DE976304C

DE976304C - Method for measuring and / or compensating transverse forces in fast-flying missiles

Info

Publication number: DE976304C
Application number: DESCH26934A
Authority: DE
Inventors: Josef Schaberger; Gerhard Siegmund
Original assignee: Josef Schaberger & Co GmbH
Current assignee: Josef Schaberger & Co GmbH
Priority date: 1959-11-07
Filing date: 1959-11-07
Publication date: 1963-09-19

Description

Im Zusatzpatent 976303 zum Hauptpatent 976 302 ist eine Vorrichtung zum Messen und/oder Kompensieren von Querkräften bei schnellfliegenden Flugkörpern mit Hilfe eines unter konstantem Vordruck aus einer Düse austretenden Strahles einer elektrisch leitenden Flüssigkeit beschrieben.In the additional patent 976303 to the main patent 976 302 is a device for measuring and / or Compensating for transverse forces in fast-flying missiles with the help of an under constant Form described from a nozzle exiting jet of an electrically conductive liquid.

Diese Vorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem unter konstantem Druck gehaltenen Vorratsbehälter für die Flüssigkeit ausgehende Leitung mittelbar oder unmittelbar in zwei Öffnungen bzw. Düsen ausläuft, die derart angeordnet sind, daß bei Fehlen von Querkräften in gleichen Zeiten gleiche Flüssigkeitsmengen aus beiden Öffnungen ausfließen, bei Auftreten von Querkräften jedoch unterschiedliche Mengen, die zur Messung oder zur' Steuerung von Kompensationsanlagen ausgewertet werden.This device is essentially characterized in that one of the under constant Pressure held reservoir for the liquid outgoing line directly or indirectly runs out in two openings or nozzles which are arranged in such a way that in the absence of transverse forces equal amounts of liquid flow out of both openings at the same time, if Transverse forces, however, different amounts that are used to measure or to control compensation systems be evaluated.

Die Erfindung geht von dem gleichen Prinzip aus, wonach die aus einer definierten Öffnung austretende Flüssigkeitsmenge abhängig sein soll von der auf die Flüssigkeitssäule einwirkenden Beschleunigung sowie der Ausflußzeit, und strebt eine Verbesserung und weitere Ausbildung an.The invention is based on the same principle, according to which the emerging from a defined opening The amount of liquid should be dependent on the acceleration acting on the column of liquid as well as the outflow time, and strives for improvement and further training.

Für die weitere Ausbildung der Vorrichtung nach Patent 976 303 wird ein Verfahren vorge- «5 schlagen, das sich erfindungsgemäß dadurch kenn-A method is proposed for the further development of the device according to patent 976 303 beat, which according to the invention is characterized by

309 685/4309 685/4

zeichnet, daß aus einem Gefäß mit konstantem Niveau und konstanter Austrittsöffnung eine elektrisch leitende Flüssigkeit ausströmt, deren Menge abhängig ist von der auf die Flüssigkeit einwirkenden Beschleunigung und der Ausflußzeit, wobei die Flüssigkeit in einem Gefäß aufgefangen wird und darin so lange steigt, bis das Niveau eine vorher festgelegte Kontaktstelle erreicht, so daß die Flüssigkeit als Schaltbrücke zwischen der Kontaktstelle und dem Gegenkontakt dient.draws that from a vessel with constant level and constant outlet opening an electrical conductive liquid flows out, the amount of which depends on the amount acting on the liquid Acceleration and the outflow time, whereby the liquid is collected in a vessel and in it rises until the level reaches a predetermined contact point, so that the liquid serves as a switching bridge between the contact point and the mating contact.

Die Ausströmöffnung des Niveaugefäßes ist durch eine Membran oder andere geeignete Sicherheitsvorrichtung gegen das Ausfließen der Flüssigkeit so lange geschützt, als keine Beschleunigung (ausgenommen die normale Erdbeschleunigung) auf die Flüssigkeitssäule wirkt.The outflow opening of the level vessel is through a membrane or other suitable safety device Protected against the outflow of the liquid as long as no acceleration (with the exception of normal acceleration due to gravity) acts on the column of liquid.

Im gleichen Augenblick, in dem der Körper um die Achse bewegt wird, in der das Gerät messen soll, wird durch eine hier nicht näher zu beschrei-At the same moment in which the body is moved around the axis in which the device is measuring is not to be described in more detail here

ao bende Vorrichtung die Membran bzw. andere Schutzvorrichtung unwirksam gemacht und der Austrittsquerschnitt in seiner ganzen Größe freigegeben. ao bende device made the membrane or other protective device ineffective and the The entire size of the outlet cross-section is released.

Das Grundprinzip des Meßverfahrens läßt sich nach zwei wirkungsgleichen, nur konstruktiv verschiedenartigen Möglichkeiten zur gewollten Auslösung von Schaltvorgängen verwenden. Es wird entwederThe basic principle of the measuring process can be based on two equally effective, only structurally different ones Use options for deliberate triggering of switching processes. It will either

1. die Entleerung des Vorratsgefäßes durch Absinken des Flüssigkeitsspiegels bis zu einem definierten Punkt als von Beschleunigung und Beschleunigungszeit abhängige Größe ausgewertet oder1. the emptying of the storage vessel by lowering the liquid level to a defined point is evaluated as a variable dependent on acceleration and acceleration time or

2. das Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels in einem Gefäß bis zu einem definierten Punkt durch das beschleunigungs- und beschleunigungszeitabhängige Zufließen der Schaltflüssigkeit dem gleichen Zweck nutzbar gemacht.2. the rise of the liquid level in a vessel up to a defined point due to the acceleration and acceleration time-dependent inflow of the switching fluid harnessed for the same purpose.

In der Zeichnung sind vier verschiedene Ausführungsformen (I bis IV in den Fig. 1 bis 4) schematisch dargestellt.Four different embodiments (I to IV in FIGS. 1 to 4) are shown schematically in the drawing shown.

In der Ausführungsform I (Fig. 1) wird die Hauptmasse der Schaltflüssigkeit, z.B. Quecksilber oder ein wäßriger Elektrolyt, vom Vorratsbehälter 1 aufgenommen, der vom öffnungskonstanten Niveaubehälter 3 aus über das Belüftungsröhrchen 11 belüftet wird. In embodiment I (Fig. 1), the bulk of the switching liquid, e.g., mercury or an aqueous electrolyte, taken from the storage container 1, that of the constant-opening level container 3 is ventilated from via the ventilation tube 11.

Das Niveaugefäß 3 ist beim Transport bzw. vor der Verwendung des Gerätes durch das Ventil 2 und die Schutzmembran 4 gegen Entleerung gesichert und ist bis zur Höhe der Ausflußöffnung 12 ebenfalls mit der Schaltflüssigkeit gefüllt.The level vessel 3 is through the valve 2 when transporting or before using the device and the protective membrane 4 is secured against emptying and is up to the level of the outflow opening 12 also filled with the switching fluid.

Durch die definierte Düse 13, deren Abmessungen abhängig sind von der zu erwartenden Beschleunigung, Beschleunigungszeit und Art des Elektrolyten, fließt vom Augenblick der öffnung der Schutzmembran 4 an die Schaltflüssigkeit in das Auffanggefäß 24, in das der Schaltstift 29 so eingesetzt ist, daß er in der Achsenrichtung verschoben werden kann.Through the defined nozzle 13, the dimensions of which are dependent on the acceleration to be expected, Acceleration time and type of electrolyte, flows from the moment of opening the protective membrane 4 to the switching fluid in the collecting vessel 24, in which the switching pin 29 so is used that it can be moved in the axial direction.

Der Schaltstift 29 ist in dem isolierenden Material 25 eingebettet.The switching pin 29 is embedded in the insulating material 25.

Die Dichtung gegen das Auffanggefäß wird über die Mutter 27 und die Dichtung 26 erreicht, wobei die Mutter 27 im vorliegenden Falle als Nonius ausgebildet ist, an dem die Höhenverstellung des Schaltstiftes 29 abgelesen werden kann.The seal against the collecting vessel is achieved via the nut 27 and the seal 26, wherein the nut 27 in the present case is designed as a vernier, on which the height adjustment of the Switching pin 29 can be read.

Den zweiten Pol für das Schaltelement bildet die Massenschraube 28.The ground screw 28 forms the second pole for the switching element.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform I ist folgende: Vor der Verwendung in einem Flugkörper wird das Schaltgerät in die Achse eingebaut, in der die Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung zu erfassen ist. Kurz vor dem Start wird die Ventilschraube 2 geöffnet, so daß Druckausgleich zwischen Auffanggefäß 24 und Niveaugefäß 3 über die Schlauchverbindung erreicht werden kann.The operation of Embodiment I is as follows: Before use in a missile the switching device is built into the axis in which the speed or acceleration is to be recorded is. Shortly before the start, the valve screw 2 is opened so that pressure equalization between Collecting vessel 24 and level vessel 3 can be reached via the hose connection.

Beim Start wird entweder durch Beschleunigungskräfte oder durch Hilfsmittel anderer Art die Schutzmembran 4 zerstört, und die Schaltflüssigkeit tritt aus der Düse 13 aus.When starting, the Protective membrane 4 is destroyed and the switching fluid emerges from nozzle 13.

Aus dem Vorratsgefäß fließt dabei ständig so viel Schaltflüssigkeit nach, damit das Niveaugefäß immer bis zur Niveaustelle 12 gefüllt ist.So much switching fluid constantly flows from the storage vessel to keep the level vessel is always filled up to level 12.

Nach der Durchflußgleichung ist die Menge der aus dem Gefäß 3 ausströmenden Flüssigkeit abhängig von der auf der Flüssigkeitssäule liegenden Beschleunigung sowie der Ausflußzeit und der Höhe der Flüssigkeitssäule. Die Höhe der Flüssig- go keitssäule wird durch die beschriebene Nivauschaltung konstant gehalten, so daß lediglich Beschleunigung und Beschleunigungszeit die Durchflußmenge bestimmen.According to the flow equation, the amount of liquid flowing out of the vessel 3 is dependent of the acceleration lying on the liquid column as well as the outflow time and the Height of the liquid column. The height of the liquid column is determined by the level circuit described kept constant, so that only acceleration and acceleration time the flow rate determine.

Die Flüssigkeit steigt im Auffanggehäuse 24 .s.o lange an, bis der Flüssigkeitsspiegel den Schaltstift 29 an der Kontaktstelle 23 erreicht. In diesem Augenblick wird der Stromkreis zwischen Schaltstift, an dessen Öse der eine Zweig der Leitung angeschlossen ist, und dem zweiten Leitungszweig bei 28 geschlossen und ein beliebiger Schaltvorgang ausgelöst (z. B. Zündung einer Zweitstufe, Abtrennung eines Behälters, Gabe von Licht- oder Funksignalen usw.).The liquid rises in the collecting housing 24 .s. until the liquid level hits the switching pin 29 reached at contact point 23. At this moment the circuit between the switch pin, one branch of the line is connected to its eyelet, and the second line branch closed at 28 and any switching process triggered (e.g. ignition of a second stage, disconnection a container, delivery of light or radio signals, etc.).

Um eine vorzeitige Kontaktgabe durch die Schaltflüssigkeit am Kontaktpunkt 23 zu vermeiden, ist der Flüssigkeitsstrahl durch ein halbiertes, die Kontaktseite abdeckendes, in der Überwurfmutter 30 gehaltenes Schutzröhrchen 22 gesichert. Mit der Auslösung des demnach beschleunigungs- und zeit- bzw. geschwindigkeitsabhängigen Schaltvorganges ist die Aufgabe des Schaltgerätes erfüllt. Der Vorratsbehälter 1 ist ständig durch den Deckel 21 abgedichtet und verschlossen.To avoid premature contact due to the switching fluid at contact point 23, is the liquid jet through a halved, covering the contact side, in the union nut 30 held protective tube 22 secured. With the triggering of the acceleration and time- or speed-dependent switching process, the task of the switching device is fulfilled. The storage container 1 is permanently sealed and closed by the cover 21.

Bei den Ausführungsformen II bis IV wird die von der Beschleunigung und der Beschleunigungszeit abhängige Entleerung des Vorratsgefäßes zur Auslösung des S ehalt vor ganges verwandt.In the embodiments II to IV, the emptying of the storage vessel, which is dependent on the acceleration and the acceleration time, becomes Triggering of the stop process related.

Im Ausführungsbeispiel II (Fig. 2) erfolgt ähnlich wie bei der Form I die Entleerung des Vorratsgefäßes über ein Niveaugefäß 3 mit konstanter Ausflußöffnung 13, wobei die Ausflußöffnung 12 die Höhe der ausströmenden Flüssigkeitssäule kennzeichnet. In exemplary embodiment II (FIG. 2), the storage vessel is emptied in a manner similar to that in form I via a level vessel 3 with a constant outflow opening 13, the outflow opening 12 being the Indicates the height of the outflowing column of liquid.

Im Vorratsgefäß 1 ist in die Verschraubung 21/25 das Kontaktstiftepaar so eingesetzt, daß anIn the storage vessel 1, the pair of contact pins is inserted into the screw connection 21/25 so that on

einer genau definierten Stelle 23 die beiden Kontaktstifte unterbrochen sind.a precisely defined point 23, the two contact pins are interrupted.

Solange das Vorratsgefäß 1 mit Schaltfiüssigkeit gefüllt ist, fließt beispielsweise ein Ruhestromkreis über Kontaktstift—Schaltfiüssigkeit—Kontaktstift, dessen Unterbrechung den gewünschten Schaltvorgang über ein abfallendes Relais auslöst. Diese Unterbrechung tritt in dem Augenblick ein, in dem das Niveau der Schaltflüssigkeit im Vorratsgefäß bis knapp unter Punkt 23 abgesunken ist. Das Auffanggefäß 24 dient lediglich zur Aufnahme der ausströmenden Flüssigkeit, hat jedoch keine weiteren Meßfunktionen. Die Schutzmembran 4 und das Ventil 2 entsprechen in ihren Funktionen denen der Ausführungsform I.As long as the storage vessel 1 is filled with switching fluid, a closed circuit flows, for example via contact pin — switching fluid — contact pin, the interruption of which triggers the desired switching process via a relay that drops out. This interruption occurs at the moment when the level of the switching fluid in the storage vessel until it has dropped just below point 23. The collecting vessel 24 is only used for receiving of the outflowing liquid, but has no other measuring functions. The protective membrane 4 and the valve 2 correspond in their functions to those of embodiment I.

Die Variation des Abschaltpunktes wird durch die Menge der in das Vorratsgefäß 1 eingefüllten Schaltflüssigkeit bestimmt. Es ist also vor jedem Start der beschleunigungszeitabhängige Abschalt-The variation of the switch-off point is determined by the amount of the stored in the storage vessel 1 Switching fluid determined. Before each start, the acceleration time-dependent shutdown

ao punkt zu bestimmen und eine entsprechende Menge Flüssigkeit in das Gefäß 1 einzufüllen.To determine ao point and pour a corresponding amount of liquid into the vessel 1.

Die Ausführungsform III (Fig. 3) entspricht den Funktionen der Ausführungsform II. Eine Änderung besteht lediglich darin, daß das Kontaktstiftepaar in seiner Höhe durch Verschrauben der Spindel 21/25 verstellt werden kann, so daß bei gleicher Füllmenge mit Schaltflüssigkeit der Zeitpunkt der Auslösung des Schaltvorganges durch Verschieben der Kontaktstelle 23 verändert werden kann. Um diese Verschiebung zu erreichen, ist das Vorratsgefäß ι durch eine Gewindemuffe 33 verlängert und mit einer durch die Druckmutter 31 gepreßten Weichstoffdichtung 32 gesichert und abgedichtet. Die Ausführungsform IV (Fig. 4) gleicht in ihrem Aufbau hinsichtlich Ausbildung des Vorratsbehälters, der Kontaktstifte und des Niveaugefäßes völlig der Ausführungsform II.The embodiment III (FIG. 3) corresponds to the functions of the embodiment II. One change is only that the contact pin pair in its height by screwing the spindle 21/25 can be adjusted so that the time of the Triggering the switching process can be changed by moving the contact point 23. Around To achieve this shift, the storage vessel ι is extended by a threaded sleeve 33 and secured and sealed with a soft material seal 32 pressed through the pressure nut 31. Embodiment IV (FIG. 4) has the same structure with regard to the design of the storage container, the contact pins and the level vessel completely of embodiment II.

Während bei den Ausführungsformen I bis III mit einer konstanten Ausströmöffnung aus dem Niveaugefäß gearbeitet wird und die notwendigen Variationsmöglichkeiten für den Schaltpunkt durch Verschieben der Kontakte oder durch Änderung der Schaltflüssigkeitsmenge vorgenommen werden, arbeitet die Ausführungsform IV mit konstanter Menge Schaltflüssigkeit und starrer Kontaktstiftanordnung. While in the embodiments I to III with a constant outflow opening from the Level vessel is worked and the necessary variation options for the switching point Moving the contacts or changing the amount of switching fluid, Embodiment IV works with a constant amount of switching fluid and a rigid contact pin arrangement.

Hier wird die Ausströmöffnung 13 in ihrem Querschnitt durch Verschrauben der Nadel 34 verändert. Here, the cross section of the outflow opening 13 is changed by screwing the needle 34 together.

Es ist also möglich, die gewünschten Schaltver-Schiebungen über eine Änderung des Austrittsquerschnittes herbeizuführen. It is therefore possible to bring about the desired shift shifts by changing the exit cross-section.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Method for measuring and / or compensating transverse forces in high-speed missiles with the aid of a jet of an electrically conductive liquid emerging from a nozzle under constant pre-pressure according to Patent 976 303, characterized in that an electrically conductive liquid flows out of a vessel with a constant level and a constant outlet opening , the amount of which depends on the acceleration acting on the liquid and the outflow time, whereby the liquid is caught in a vessel and rises in it until the level reaches a predetermined contact point, so that the liquid acts as a switching bridge between the contact point and the Counter contact is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the contact point is housed in a vessel from which the switching fluid flows into the level vessel, and the switching process is triggered by the fact that the level in this vessel drops below the contact point and thus the closed circuit interrupts.

3. The method according to claim 1, characterized in that that the outlet opening can be changed arbitrarily in its cross section by a needle body, so that the outflowing Quantity in addition to the acceleration and acceleration time also due to the change the outflow cross-section can be varied.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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