ES2320708T3 - Municion de artilleria estabilizada por rotacion y corregible en su trayectoria. - Google Patents

Abstract

Munición de artillería (11) estabilizada por rotación y corregible en su trayectoria, que comprende una unidad de dirección de canard (13) desacoplada en rotación de su cuerpo de munición (12) y, en la zona de encaje de la unidad de dirección (13) en el cuerpo (12) de la munición, un generador eléctrico (22) para hacer funcionar un sistema de ajuste de canard (16), caracterizada porque el generador (22) puede ser conmutado a una carga sustitutiva (28) que está formada en o sobre superficies de canard (30).

Description

Munición de artillería estabilizada por rotación y corregible en su trayectoria.

La invención concierne a una munición de artillería según el preámbulo de la reivindicación principal.

Un dispositivo de esta clase es conocido por el documento DE 101 34 785 A1. Esta munición de artillería en sí no dirigida se caracteriza porque con un único par monoeje de canards de dirección, es decir, con un sistema de control en sí sólo bidimensional, se puede realizar una corrección de trayectoria espacial (es decir, tridimensional) y se pueden restringir así decisivamente en todas las direcciones y con orientación al blanco los errores de entrega en sí inmanentes al sistema. Las aletas de canard ajustables por motor eléctrico con respecto al eje longitudinal de la munición en la unidad de dirección de la parte frontal estrechada - desacoplada en balanceo del cuerpo de la munición - de la munición de artillería provocan, según sea su posición momentánea en el espacio captada por sensor, un movimiento de cabeceo o de guiñada de la munición de artillería. Preferiblemente, estas dos aletas de canard disponen, para su ajuste con respecto al eje longitudinal de la munición, de un árbol de canard común que se extiende transversalmente al eje longitudinal de la munición a través de la unidad de dirección y que puede ser hecho girar por medio de un único servomotor.

La energía eléctrica para el funcionamiento de este servomotor se obtiene, a través de la velocidad relativa entre el cuerpo de la munición y la unidad de dirección, en un generador que alimenta al servomotor directamente y/o a través de un acumulador de energía. El funcionamiento como generador representa una resistencia mecánica contra el movimiento de balanceo a consecuencia del momento de inercia másica del cuerpo del proyectil. La terminación del funcionamiento del servomotor representa, frente al caso de carga, una descarga del generador y, por consiguiente, influye sobre el par de reacción eficaz entre el estator y el rotor del generador, cuyo par tiene a su vez retroacciones sobre el comportamiento momentáneo de balanceo de la munición de artillería y, por tanto, sobre su estabilidad en vuelo. Por este motivo, la energía no necesitada momentáneamente por el servomotor se conmuta a una carga sustitutiva para evitar en lo posible tales retroacciones sobre el comportamiento de balanceo por efecto de una carga constante del generador.

Dado que el acumulador de energía mencionado sólo puede diseñarse con un pequeño tamaño a causa de las extremadamente restringidas condiciones de montaje, entra en consideración como carga sustitutiva prácticamente sólo la conmutación del servomotor a una resistencia. El calor de Joule entonces producido proporciona una importante aportación adicional a la radiación de calor de los demás componentes funcionales, tales como el generador y el servomotor, a consecuencia de calentamiento por inducción y de calentamiento de los cojinetes, con lo que el balance calorífico en el interior de la unidad de dirección herméticamente apantallada con respecto al mundo exterior puede pasar a ser rápidamente crítico para el funcionamiento.

En conocimiento de estas circunstancias, la presente invención se basa en el problema técnico de diseñar una munición de artillería de la clase antes citada de tal manera que la radiación de calor condicionada por la carga no conduzca a un calentamiento crítico en la unidad de dirección.

El problema se resuelve según la invención por medio de las características esenciales indicadas en la reivindicación principal. Según éstas, el calentamiento condicionado por la carga sustitutiva se presenta fuera de la unidad de dirección, es decir, en las superficies de canard. Por tanto, no se requieren medidas constructivas en el interior de la unidad de dirección para canalizar estas cantidades de calor condicionadas por la carga sustitutiva y derivarlas hacia zonas lo menos críticas posible para el funcionamiento. En efecto, la carga sustitutiva ya no contribuye al balance calorífico en el interior de la unidad de dirección, puesto que este balance es generado tan sólo fuera de ella en o sobre las superficies de las aletas de canard. El calentamiento allí producido es en sí ya poco crítico para el funcionamiento y, además, es evacuado rápidamente por el barrido de aire sobre una superficie grande.

Puesto que la radiación calorífica desde la carga sustitutiva ya no es crítica, se inauguran así también amplias posibilidades para controlar el movimiento relativo entre el cuerpo de la munición y la unidad de dirección a través de cargas sustitutivas escalonadas en forma conmutable. Esto es de interés especial cuando el funcionamiento como generador influya sobre la tasa de balanceo de la unidad de dirección a través de una entrega de energía variable o bien se le utilice para la estabilización del balanceo a través de una entrega de energía constante. Recíprocamente, el generador puede hacerse funcionar también provisionalmente como motor desde el acumulador de energía para ajustar el ángulo de balanceo.

Por tanto, para evitar según la invención una fuente de calor adicional en el interior de la unidad de dirección, la carga sustitutiva a la cual puede conmutarse el generador en la zona de encaje para desacoplamiento en balanceo de la unidad de dirección de canard de una munición de artillería estabilizada por balanceo y corregible en su trayectoria para evitar fluctuaciones de carga al final del funcionamiento del servomotor, está diseñada como una resistencia eléctrica sobre, en o dentro de superficies de canard, detrás de los cantos de ataque de flujo, y esto preferiblemente en el caso de canards antirrotación montados en forma no ajustable.

Perfeccionamientos y alternativas adicionales de la solución según la invención se desprenden de las demás reivindicaciones y, teniendo en cuenta también sus ventajas, de la descripción siguiente de un ejemplo de realización preferido de la invención esbozado en forma simplificada y no a escala enteramente fiel en la parte esencial para el funcionamiento. La única figura del dispositivo ilustra en una sección longitudinal axial representada en forma rota el equipamiento de la unidad de dirección situada delante del cuerpo de la munición.

La munición de artillería 11 a utilizar en forma estabilizada por rotación está equipada con una unidad de dirección 13 situada delante del cuerpo 12 de dicha munición que acoge la carga útil, en lugar de estar equipada con una espoleta convencional de percusión, de tiempo o de proximidad. Esta unidad está equipada detrás de su radomo 14 con dispositivos sensores 15 para la vigilancia de la trayectoria de vuelo y la aproximación al blanco, pero sobre todo también con un sistema de ajuste 16 para el control de la trayectoria de vuelo. A este fin, un servomotor 17 actúa en este caso de ejemplo sobre el único árbol de ajuste 18 de un sistema de ajuste de canard monoeje 16 que se extiende transversalmente al eje longitudinal 19 de la munición de artillería 11 a través de la unidad de dirección 13 configurada en forma de cono hueco. El árbol de ajuste 18 está conectado solidariamente en rotación con sus dos extremos frontales a sendas aletas de ajuste de canard que sobresalen diametralmente una a otra en dirección radial - pero sin sobrepasar el calibre - con respecto al contorno exterior de la unidad de dirección 13.

La unidad de dirección 13 está desacoplada en balanceo del cuerpo 12 de la munición - en el que encaja dicha unidad por el lado posterior con un racor tubular - a través de cojinetes 20 decalados axialmente uno respecto de otro y preferiblemente diseñados como rodamientos. Según la posición de balanceo momentánea de esta zona de encaje de la unidad de dirección 13, es decir, también de su árbol de ajuste 18 colocado delante de ella en la zona cónica, con respecto al cuerpo 12 de la munición, un ajuste de las aletas de ajuste de canard con respecto al eje longitudinal 19 de la munición por rotación de su árbol de ajuste 18 conduce a una variación de la trayectoria a consecuencia de un movimiento de cabeceo y/o de guiñada de la munición de artillería 11. Para controlar dinámicamente este proceso de ajuste, se ha fijado a la unidad de dirección 13, transversalmente al par de aletas de ajuste de canard, un par de canards antirrotación 21. Éstos presentan un ángulo de ataque fijamente preestablecido por construcción con respecto al eje longitudinal 19 de la munición para que la rotación de la unidad de dirección 13 sea reducida lo más pronto posible, después de disparar la munición de artillería 11 desde el cañón rayado, a un orden de magnitud de menos del diez por ciento de la rotación de estabilización del cuerpo 12 de la munición.

Esta diferencia de número de revoluciones es aprovechada en un generador electrodinámico 22 para obtener energía eléctrica, especialmente para el funcionamiento del servomotor 17, pero también, por ejemplo, para los dispositivos sensores 15. A este fin, el cuerpo 12 de la munición está equipado entre los cojinetes 20, a lo largo de un círculo concéntrico al eje 19, con imanes permanentes 23 distanciados uno de otro y dotados de polaridad alterna. Como consecuencia del giro relativo entre el cuerpo 12 de la munición y la unidad de dirección 13, las bobinas de inducción 24 de ésta atraviesan un campo magnético alterno y suministran así, sin necesidad de anillos rozantes, una tensión alterna de alta frecuencia a un circuito de preparación de tensión 25 con rectificación en el interior del racor tubular de la unidad de dirección 13 que lleva el generador 22. Con esta tensión se puede recargar o tamponar, por ejemplo para asegurar un suministro de corriente exento de interrupciones, por ejemplo para los dispositivos sensores 15, o para conmutar provisionalmente a funcionamiento como motor del generador 22, un acumulador de energía 26 de pequeño tamaño de construcción; pero sobre todo está conectado al circuito de preparación de tensión 25 el sistema de ajuste 16 con su servomotor de canard 17.

La descarga del generador 22 que se presenta con la terminación del proceso de ajuste a consecuencia de la desconexión del servomotor 17 y el salto de par de giro en sí inherente a esto entre la unidad de dirección 13 y el cuerpo 12 de la munición son reprimidos prácticamente porque una lógica de conmutación 27 desvía la demanda de energía del servomotor 17 a una carga sustitutiva 28 de dimensión correspondiente. Ésta está formada en o sobre (es decir, junto a) los canards antirrotación 21 fijados mecánicamente a la unidad de dirección 13, por ejemplo, según se ha esbozado, como un conductor tendido dispuesto muy próximo por detrás del canto 29 de ataque de flujo de los canards antirrotación 21 o como un conductor sustancialmente plano dispuesto sobre o en la superficie de canard 30. En el último caso, la respectiva aleta de canard 21 puede consistir también sustancialmente o en su totalidad en material eléctricamente conductor (por ejemplo en un plástico correspondientemente ajustado), imponiéndose, por ejemplo, a través de una barrera aislante 31 insinuada en el dibujo una vía de corriente suficientemente larga para proporcionar una resistencia suficientemente grande de esta carga sustitutiva 28.

Es decisivo que el calor eléctrico producido en la carga sustitutiva 28 no sobrecargue adicionalmente el balance calorífico en el interior de la unidad de dirección 13 y también que no tenga que evacuarse este calor a propósito desde el interior de la unidad de dirección 13, sino que se genere directamente fuera de dicha unidad de dirección 13 y se evacue del modo más eficaz posible a través de las superficies de canard 30 fuertemente atacadas por el flujo.

Lista de símbolos de referencia

11

Munición de artillería

12

Cuerpo de munición

13

Unidad de dirección

14

Radomo

15

Dispositivos sensores

16

Sistema de ajuste

17

Servomotor

18

Arbol de ajuste

19

Eje longitudinal

20

Cojinetes

21

Canards antirrotación

22

Generador

23

Imanes permanentes

24

Bobinas de inducción

25

Circuito de preparación de tensión

26

Acumulador de energía

27

Lógica de conmutación

28

Carga sustitutiva

29

Canto de ataque de flujo

30

Superficie de canard

31

Barrera

Claims (8)

1. Munición de artillería (11) estabilizada por rotación y corregible en su trayectoria, que comprende una unidad de dirección de canard (13) desacoplada en rotación de su cuerpo de munición (12) y, en la zona de encaje de la unidad de dirección (13) en el cuerpo (12) de la munición, un generador eléctrico (22) para hacer funcionar un sistema de ajuste de canard (16), caracterizada porque el generador (22) puede ser conmutado a una carga sustitutiva (28) que está formada en o sobre superficies de canard (30).

2. Munición de artillería según la reivindicación anterior, caracterizado porque la carga sustitutiva (28) está prevista en canards antirrotación (21) rígidamente montados.

3. Munición de artillería según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carga sustitutiva (28) está formada en la superficie de canard (30).

4. Munición de artillería según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carga sustitutiva (28) está formada a lo largo del canto de ataque de flujo (29).

5. Munición de artillería según una de las reivindicaciones anteriores sin la reivindicación inmediatamente anterior, caracterizada porque la carga sustitutiva (28) viene proporcionada por superficies de canard (30) a lo largo de vías de corriente prefijadas por construcción.

6. Munición de artillería según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está provista una carga sustitutiva (28) escalonada en forma conmutable.

7. Munición de artillería según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el generador (22) puede ser conectado, a través de una lógica de conmutación (27), a un acumulador de energía (26) y al servomotor de canard (17) o a la carga sustitutiva (28).

8. Munición de artillería según la reivindicación anterior, caracterizada porque la lógica de conmutación (27) está conectada, a través de un circuito (25) de preparación de tensión, a unas bobinas de inducción (24) que, en la zona de encaje de la unidad de dirección (13) en el cuerpo (12) de la munición, giran entre dos cojinetes (20) axialmente decalados uno respecto de otro por efecto de una secuencia de polaridades alternas de imanes permanentes (23).