КОНСТРУКЦИЯ ГОЛОВНОГО БЛОКА ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ РЛА

Лабораторная работа № 2 по РКТ

КОНСТРУКЦИЯ ГОЛОВНОГО БЛОКА (ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ) РЛА

В верхней части ракетного летательного аппарата располагается полезный груз. В качестве полезного груза могут быть старшая ступень у составных… Для защиты полезного груза от воздействий окружающей среды и внешних нагрузок,… Таким образом, верхняя часть ракеты с размещенным в ней полезным грузом будет называться головной частью (для…

Основные требования к конструкции головных частей

1. Достаточно высокая прочность при воздействии знакопеременных нагрузок как на активном, так и на пассивном участках полета; 2. Большая теплостойкость (температура приграничного слоя может достигать 12… 3. Оптимальное размещение полезного груза заданных форм и габаритов, а также простота внешних обводов;

Формы аэродинамических обводов головных частей

Для размещения большого объема полезного груза наилучшей формой корпуса является оживальная (рис. 3.1з). Коническая (рис. 3.1а) и цилиндрическая… С точки зрения аэродинамического нагрева наиболее благоприятной формой является коническая со скругленным наконечником…

Конструктивно-силовые схемы головных частей ракетных ЛА

Корпус головного отсека или головной части состоит (рис. 3.4) из головного обтекателя (наконечник 3 и оболочка собственно корпуса 10) и днища 17. … Наконечник 3 делают либо монолитным, либо в виде толстостенного двухслойного… Корпус 10 (или головной обтекатель) выполняется в виде двухслойной оболочки вращения, состоящей из одного или…

Конструкции ГЧ РН со сбрасываемыми обтекателями

В общем случае для крепления створок головного обтекателя помимо пироболтов или пирозамков могут использоваться и механические замки, а также…  

КОНСТРУКЦИЯ СУХИХ ОТСЕКОВ РЛА

 

Классификация сухих отсеков РЛА

 

В этой главе рассмотрены конструкции сухих отсеков корпуса РЛА. К сухим отсекам принято относить все небаковые конструкции корпуса ракеты, кроме ферменных конструкций и крепежных рам. Корпусы небаковых отсеков имеют много общего в конструктивном оформлении. Это подкрепленные оболочки, воспринимающие эквивалентную осевую сжимающую силу и внешнее аэродинамическое давление. В практике проекти­рования под сухими подразумеваются отсеки, предназначенные для размеще­ния приборов, систем управления, ДУ и др. Ввиду различного назначения, они имеют свои особенности в конструктивно-силовых схемах.

Сухие отсеки можно классифицировать по месту расположения, по назначению, по конструкции и по форме (см. рис. 5.1).

 

Рис. 5.1. Классификация сухих отсеков РЛА

 

По месту расположения сухие отсеки разделяются на отсеки верхней части ракеты, отсеки средней части ракеты и отсеки нижней части ракеты.

В верхней части ракеты (рис. 5.2) располагают оборудование, кон­тейнер с научной аппаратурой, приборы и аппаратуру систем управления и устройства связи. Характерным для этих отсеков является отсутствие у них переменных масс, расходуемых на активном участке полета.

В отсеках средней части ракеты (рис. 5.3) или межбаковых (пере­ходных) отсеках, могут располагаться оборудование, приборы управления, научная аппаратура и другие постоянные по массе грузы. Иногда отсек средней части служит просто соединительным звеном (например, между верхним и нижним баками - межбаковый, между высшей и низшей сту­пенью многоступенчатой ракеты - переходный) и не содержит каких-либо постоянных или переменных масс.

 

Рис. 5.2. Схема отсека, расположенного в верхней части ракеты:

1 – головная часть; 2 – приборный отсек

 

Рис. 5.3. Схема отсека, расположенного в средней части ракеты:

1 – головная часть; 2 – верхний несущий бак; 3 – межбаковый отсек

 

Отсеками нижней части (рис. 5.4) ракеты - хвостовыми - может быть двигательный отсек или отсек оборудования и приборов управления. Характерным для этих отсеков является то, что они расположены под главными расходуемыми массами горючего и окислителя.

 

Рис. 5.4. Схема отсека, расположенного в нижней части ракеты:

1 – приборный отсек

 

По назначению отсеки могут быть приборными, межбаковыми (переход­ными) и двигательными.

По конструкции различают сухие отсеки,представляющие собой подкре­пленную или неподкрепленную оболочку.

Неподкрепленные оболочки корпуса отсека представляют собой обшивку из гладкого листового материала без силового набора, стрингеров и промежуточных шпангоутов. Они самые простые по конструкции и недороги в изготовлении. Но из-за малой эффективности применяются только для коротких цилиндрических переходных участков (рис. 5.5).

 

Рис. 5.5. Конструктивное исполнение отсека с неподкрепленной (гладкой) оболочкой: 1 – обшивка; 2 – шпангоут стыковочный; 3 – люк;

4 – штырь; 5 – заклепка; 6 – винт

 

Отсеки стрингерной (рис. 5.6) и лонжеронной конструкции отличаются между собой условиям восприятия нагрузки. Стрингерные не допускают потери устойчивости обшивки между стрингерами и шпангоутами, а в лонжеронной – работают в основном лонжероны с прилегающей к ним обшивкой. По внешнему виду эти конструкции очень схожи, т.к. лонжероны – это усилен­ные стрингеры; ставятся они значительно реже, а обшивка более тонкая, чем у стрингерных конструкций.

 

Рис. 5.6. Вариант исполнения конического отсека стрингерной конструкции:

1 – обшивка; 2 – стрингер типовой; 3 – стрингер обшивочный;

4 – шпангоут промежуточный; 5 – шпангоут стыковой; 6 – люк;

7 – заклепка; 8 – штырь; 9 – теплозащитное покрытие

 

Отсеки монолитной (панельной) конструкции изготавливаются из отдельных панелей (вафельной или стрингерной), выполняемых за одно целое (рис. 5.7).

Панели стрингерного типа изготавливаются прессованием, а вафельно­го – химическим травлением, механическим или электрохимическим фрезеро­ванием. Материал панелей – в основном алюминиевые сплавы.

В последние годы получают широкое распространение гофрированные конструкции оболочек отсеков, являющиеся наиболее рациональной конс­трукцией при малых сжимающих усилиях. У таких отсеков обшивка сущест­венно подкреплена (рис. 5.8а и рис. 4.13а), и поэтому не теряет устойчивости.

Гофрированная конструкция изготавливается из листов алюминиевых спла­вов или коррозионно-стойких сталей. Обычно гофры бывают трапецеидальной или синусоидальной формы (см. рис. 5.8). Такая конструкция обшивки чаще всего требует подкрепления мощными балками.

 

Рис. 5.7. Варианты конструктивного исполнения монолитных панелей оболочек отсеков: а – стрингерного типа; б – вафельной конструкции:

1 – шпангоут стыковочный; 2 – сварной шов; 3 – панель вафельная

 

Рис. 5.8. Принципиальная схема (а) и варианты исполнения обшивки (б-г):

1,3 – обшивка; 2 – гофр; 4 – стрингер усиленный

 

Рис.4.13. Конструкция трехслойных оболочек с заполнением в виде

а – однослойного гофра; б – швеллера; в – сот:

1 – внешняя, 3 – внутренняя обшивки; 2 – гофр; 4 – швеллер; 5 – соты

 

Отсеки с многослойной конструкцией обшивки при достаточно высокой прочности и жесткости и малой массе также обладают высокими технологи­ческими свойствами. Особенно эффективны трехслойные панели (см. рис. 4.13) с сотовым заполнителем. Сотовая конструкция состоит из двух листовых обшивок, сваренных или склеенных с шестигранным (рис. 4.13в) или квадратным сотовым заполнителем, изготовленным из коррозионно-стойкой стали или алюминиевого сплава.

Перспективны многослойные конструкции из композиционных материа­лов. Особенности композиционных материалов будут рассмотрены отдель­но.

По форме отсеки представляют собой тонкостенные цилиндрические или конические оболочки.

Конструкции переходных отсеков

Переходной отсек многоступенчатой ракеты прежде всего играет роль защитного кожуха-обтекателя соплового блока ступени. Он необходим при… После разделения ступеней, так как переходной отсек в безвоздушном… На рис. 5.12а представлена схема корпуса переходного отсека стрингерно-шпангоутного типа, а на рис. 5.12б – ферменной…

Конструкция межбакового отсека

Межбаковый отсек – это переходной отсек, служащий для соединения в одно целое топливных баков одноступенчатой ракеты или ракетного блока… Корпус межбакового отсека (рис. 5.14а) имеет конструкцию, характерную для…  

Конструкции хвостового отсека

Хвостовой отсек, переходной отсек первой ступени, служит для размещения двигателей, систем и агрегатов ДУ, а также для установ­ки ракеты и… Кроме того, хвостовой отсек на кормовом срезе снабжается приемлемой… По форме корпус хвостового отсека может быть цилиндрическим или в виде усеченного конуса, расширяющегося или…

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 2

1. Что может быть ПН [полезной нагрузкой]? Каково назначение ГО [головного обтекателя]? Когда он сбрасывается?

2. Какие существуют варианты названия верхней части ракеты, и для каких типов ракет какой вариант используется? На какие характеристики ракеты влияет ГЧ [головная часть]?

3. Перечислить требования к конструкции ГЧ.

4. Какую форму может иметь корпус ГЧ (рис. 3.1)?

5. Какая форма корпуса ГЧ лучше:

- для размещения ПН большого объема;

- по массе и габаритам;

- с точки зрения аэродинамического нагрева;

- с точки зрения аэродинамического сопротивления;

- для боевых ракет с точки зрения радиоотражательной способности и минимального ионизированного воздуха за ГЧ?

6. Рассказать про состав корпуса ГЧ (рис. 3.4).

7. Подробно рассказать про наконечник ГЧ.

8. Подробно рассказать про корпус ГЧ, т.е. про ГО.

9. Подробно рассказать про днище ГЧ.

10. Подробно рассказать про силовую оболочку корпуса ГЧ.

11. Рассказать про рис. 3.9.

12. Перечислить способы крепления створок ГО.

13. Какие отсеки относят к сухим? Что сухие отсеки представляют собой?

14. Какие классификации сухих отсеков РЛА существуют? Рассказать виды сухих отсеков по одной из классификаций (по заданию преподавателя).

15. Какие бывают сухие отсеки по месту расположения на РЛА? Рассказать про каждый вид подробно (можно использовать рисунки 5.2 – 5.4).

16. Рассказать про сухие отсеки с неподкрепленным корпусом (использовать рис. 5.5).

17. Рассказать про сухие отсеки стрингерной и лонжеронной конструкции (использовать рис. 5.6).

18. Рассказать про сухие отсеки монолитной конструкции (использовать рис. 5.7).

19. Рассказать про сухие отсеки гофрированной конструкции (использовать рис. 4.13).

20. Рассказать про сухие отсеки многослойной конструкции (использовать рис. 5.8).

21. Каково назначение переходных отсеков?

22. Какие бывают конструкции переходного отсека? (использовать рис. 5.12).

23. Каково назначение межбакового отсека? Рассказать про силовой набор корпуса межбакового отсека (рис. 5.14а).

24. Каково назначение хвостового отсека? Рассказать про форму и длину хвостового отсека (использовать рис. 5.16).