DK154794B - Raketfartoej - Google Patents
Raketfartoej Download PDFInfo
- Publication number
- DK154794B DK154794B DK308382A DK308382A DK154794B DK 154794 B DK154794 B DK 154794B DK 308382 A DK308382 A DK 308382A DK 308382 A DK308382 A DK 308382A DK 154794 B DK154794 B DK 154794B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- vessel
- flaps
- spin
- rocket
- flap
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/80—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control
- F02K9/90—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control using deflectors
-
- 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
- F42B10/02—Stabilising arrangements
- F42B10/26—Stabilising arrangements using spin
- F42B10/28—Stabilising arrangements using spin induced by gas action
- F42B10/30—Stabilising arrangements using spin induced by gas action using rocket motor nozzles
-
- 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
- F42B10/66—Steering by varying intensity or direction of thrust
- F42B10/665—Steering by varying intensity or direction of thrust characterised by using a nozzle provided with at least a deflector mounted within the nozzle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Toys (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Description
DK 154794 B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til styring af flyvningen, inklusive i et i hovedsagen vandret plan, af et raketfartøj, som hovedsagelig er lodret orienteret. Opfindelsen angår endvidere et raketfartøj til udøvelse af fremgangsmåden.
5
Opfindelsen angår nærmere bestemt et flyvende raketfartøj, der er i stand til at styre bevægelsen i jordens atmosfære. Dette fartøj anvender en enkelt faststof- eller væskeraketmotor, der er tilpasset til et flyveste! på en sådan måde, at den kan frembringe stabil bevægelse i både lodrette og vandrette planer. Der kræves ikke noget ydre vedhæng, såsom vinger eller finner, og de eneste styreelementer er styreflader inden for dysestrømmen.
Mange raketter er udstyret med kardansk ophængte dyser, brem-15 seror og vingeror af forskellig geometri for at opnå den reak-tionskraftdiri ger ing og spinstyring, der kræves for at kunne følge en ønsket flyvebane. For det meste anvendes disse på højhastighedsfartøjer og ofte kun under accelerationsfasen. Hovedretningen for disse fartøjers bevægelse er langs raket- 20 dyseaksen.
Fra U.S.A. patentskrift nr. 4.131.246 er det kendt at dreje bremseblade frem og tilbage i et plan vinkelret på drivtrykkets akse i udstrømningsdysen på en raketmotor. Disse bremse-25 blade ødelægger herunder i større eller mindre grad drivtrykket og muliggør herved ændring af det pågældende fartøjs kurs.
Fra U.S.A. patentskrift nr. 3.096.049 kendes et rumfartøj, 30 som i udstødsdysen har drejelige styreblade, som muliggør ændring af fartøjets kurs under dets bevægelse i fremadgående retning. Fartøjet har også fra sidevæggen indførlige afbøjningsflader, som muliggør drejning af fartøjet omkring dets længdeakse.
35
Fra AU patentskrift nr. 430.749 kendes et raketfartøj hvis udstrømningsdyse udvendigt er forsynet med klapper eller forskydelige dele som i aktiv stilling danner forlængelser af 2
DK 154794 B
dysen rundt langs dysens perifere som herved åbner mulighed for ændring af raketfartøjets kurs under bevægelse i fremadgående retning.
5 Formålet med opfindelsen er i forbindelse med et raketfartøj, hvis længdeakse holdes lodret eller nær lodret at opnå vandret flyvning med en lav hastighed i vandret retning. En typisk flyvebane vil være stigning til en ønsket højde efterfulgt af en styret flyvebane inden for et vandret plan, og hvis det øn-10 skes, afsluttet med en styret nedstigning.
Det nævnte formål opnås ved, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, anvendelse af to af hinanden uafhængige styringsorganer, nemlig 15 - for det første et sæt bremseklapper, der er anbragt bag ud stødsdysen og symmetrisk i forhold til fartøjets længdeakse, og som består af indad- og bagudragende plader, der enten samtidig eller hver for sig kan føres i en skrå, indad- og bagudrettet bane ind i udstødsstrålen for derved at påvirke dennes 20 retning og raketmotorens trykkraft, og - for det andet et sæt spinklapper, der er anbragt bag udstødsdysen, i neutral sti 11 i ngen symmetrisk i forhold til en plan gennem fartøjets længdeakse, og som består af plader, der enkeltvis kan føres ind i udstødsstrålen i en bane vinkelret 25 på dennes retning og med fladen dannende en vis vinkel med stråleretningen, hvorved fartøjet påvirkes til rotation om længdeaksen.
Formålet med opfindelsen opnås kun, hvis fartøjets stilling styres meget nøjagtigt for afbalancering af flyvebelast-
o U
ningerne. En fremgangsmåde til at opnå denne styring er at tilvejebringe et overskud af reaktionskraft over den, der normalt kræves for den ønskede flyvning.
Den styrede drivning af bremseklapperne og spinklapperne ti 1 -35 vejebringer et firkomponent-styresystem, nemlig momenter omkring fartøjets tre akser og en kraft der regulerer reaktionskraften. Det ønskede flyveprofil kan opnås ved brug af mindst 3
DK 154794 B
tre bremseklapper, som er anbragt i alt væsentligt symmetrisk omkring dyseudløbet. Fartøjets orientering om dets længdeakse styres ved hjalp af et par spinklapper.
5 Drivningen af bremseklapperne og spinklapperne muliggør styring af raketfartøjets giring og bevægelse ved regulering af drivtrykket på en sådan måde, at fartøjet nærmest kan holdes stationært ved hjælp af drivtrykkets virkning og kan drejes væk fra en lodret akse for at bevirke, at den heraf 20 følgende drivtrykresultant kan bevæge fartøjet svævende sideværts på en hvilken som helst ønsket måde.
Et hensigtsmæssigt raketfartøj til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen og med styret korrektion af opdrift, kurs og retningsvinkel er ejendommelig ved, at det har et par spin-15 klapper, som er modsat vinkelstillet i forhold til udstøds-strømmen, og at det har monteringsorganer, som muliggør indføringen af en valgt spinklap i udstødsstrømmen for at opnå rotation af fartøjet omkring længdeaksen, idet spi nklapperne er således sammenkoblet, at kun en spinklap kan indføres i ud- 20 stødsstrømmen af gangen.
For fuldt ud at kunne forstå opfindelsen vil en udførelsesform herfor blive beskrevet nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 25 fig, 1 skematisk viser, hyorledes en afbalancering af flyvebelastninger opnås, når der kræves i alt væsentligt vandret bevægelse, 3ø fig. 2 skematisk en afbildning af fartøjet , som yiser et foretrukket arrangement af klapper i forhold til fartøjets akser, fig. 3 rakettens bageste ende, hvoraf ses bremseklap- og spinklap-arrangementet omkring dysen, 35 fig. 4 et langsgående centralt snit igennem den bageste en^ de af raketten for at illustrere isærbremseklapmonteringen og aktiveringsorganer, 4
DK 154794 B
fig. 5 en afbildning set bagfra magen til fig. 3, men med kun spinklapperne og deres monterings— og aktiveringsorga— ner vist, 5 fig. 6 et langsgående tværsnit magen til fig, 4, men med kun enkelt bremseklapaf en modificeret form vist, og fig. 7 et blokdiagram, der viser, hvorledes de forskellige klapper styres.
10
Fig. 1 viser/ at flyvebelastningerne er ? (a) vægten W, som virker i lodret retning fra fartøjets tyngdepunkt CG, 15 (bl vindkraften WF, som yirker yinkelret på fartøjslegemets midterlinie CL igennem trykcentret. Denne kraft er modstanden imod i hovedsagen vandret bevægelse af legemet i luften, 20 (c) den samlede motorreaktionskraft T, som yirker under en lille vinkel i forhold til fartøjets midterlinie.
En afbalancering af flyvebelastningerne opnås ved en given lufthastighed ved at skråstille fartøjet 1, indtil 2 5 den vandrette komponent af reaktionskraften HT er lig med den vandrette komponent af vindkraften WF, For at opnå en afbalancering i denne position må den lodrette komponent af reaktionskraften VT moduleres således, at den er lig 3Q med yægten minus den lodrette komponent af vindkraften, og derudover må reaktionskraftliniens retning være sådan, at der tilvejebringes et moment til afbalancering af vind-kraftens moment omkring tyngdepunktet CG.
Til en ønsket hastighed ved flyyning i vandret retning må
y O
fartøjets stilling (hældningsvinkel i forhold til lodret) såvel som størrelsen og retningen af reaktionskraften indstilles og styres.
5 DK 154794 B
Dette opnås , som især vist i fig. 2,ved brug af et arrangement af' bremseklapper ri, r2 og R3, som er indrettet til at rage ind i raketfartøjets 1 strøm E ved varierende udstrækninger eller varierende vinkler med henblik på at styre fartøjets 5 opdrift, og ved hjælp af en spinklapsamling vi og V2, som styrer raketfartøjets orientering omkring længdeaksen SA.
Arrangementet bestående af flere bremseklapper omfatter fortrinsvis tre symmetrisk adskilte bremseklapper R^ , R2 og R3 , 10 således som vist, og som hælder bagud i forhold til strømmen E fra fartøjsi egernets 1 dyse 2. Bremseklapperne R^ , R2 og R3 styrer rotationen omkring akser, der er vinkelret på længdeaksen SA og på hinanden, og som kan omtales som rulningsaksen RA og stigningsaksen PA.
15
Rotation omkring længdeaksen SA opnås ved hjælp af de tospinklap-per VI og V2, hvis forreste kanter strækker sig bagud, og som er placeret symmetrisk omkring bremseklappen RI.
Spinklapperne VI og V2 er normalt placeret uden for strømmen E, men kan bevæges således, at den ene eller den anden 20 ... . ' føres ind i strømmen i en ønsket grad, idet de er vinkelstil let på en sådan måde i forhold til længdeaksen SA, at den ene medfører rotation i urets omløbsretning omkring længdeaksen SA, og den anden medfører rotation i retning modsat urets omløbsretning omkring denne akse. Som vist i fig. 3 kan 25
Spinklapperne VI og V2 monteres -på. en ringformet ramte 3, scan er drejeligt forbundet med legemet 1 uden for strømmen E, idet omdrejningsakselen 4 på rammen er placeret midt for monteringsstedet for bremseklappen Ri.
30 Disse kan drives uafhængigt af hinanden, eller også kan der anvendes enkelt spinklap med organer til variation af dennes vinkel.
Ever bremseklap ri7 r2 eller R3 bevæges ved hjælp af. en elek-35 tromotor ind i udstødsstrømmen langs med eller omtrent i retning af d.en enkelte klaps skråforløbende overflade, hvilket kan opnås ved en liniebevægelse, men fortrinsvis ved hjælp af 6
DK 154794 B
drejelige bærearme, således som vis i fig. 4, så at gastrykbelastningen på -hver bremséklap bæres af dens omdrejnings tap, som er forsynet med henvisningstallet 6, Denne gastrykbelastning på bremseklappenoverføres således til rakettens eller far-5 tøjets legeme, og aktiveringsbelastningen holdes lille.
Spilklapperne VI og V2 bevæges ved hjælp af en elektromotor 7, som er drejeligt forbundet med legemet 1, idet 2o aktiveringsstangen 8 er forbundet med ringen 3 yed hjælp af en drejetap 9 - Bremsåclappeme Bl r R2 og R3 bevæges yed hjælp af en motor 1Q, hvoraf der er en til hver bremséklap. Motorernes 10 aktiveringsstænger 11 er yed hjælp af drejetappe 12 forbundet med armene 5, som bærer bremse-15 klapperne.
Når under brug en bremséklap indføres i strømmen, frembringes der et skråt stød fra mødestedet imellem strømmens grænse og kiapo ver fladen.. Gastrykbelastningen på bremseklappen bag dette 20 skrå stød har to effektive styrekomponenter, af hvilke den ene modvirker rakettens aksiale reaktionskraft, medens den anden frembringer et moment omkring fartøjets tyngdepunkt i det plan, hvori det pågældende bremséklap befinder sig, dvs. der opnås styring af reaktionskraftstørrelsen og fartøjets 25 stilling i dette plan.
Fordelen ved at skråstille klapfladen i forhold til udstødsstrømmen er: (1) Forholdet imellem bremse- og stillingsstyrekræfter kan O u varieres ved konstruktionen, (2) holdbarheden af det materiale, af hvilket roret er fremstillet, er større i en given højtemperaturgasstrøm i sammenligning med en klap, som indsættes vinkelret på strøm- v v men. Sidstnævnte er det normale arrangement i andre kendte raketfartøjer, 7
DK 154794 B
(3). spildstrømmen igennem spalten imellem dyseudløbet og klapoverfladen er meget mindre og foregår yed en layere hastighed end igennem en spalte, der dannes ved en klap, der er vinkelret på strømmen.
5
Bremseklappen kan være tildannet til at fremstille en ønsket indsætningsydelseskarakteristik, men klapoverfladens vinkel i forhold til den udstrømmende gas’s grænsestrøm bør ikke overskride 50°. !Med en drejeligt lejret bremseklap indtræder dette 10 maksimum, når klappennetop træder ind i strømmen. Den mindste yinkel for en anvendelig ydelse er 20°. Por det interval af dysegeometriformer, der kan forudses, fører dette til et interval af vinkler imellem klapoverfladen og dyse-aksen på imellem 50° og 10°, således som vist ved yinkelen 15 A i fig. 4 og 6.
Spalten imellem bfemseklappen og dysen er ikke kritisk, men bør være passende for at tillade bevægelse trods motortryk og termiske virkninger af den ene i forhold til^®11 20 den og også for at sikre spillerum over hele området for klapbevægelsen. Denne spalte er, når det drejer sig om en hængslet plan bremseklap,minimal, når klap enten lige netop trænger ind i strømmen eller er ført helt ind. Bremseklappen kan være bueformet tildannet, således at den følger en radius 25 omkring omdrejningsaksen, således som vist i fig. 6. Dette arrangement har en fast klap-dysespalte ved alle klapplaceringer og tilvejebringer en fokusering af alle statiske gastrykbel astni nger på klappens hovedoverf 1ade ned på omdrejningspunktet. Denne fokusering eliminerer gastrykbelastnings-30 momentet omkring omdrejningsaksen, så at det under drivningen af bremseklappen kun er nødvendigt at overvinde friktionskræfter (inklusive nogle små trykkræfter på andre rorflader), som skyldes strømning langs klappens overflade.
35 Variationer i kombinationerne af de tre indsatte bremseklap-per muliggør en uafhængig styring af raketreaktionskraft-
DK 154794 B
O
størrelsen og styring af stillingen af fartøjet i retning af hver af de to yinkelret på hinanden beliggende akser PA og RA.
5 De to spmklapper yi Qg y2 er som næynt monteret på en enkelt ramme 3, så at de befinder sig uden for strømmen i en neutral stilling. Bevægelse af denne ramme 3 medfører, at den ene eller den anden af disse klapper føres ind i dysestrømmen. -Hver spinklap befinder sig yed en fast vinkel i for-hold til strømmens strømningsretning, så at den stødfront, der frembringes ved den skarpe forreste kant,medfører en gastrykbelastning, som virker effektivt på den ene side af vingeroret. Denne gasbelastning tilvejebringer et moment omkring raketdyseaksen. Da spinklappeme er vinkelstillede i forskellige retninger, medfører indføringen momenter i retning enten med uret eller modsat uret. Den forreste kant på den enkelte· spinklap strækker sig bagud i forhold til strømretningen .' · .
20 Den enkelte spinklaps holdbarhed ved en gasstrøm med en given høj temperatur øges ved, at spinklappeme kun intermitterende indføres i strømmen og ved hjælp af den skarpt bagudgående forreste kant på spinklappen.
Kombinationen af de tre bremseklapper og de to spinklapper
O C
tilvejebringer et geometrisk arrangement, som inden for styreområdet minimerer muligheden for, at stødgrænserne eller chokgrænserne kommer i karambolage med hinanden.
Dette assisteres af det bagudgående forløb af spinklappeme 30 og placeringen af disse i forhold til bremseklappeme. Der kan imidlertid opnås en betydelig stigning i reaktionskraftbrems ekomponentens ydelse ved overindføring af bremseklappeme, så at grænserne for chockbølgerne interfererer med hinanden i en sådan udstrækning, a-t der etableres en Mach-skive-35 strømningstilstand.
Aktiveringen af multi-klap systemet kan iværksættes ved hjælp af elektriske, pneumatiske eller hydrauliske aktiveringsind-retninger. I den viste udførelsesform er der anvendt elek- 9
DK 154794 B
triske indretninger, som omfatter en motor, der påvirker en gevindskåret aksel.
Styresystemet omfatter, som det er beskrevet nedenfor under hen-5 , yfsning til fig. 7, en automatisk pilot til styring af fartøjets stilling og derfor at give 'fartøjet stabilitet langs den foreskrevne flyvningsbane. Affølingen af fartøjets stilling kan foregå ved forskellige metoder, f.eks. ved 10 hjælp af et pendul eller stillingsgyroskop. Den foretrukne metode er at anvende et fartgyroskop og accelerometer til at styre stillingen i hyer af de to planer langs fartøjets akser sammen med et barqmetrisk trykføleorgan og/eller et accelerometer langs dyseaksen.
15
Placeringen af de forskellige komponenter kan yære som yist med punkterede linier i fig. 2, hvor fartøjet indeholder en nyttelast 20, en kraftforsyning 21, servomekanismer 22, en automatisk styrepilot 23 samt en kommunikationsforbin-2Q delse og hukommelse 24. Raketmotoren 25 udsender i den nedre del strømmen E igennem dysen 2, idet bremseklapperne RI, R2 og R3 samt spinklapperne vi og V2 indeholdes i en forlængelse 26 af legemet 1 omkring dysen 2, 25 Kommunikationsforbindelsen 24 anyendes til indføring og oplagring af data, som bestemmer den krævede missionsprofil. Fartøjsflyyningskrayene sammenlignes i. den automatiske pilot 23 med udgangsdata fra en kombination af stillings-, accelerations- og hastighedsføleorganer for at tilvejebrin-ge fartøjets manøvreringskrav, så at det krævede flyvningsprofil kan opnås. Dette iværksættes ved, at den automatiske pilot styrer aktiveringsindretningerne, der driver reaktionskraftstyremekanismen, så at de ønskede reaktionskrafts-brerase^· og sidekraft-· og rotationsmomenter frembringes.
35 X den i fig. 6 viste udførelsesf orm er brems eklappen RI vist med en bueformet, aktiv overfladedel 27, som fastholdes på armen 5 ved hjælp af bolte 28 med et isolerende skjold 29 anbragt imellem den aktive overfladedel 27 og armen 5. Den s
10 DK 154794 B
aktuelle fosm af den aktive overflade kan varieres, ligesom antallet afbremseklappeikan varieres, forudsat at der placeres et tilstrækkeligt stort antal på ikke mindre end tre med en indbyrdes afstand omkring dysen 2.
5
Den yiste bueformede beyægelse er en praktisk, løsning, men laS@^éI^%iperiieRif R2. og R3 kan også bevæges på en plan måde .eller bevæges på anden måde for at variere imødegåelsen af strømmen E fra dysen 2, men dog på en sådan måde at usædyanlig stor reaktionskraft und- 1° „s« gas.
Det i fig. 7 viste blokdiagram viser, hvorledes bremseklapperne og -spink lapperne’ aktiveres.
*5 De tre bremseklapper Ri, R2 og R3 styres ved hjælp af et styreapparat, som omfatter et stillingsføleorgan 30, som arbejder i stigningsplanet yinkelret på stigningsaksen PA, et stillingsføleorgan 31, som virker i rulningsplanet yinkelret på rulningsaksen RA, samt et højdeføleorgan 32.
20
Disse føleorganer er hver koblet sammen yia algoritmer til styring af stabilitet, og disse er sely koblet sammen med et stigningsstyreapparat 34, et rulningsstyreapparat 35 og et højdestyreapparat 36. Disse kontrolleres yed hjælp af krayindretninger 37, 38 og 39, hvis formål er at sikre, 25 at raketten har den ønskede stilling med hensyn til stigning og rulning såvel som den krævede højde. Kravindretningen 37 bestemmer den ønskede stilling med hensyn til stigning, kravindretningen 38 bestemmer den ønskede stilling med hensyn til rulning, og kravindretningen 39 bestemmer 30 den ønskede fartøjshøjde.
Højdestyreapparatet 36 er indrettet til via en begrænsnings-indretning at minimere tab af sti Tlingsstyring, og det bemærkes, at stigningsstyreapparatet er forbundet med aktiveringsindretningen for hver af bremseklapperne Rj , R2 og R3i Rul_ ningsstyreapparatet er kun forbundet med aktiveringsindretningen for bremseklapperne R2 og R3> 11
DK 154794 B
Højdestyreappara/tet 36 er ygua begrænsnings indretningen forbundet med aktiveringsindretningerne for alle tre bremseklap-per RI t R2 og R3. &ktiyeringsi.ndretningerne er forsynet med g henyisningstallene 41, 42 henholdsvis 43.
Spinklapperne VI eller V2, der - som det fremgår af beskrivelsen af selve mekanismen - kan føres ind i strømmens bane, således at enten VI eller V2, afhængigt af den ønskede korrek-10 tionsretning omkring den langsgående akse, rager ind i strøm men, bevæges af en aktiveringsindretning 44 under styringen af et giringsstyreapparat 48, som fødes af et g iringsføleorgan 46, som sporer omkring længdeaksen SA og ligesom i de andre tilfælde er koblet via en algoritme 47 for at tilvejebringe den nødvendige korrektion til at opnå den kurs, der er defineret ved hjælp af kravindretningen 49.
Styresystemet omfatter som nævnt en automatisk pilot til styring af fartøjets stilling og højde og tilvejebringe stabili-20 tet af fartøjet langs den foreskrevne flyvningsbane. Affølin- gen af fartøjets stilling kan foregå ved forskellige metoder,
f.eks. ved hjælp af et pendul eller et to-akset, lodret gyro-skop til afføling af størrelsen af vinklerne fra lodret i stignings-henholdsvis rulningsplanerne, samt en barometerkap-25 sel til måling af trykhøjden. Udgangssignalerne fra disse fø-leorganer sammenlignes med de ønskede sti 11ingsvinkler i den automatiske pilot for at tilvejebringe signaler til aktiveringsi ndretni ngerne for at frembri nge de ønskede kræfter. I
det beskrevne eksempel vil korrektioner af stigningsvinklen 30 opnås ved, at bremseklappen Rj drives i én retning, medens bremseklapperne R2 og R3 drives i den modsatte retning. Stabiliteten af denne sti 11 ingsstyrekreds vil i dette eksempel opnås ved hjælp af elektronisk differentiering over en begrænset båndbredde af stigningsvinkelsignalet, så at der frembringes 3 5 en pseudofartkorrektion. For at opnå korrektion af rulningsvinkelen vil bremseklapperne R2 blive drevet i én retning, me- *
12 DK 154794 B
dens bremseklappen R3 vil blive drevet i den modsatte retning. Også her anvendes der elektronisk differentiering af rulningsvinkelen til at tilvejebringe stabilitet. Med henblik på højdestyringen sammenlignes udgangssignalet fra højdeføleorganet 5 med et signal, der repræsenterer den ønskede højde, og dette anvendes til at frembringe sande signaler til de aktiveringsindretninger, som styrer bremseklapperne R^, R2 og R3, så at disse, hvis fartøjet befinder sig under den ønskede højde, vil blive drevet til en sådan stilling, at reaktionskraften øges.
10 Der kan opnås en grad af stigningssignal til at tilvejebringe stabilitet i højdekredsen ved hjælp af den elektroniske integration af et instrument, som er tilpasset til at måle fartøjets acceleration langs dets længdeakse.
For at styre -fartøjets stilling omkring længdeaksen anvendes- der et enkelt-akset gradgyroskop til at måle rotationsgraden omkring længdeaksen. Vinkelpositioninformation kan opnås yed hjælp af elektronisk integration af gyroskopets udgangssignal. Også her yil positionsinformationen blive sammenlignet i den auto-2Q matiske pilot med et signal, som repræsenterer den ønskede yinkelstilling, og dette anvendes til at tilyejebringe et signal til aktiyeringsi.ndretningen med henblik på sty-ring af spinklappemes VI og V2 position, så at den ønskede spinklap drives til en stilling, hyori der· tilvejebrin-ges et omdrejningsmoment omkring omdrejningsaksen og .fartøjet føres tilbage til dets ønskede vinkelposition. I dette tilfælde vil udgangssignalet fra gradgyroskopet blive anvendt til at tilvejebringe de ønskede stabilitetsvilkår.
Et foretrukket automatisk pilotarrangement kan være at an-30 vende gradgyroskoper til at afføle graden af rotation omkring · stigningsaksen og rulningsaksen og. for den automatiske pilot at anvende disse signaler sammen med ekstra accelerationsdata til styring af fartøjets position og stilling.
Det skal bemærkes, at det er muligt at styre fartøjet med forskellige kombinationer af transducere, og til målingen 35
Claims (7)
- 2. Fremgangsmåde til styring af en raket (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at rotationen omkring længdeaksen styres ved hjælp af et giringsstyreapparat (7), som er således forbundet, at en spinklap (VI eller V2) lades rage ind i udstødsstrømmen (E) for at tilvejebringe den ønskede styring. 35 DK 154794 Β ί / 1 4
- 3. Fremgangsmåde til styring af en raket ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at fartøjets kurs opnås ved brug af indgangssignaler fra et g iringsføleorgan og en ønsket kurs. 5
- 4. Raketfartøj til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1-3 og med styret opdrift og rotationskorrektion, og som omfatter et legeme (1), og en række adskilte bremseklapper (RI, R2, R3), som er monteret på fartøjets legeme (1) og indrettet til at blive ført ind i udstødsstrømmen (E) fra udstrømnings- 10 dysen (2), så at der opnås bremse- og sti 11 ingsindsti 11 ings-virkning, kendetegnet ved, at bremseklapperne (RI, R2, R3) er anbragt bag udstødsdysen (2) og symmetrisk i forhold til fartøjets længdeakse og består af indad- og udadra- gende plader, der enten samtidig eller hver for sig kan føres 15 i en skrå indad- og bagudrettet bane ind i udstødsstrålen for derved at påvirke dennes retning og raketmotorens trykkraft og at der findes et sæt spinklapper (VI og V2), der er anbragt bag udstødsdysen (2), i neutralsti 11 i ngen symmetrisk i forhold til en plan gennem fartøjets længdeakse, og som består af pla- 20 der, der enkeltvis kan føres ind i udstødsstrålen i en bane vinkelret på dennes retning og med fladen dannende en vis vin kel med stråleretningen, hvorved fartøjet påvirkes til rotation om længdeaksen.
- 5. Raketfartøj ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det har et par spinklapper (VI, V2), som er modsat vinkel-stillet i forhold til udstødsstrømmen (E), og at det har monteringsorganer, som muliggør indføringen af en valgt spinklap (VI eller V2) i udstødsstrømmen (E) for at opnå rotation af 30 fartøjet omkring længdeaksen (SA), idet spinklapperne er således sammenkoblet, at kun én spinklap kan indføres i udstødsstrømmen ad gangen.
- 6. Raketfartøj ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet 35 ved, at de rotationsfrembringende spinklapper (VI, V2) er indrettet til at kunne rotere frem og tilbage omkring en omdrejningsaksel (4), så at den ene spinklap (VI) i én stilling med reaktionsvinkel i retning med uret føres ind i udstødsstrømmen { DK 154794 B (E), og den anden spinklap (V2) i en modsat stilling med reaktionsvinkel i retning modsat uret føres ind i udstødsstrømmen (E), idet der kan indføres en spinklap af gangen, og at der i den neutrale stilling ikke føres nogen spinklap {VI, V2) ind i 5 udstødsstrømmen (E).
- 7. Raketfartøj ifølge krav 4, 5 eller 6, kendeteg net ved, at bremseklappernes (RI, R2, R3) overflade (27), som afbøjer udstødsstrømmen (E), er konkav eller konveks. 1 o
- 8. Raketfartøj ifølge et eller flere af kravene 1-7, ken detegnet ved, at det omfatter styreføleorganer, som er anbragt inden i legemet (1) med henblik på at registrere de pågældende rulnings- og stigningssti 11 inger (30., 31), højde (32) og giring (46), og en på legemet (1) værende, bagud åben 15 forlængelse (26), som omgiver dysen (2), og inden i hvilken forlængelse (26) aktiveringsbremseklapperne (RI, R2, R3) er anbragt symmetrisk omkring dysen (2), og at fartøjet har organer til bæring af bremseklapperne på forlængelsen (26), og som omfatter drejearme (5), som er således placeret, at de mu- 20 liggør, at bremsekl apperne (RI, R2, R3) kan føres ind i og trækkes ud af den strøm (E), der udsendes fra dysen (2), at fartøjet har motor indretni nger (10) til bevægelse af armene (5), og at spinklapperne (VI, V2) bæres på en bæreindretning (3) ved hjælp af en omdrejningsaksel (4) på forlængelsen (26) 25 og er indrettet til at muliggøre, at den ene eller den anden af spinklapperne (VI, V2) kan blive ført ind i strømmen (E), og at fartøjet har organer (33-40, 46-49), som forbinder styref øl eorganer ne med motor indretni ngerne (7, 10) med henblik på styring af rakettens flyvning. 30 35
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPE650180 | 1980-11-14 | ||
| AUPE650180 | 1980-11-14 | ||
| PCT/AU1981/000160 WO1982001745A1 (en) | 1980-11-14 | 1981-11-11 | A rocket vehicle |
| AU8100160 | 1981-11-11 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK308382A DK308382A (da) | 1982-07-09 |
| DK154794B true DK154794B (da) | 1988-12-19 |
| DK154794C DK154794C (da) | 1989-06-12 |
Family
ID=3768828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK308382A DK154794C (da) | 1980-11-14 | 1982-07-09 | Raketfartoej |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4562980A (da) |
| EP (1) | EP0065529B1 (da) |
| JP (1) | JPS6130143B2 (da) |
| KR (1) | KR870000134B1 (da) |
| AU (1) | AU545865B2 (da) |
| BE (1) | BE891122A (da) |
| CA (1) | CA1179192A (da) |
| DE (1) | DE3176208D1 (da) |
| DK (1) | DK154794C (da) |
| ES (2) | ES507134A0 (da) |
| IT (1) | IT1145736B (da) |
| NO (1) | NO822396L (da) |
| NZ (1) | NZ198917A (da) |
| WO (1) | WO1982001745A1 (da) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4949918A (en) * | 1989-08-02 | 1990-08-21 | Arszman Jerrold H | Moment control of rockets |
| US5076511A (en) * | 1990-12-19 | 1991-12-31 | Honeywell Inc. | Discrete impulse spinning-body hard-kill (disk) |
| US5320304A (en) * | 1991-03-15 | 1994-06-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integrated aerodynamic fin and stowable TVC vane system |
| US5511745A (en) * | 1994-12-30 | 1996-04-30 | Thiokol Corporation | Vectorable nozzle having jet vanes |
| US5806791A (en) * | 1995-05-26 | 1998-09-15 | Raytheon Company | Missile jet vane control system and method |
| US5513084A (en) * | 1995-07-10 | 1996-04-30 | Simpson; Ted L. | Holiday lighting decoration and method |
| US6450443B1 (en) * | 2000-08-17 | 2002-09-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High torque 2.75-inch rocket nozzle |
| US6754566B2 (en) * | 2002-06-26 | 2004-06-22 | The Boeing Company | System and method allowing for an integrated flight loads balancing process |
| NO318772B1 (no) * | 2003-09-24 | 2005-05-02 | Nammo Raufoss As | Rakettmotor med styrevinger i motorens dyse |
| FR2870932B1 (fr) * | 2004-05-27 | 2006-08-11 | Mbda France Sa | Engin volant pour l'observation du sol |
| KR100625852B1 (ko) * | 2004-10-07 | 2006-09-20 | 한국항공우주연구원 | 발사체의 고체모터 가동노즐 추력벡터제어용구동장치시스템의 보상제어방법 및 그 보상제어회로부 |
| FR2946741B1 (fr) * | 2009-06-12 | 2015-09-18 | Mbda France | Systeme pour le controle de la trajectoire d'un mobile mu par reaction. |
| WO2011127338A2 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Predictive roll capture |
| FR2967766B1 (fr) * | 2010-11-24 | 2012-12-28 | Mbda France | Systeme pour piloter autour de ses axes de rotation un mobile mu par reaction, en particulier un missile |
| CN115325889B (zh) * | 2022-09-01 | 2023-09-29 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种叶面旋转栅格舵控制系统 |
| US11879416B1 (en) * | 2022-09-09 | 2024-01-23 | Raytheon Company | Method for reducing jet tab exposure during thrust vectoring |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2969017A (en) * | 1948-03-19 | 1961-01-24 | Richard B Kershner | Stabilizers for jet-propelled vehicles |
| US2694898A (en) * | 1948-08-09 | 1954-11-23 | France Etat | Device for deflecting a high-speed jet of gas ejected through a nozzle |
| US2919544A (en) * | 1956-01-10 | 1960-01-05 | Jr E Quimby Smith | Steering mechanism for jet propelled craft |
| US2850977A (en) * | 1956-03-13 | 1958-09-09 | Richard J Pollak | Self energized stabilizing control |
| US3139033A (en) * | 1959-07-23 | 1964-06-30 | Ernst D Geissler | Aerodynamically stable missile |
| US3096049A (en) * | 1960-01-25 | 1963-07-02 | Edward S Karasinski | Steering means for space vehicles missiles and high altitude flying craft |
| US3246468A (en) * | 1962-08-10 | 1966-04-19 | Thiokol Chemical Corp | Steering means for rockets |
| DE1199663B (de) * | 1962-09-11 | 1965-08-26 | Dynamit Nobel Ag | Duese fuer Raketen oder raketenartige Geschosse |
| US3260205A (en) * | 1964-09-28 | 1966-07-12 | Aerojet General Co | Fin actuated spin vane control device and method |
| US3369772A (en) * | 1964-10-08 | 1968-02-20 | Honeywell Inc | Control apparatus |
| DE1298912B (de) * | 1965-12-10 | 1969-07-03 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Schubvektorsteuerung fuer einen raketengetriebenen Flugkoerper mit mindestens einem Strahlablenker |
| GB1230760A (da) * | 1967-04-28 | 1971-05-05 | ||
| NO130026B (da) * | 1969-08-12 | 1974-06-24 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | |
| US3786993A (en) * | 1972-05-22 | 1974-01-22 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Control systems for rocket motors |
| US3743184A (en) * | 1972-07-07 | 1973-07-03 | Us Navy | Cylindrical throat nozzle with movable sonic blades for obtaining dual area throat and thrust vector control |
| US3926390A (en) * | 1972-11-21 | 1975-12-16 | Us Army | Control valve logic |
| US3986683A (en) * | 1974-03-27 | 1976-10-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Jet tab steerable missile |
| US4023749A (en) * | 1975-12-08 | 1977-05-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Directional control system for artillery missiles |
| SE408323B (sv) * | 1976-06-08 | 1979-06-05 | Bofors Ab | Styranordning for en ballistisk enhet |
| DE2649672C3 (de) * | 1976-10-29 | 1979-10-11 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen | Ablenkvorrichtung für Düsenstrahlen |
| US4131246A (en) * | 1977-02-04 | 1978-12-26 | Textron Inc. | Thrust vector control actuation system |
| US4274610A (en) * | 1978-07-14 | 1981-06-23 | General Dynamics, Pomona Division | Jet tab control mechanism for thrust vector control |
| US4272040A (en) * | 1978-07-14 | 1981-06-09 | General Dynamics, Pomona Division | Aerodynamic control mechanism for thrust vector control |
| US4432512A (en) * | 1978-08-31 | 1984-02-21 | British Aerospace Public Limited Company | Jet propulsion efflux outlets |
-
1981
- 1981-11-09 NZ NZ198917A patent/NZ198917A/en unknown
- 1981-11-11 EP EP81903087A patent/EP0065529B1/en not_active Expired
- 1981-11-11 AU AU77274/81A patent/AU545865B2/en not_active Expired
- 1981-11-11 WO PCT/AU1981/000160 patent/WO1982001745A1/en not_active Ceased
- 1981-11-11 US US06/396,914 patent/US4562980A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-11-11 JP JP56503543A patent/JPS6130143B2/ja not_active Expired
- 1981-11-11 DE DE8181903087T patent/DE3176208D1/de not_active Expired
- 1981-11-12 CA CA000389870A patent/CA1179192A/en not_active Expired
- 1981-11-13 ES ES507134A patent/ES507134A0/es active Granted
- 1981-11-13 BE BE0/206548A patent/BE891122A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-11-14 KR KR1019810004401A patent/KR870000134B1/ko not_active Expired
- 1981-11-16 IT IT68488/81A patent/IT1145736B/it active
-
1982
- 1982-01-29 ES ES509190A patent/ES509190A0/es active Granted
- 1982-07-09 DK DK308382A patent/DK154794C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-07-09 NO NO822396A patent/NO822396L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8168488A0 (it) | 1981-11-16 |
| ES8207277A1 (es) | 1982-09-01 |
| KR830007363A (ko) | 1983-10-19 |
| EP0065529B1 (en) | 1987-05-20 |
| DE3176208D1 (en) | 1987-06-25 |
| NO822396L (no) | 1982-07-09 |
| EP0065529A4 (en) | 1984-11-16 |
| AU545865B2 (en) | 1985-08-01 |
| BE891122A (fr) | 1982-03-01 |
| ES8302198A1 (es) | 1982-12-16 |
| JPS6130143B2 (da) | 1986-07-11 |
| EP0065529A1 (en) | 1982-12-01 |
| KR870000134B1 (ko) | 1987-02-12 |
| JPS57501874A (da) | 1982-10-21 |
| NZ198917A (en) | 1985-01-31 |
| AU7727481A (en) | 1982-06-07 |
| IT1145736B (it) | 1986-11-05 |
| DK154794C (da) | 1989-06-12 |
| US4562980A (en) | 1986-01-07 |
| ES507134A0 (es) | 1982-09-01 |
| ES509190A0 (es) | 1982-12-16 |
| DK308382A (da) | 1982-07-09 |
| WO1982001745A1 (en) | 1982-05-27 |
| CA1179192A (en) | 1984-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0076271B1 (en) | Directional control device for airborne or seaborne missiles | |
| US7440826B2 (en) | Steering aid system for altitude and horizontal speed, perpendicular to the vertical, of an aircraft and aircraft equipped therewith | |
| US4759514A (en) | Tail rotor yaw position control for a helicopter | |
| KR870000134B1 (ko) | 로케트 비행체 및 이를 조정하는 방법 | |
| GB2030098A (en) | A composite aircraft | |
| SE534392C2 (sv) | Förfarande för frikoppling av en obemannad flygkropp från en bärluftfarkost | |
| EP0747655A2 (en) | Blended missile autopilot | |
| NO150534B (no) | Autopilot for et rullende flyvelegeme | |
| US4643374A (en) | Steering apparatus for a flying body | |
| US2366543A (en) | Gyroscopic navigational instrument | |
| US3410502A (en) | Thermal attitude control device | |
| US1826013A (en) | Gyroscopic control system for dirigible craft | |
| NO145053B (no) | Fremgangsmaate til styring av et helikopter, og apparat til utfoerelse av fremgangsmaaten | |
| US2959376A (en) | Rocopter and landing control method | |
| US3135484A (en) | Control system for annular wing aircraft | |
| CN114620227A (zh) | 混合动力直升机的控制方法及混合动力直升机 | |
| US3061241A (en) | Control means for aircraft in power-supported flight | |
| US5080301A (en) | Glide Missile | |
| US3168265A (en) | Control system for aircraft with slow flight or hovering characteristics, in particular for vertically starting and landing aircraft | |
| US3429376A (en) | Automatic control system for aircraft lifting rotor | |
| GB2184414A (en) | Rocket propelled vehicle | |
| US3194519A (en) | Aerial device with retarding rotor | |
| US2323151A (en) | Automatic steering control for aircraft | |
| JP3316715B2 (ja) | 自動操縦装置 | |
| US3135202A (en) | Control means for annular wing aircraft |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |