamkeit von aerodynamisch wirkenden Flächen nicht ausreichend, um insbesondere hier notwendige schnelle Steuerkommandos ausführen zu können. Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe es ist, die Steuerungsfähigkeit solcher Kleinflugkörper zu verbessern.

[0004] Die DE 103 22 421 A1 bildet den Start pumllt für die Präambelnder unabhängigen Ansprüche 1 und 2 und offenbart ein steuerbares Flugzeug mit einem Rumpf, mindestens einem Tragflügel am Rumpf zum Erzeugen des Auftriebs sowie mit mindestens einer Schubeinrichtung zur Erzeugung eines Schubstrahls, wobei die mindestens eine Schubeinrichtung nicht an den mindestens einen Tragflügel angeordnet ist. Das Flugzeug zeichnet sich dadurch aus, dass kein Höhenund/oder Seitenruder vorgesehen ist und dass der Schubstrahl relativ zum Rumpf lageveränderlich zur Steuerung des Flugzeugs einstellbar ist.

[0005] Die oben beschriebene Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0006] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0007] Die Ausbildung der Steuereinrichtung nach der Erfindung ermöglicht auf einfachste Weise eine zusätzliche Schubvektorsteuerung des Kleinflugkörpers, wobei der steuernde Schubvektor durch die resultierende aus vier oder zwei einzelnen der von den konstruktiv mit den Ruderfinnen in ihrer Winkelauslenkung gekoppelten Propellern gelieferten Schüben erzeugt wird, die entweder in ihrem Betrag gleich oder zur Erzeugung der notwendigen Steuermomente über die Lenkelektronik zwecks Schubänderung einzeln angesteuert werden können. Die der Richtungsänderung des Kleinflugkörpers dienenden Schubvektoren erzeugenden Propeller erzeugen gleichzeitig den Antrieb des Kleinflugkörpers und sind jeweils mit je einer Ruderfinne gekoppelt. Die Propeller-Module tragenden Ruderfinnen können auch gesondert am Heck oder Bug des Kleinflugkörpers angeordnet sein.

[0008] Für den Antrieb der an den aerodynamischen Flügeln des Kleinflugkörpers angeordneten Ruderfinnen befindlichen Propeller-Module sind also separate von der Bordbatterie gespeiste Elektromotoren eingesetzt; es kann aber auch mittels eines steuerbaren Verzweigungsgetriebes der Antrieb der auslenkbaren Propeller von einem einzigen Elektromotor abgeleitet werden. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform liefern also die den Ruderfinnen zugeordneten Propeller auch den Vortrieb für den Kleinflugkörper, was dessen Aufbau vereinfacht..

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand eines mehr oder minder schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen

Fig. 1

eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Kleinflugkörper mit kreuzweise angeordneten aerodynamischen Flächen und

Fig. 2

eine Ansicht von hinten auf den Kleinflugkörper nach Figur 1.

[0010] Ein vier kreuzweise an einer Rumpfstruktur 10 (vgl. Figur 1 und 2) angelenkter aerodynamische Flächen 11, 12, 13 und 14 aufweisender Kleinflugkörper 15 weist an den Flächen 11 bis 14 angelenkte Ruderfinnen 16 bis 19 auf, von denen in Figur 1 nur die Ruderfinne 16 dargestellt ist. Mit jeder Ruderfinne ist ein mittels eines nicht dargestellten batteriegespeisten Elektromotors angetriebener Propeller verbunden und bildet mit diesem jeweils ein Propeller-Modul M1 bis M4.

[0011] Der von einem nicht dargestellten Startgestell gestartete Kleinflugkörper wird in seiner Marschflugphase über eine Lenkelektronik längs der gewünschten Flugbahn gesteuert. Hierzu dienen die Ruderfinnen sowie die damit verbundenen Propeller-Module, deren Drehzahlen und damit deren Schub-Vektoren einzeln ferngesteuert werden. Damit ist zu den durch die Ruderfinnen bewirkten Drehmomente um die Längs- und Querachse des Kleinflugkörpers 15 eine unterstützende Schubvektorsteuerung erzielbar. Der wirksame Schubvektor wird erzeugt durch die Resultierende aus den vier einzelnen Schub-Vektoren der Propeller-Module M1 bis M4, die entweder in ihrem Betrag gleich sind oder aber einzeln angesteuert unterschiedlich sein können. Hierdurch wird eine schnelle und wirksame Richtungsänderung des Kleinflugkörpers durch Änderung des Schubvektors auch bei geringen Anströmgeschwindigkeiten der Ruderfinnen erreicht. Das Zusammenwirken der mit den Ruderfinnen konstruktiv verbundenen Propeller-Module, die mit jeder der vier Ruderfinnen in ihrer Winkelauslenkung gekoppelt sind, ermöglicht also eine signifikante Verbesserung der Manövrierfähigkeit des Kleinflugkörpers.

[0012] Bordbatterie, Lenkelektronik und weitere benötigte Baugruppen des Kleinflugkörpers sind der besseren Übersicht halber und, da an sich bekannt, nicht dargestellt.

[0013] Wie in Figur 1 angedeutet können die Ruderfinnen statt an den aerodynamischen Flächen 11 bis 14 auch als gesonderte Ruder nahe dem Heck des Kleinflugkörpers 15 - zum Beispiel bei 22 - oder nahe der Rumpfspitze - zum Beispiel 23 - angeordnet sein.

[0014] Anstelle von vier aerodynamischen Flächen 11 bis 14 können auch nur zwei solcher Flächen, nämlich die Flächen 11 und 12 zur Anwendung gelangen, ohne dass hierbei der erfinderische Gedanke der Lenkunterstützung, bzw. Lenkung mittels steuerbaren Schubvektoren verlassen wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0015] 

10

Rumpfstruktur

11

aerodynamische Fläche

12

aerodynamische Fläche

13

aerodynamische Fläche

14

aerodynamische Fläche

15

Kleinflugkörper

16

Ruderfinne

17

Ruderfinne

18

Ruderfinne

19

Ruderfinne

22

Ruderfinne am Heck

23

Ruderfinne am Bug

M1

Propeller-Modul

M2

Propeller-Modul

M3

Propeller-Modul

M4

Propeller-Modul

Ansprüche

1. Steuereinrichtung zur Erzeugung von Drehmomenten um die Längs- und Querachse eines über eine Lenkelektronik fernlenkbaren mittels Propeller angetriebenen Kleinflugkörpers (15) mit der aerodynamischen Flugstabilisierung dienende Flügeln (11 bis 14) , wobei die Steuereinrichtung angelenkte Ruderfinnen (16 bis 19) aufweist, die an den Flügeln (11 bis 14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass den Ruderfinnen (16 bis 19) in ihrer Drehzahl über die Lenkelektronik beeinflussbare in ihrer Winkelauslenkung mit den Ruderfinnen (16 bis 19) gekoppelte Propeller-Module (M1 bis M4) zugeordnet sind, die gleichzeitig auch den steuerbaren Vortrieb für den Kleinflugkörper (15) liefern.

2. Steuereinrichtung zur Erzeugung von Drehmomenten um die Längs- und Querachse eines über eine Lenkelektronik fernlenkbaren mittels Propeller angetriebenen Kleinflugkörpers (15) mit der aerodynamischen Flugstabilisierung dienenden Flügeln (11 bis 14), wobei die Steuereinrichtung angelenkte Ruderfinnen (22 oder 23) aufweist, die an dem Kleinflugkörper (15) gesondert zugeordneten aerodynamischen am Heck oder Bug des Kleinflugkörpers (15) befindlichen Ruderflächen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass den Ruderfinnen (22 oder 23) in ihrer Drehzahl über die Lenkelektronik beeinflussbare in ihrer Winkelauslenkung mit den Ruderfinnen (22 oder 23) gekoppelte Propeller-Module zugeordnet sind, die gleichzeitig auch den steuerbaren Vortrieb für den Kleinflugkörper (15) liefern.

3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomente um die Längs- und Querachse des Kleinflugkörpers (15) erzeugenden Propeller-Module (M1 bis M4) jeweils eigene von der Bordbatterie des KleinflugKörpers (15) gespeiste Elektromotoren aufweisen.

Claims

1. Control device for producing torques about the longitudinal and lateral axes of a small airborne vehicle (15) which can be remotely controlled via steering electronics, is driven by means of a propeller and has wings (11 to 14) which are used for aerodynamic flight stabilization, with the control device having articulated control-surface fins (16 to 19) which are arranged on the wings (11 to 14), characterized in that the control-surface fins (16 to 19) are associated with propeller modules (M1 to M4) whose rotation speed can be influenced via the steering electronics and whose angular deflection is coupled to the control-surface fins (16 to 19), and which propeller modules (M1 to M4) also at the same time provide the controllable propulsion for the small airborne vehicle (15).

2. Control device for producing torques about the longitudinal and lateral axes of a small airborne vehicle (15) which can be remotely controlled via steering electronics, is driven by means of a propeller and has wings (11 to 14) which are used for aerodynamic flight stabilization, with the control device having articulated control-surface fins (22 or 23) which are arranged on aerodynamic control surfaces located at the tail or nose of the small airborne vehicle (15) and associated separately with the small airborne vehicle (15), characterized in that the control-surface fins (22 or 23) are associated with propeller modules whose rotation speed can be influenced via the steering electronics and whose angular deflection is coupled to the control-surface fins (22 or 23), and which propeller modules also at the same time provide the controllable propulsion for the small airborne vehicle (15).

3. Control device according to Claim 1 or 2, characterized in that the propeller modules (M1 to M4) which produce torques about the longitudinal and lateral axes of the small airborne vehicle (15) each have their own electric motors which are fed from the on-board battery in the small airborne vehicle (15).

Revendications

1. Dispositif de commande pour générer des couples autour des axes longitudinal et transversal d'un petit corps volant (15) dirigeable à distance par le biais d'une électronique de guidage et propulsé au moyen d'une hélice, comprenant des ailes (11 à 14) servant à la stabilisation aérodynamique du vol, le dispositif de commande présentant des pannes de gouverne (16 à 19) articulées qui sont montées sur les ailes (11 à 14), caractérisé en ce qu'aux pannes de gouverne (16 à 19) sont associés des modules à hélice (M1 à M4) dont la vitesse de rotation peut être influencée par le biais de l'électronique de guidage et dont l'excursion angulaire est accouplée avec les pannes de gouverne (16 à 19), lesquels délivrent aussi en même temps la force propulsive commandable pour le petit corps volant (15).

2. Dispositif de commande pour générer des couples autour des axes longitudinal et transversal d'un petit corps volant (15) dirigeable à distance par le biais d'une électronique de guidage et propulsé au moyen d'une hélice, comprenant des ailes (11 à 14) servant à la stabilisation aérodynamique du vol, le dispositif de commande présentant des pannes de gouverne (22 ou 23) articulées qui sont montées sur des surfaces de gouverne aérodynamiques affectées séparément sur le petit corps volant (15) et se trouvant à l'arrière ou sur le nez du petit corps volant (15), caractérisé en ce qu'aux pannes de gouverne (22 ou 23) sont associés des modules à hélice dont la vitesse de rotation peut être influencée par le biais de l'électronique de guidage et dont l'excursion angulaire est accouplée avec les pannes de gouverne (22 ou 23), lesquels délivrent aussi en même temps la force propulsive commandable pour le petit corps volant (15).

3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les modules à hélice (M1 à M4) qui génèrent les couples autour des axes longitudinal et transversal du petit corps volant (15) présentent respectivement des moteurs électriques propres alimentés par la batterie embarquée du petit corps volant (15).

Zeichnung