Планер ЗУР

Лекция № 15 Типовой состав УР. Особенности построения УР и ее элементов

Под планером ракеты понимают конструктивное сочетание корпуса, крыльев и оперения. Внешняя форма планера полностью определяется аэродинамической компоновкой планера. Конструкторам надлежит разработать силовую конструкцию планера, чтобы получить максимальное приближение к заданной аэродинамической схеме ракеты.

Планер ЗУР состоит из корпуса и аэродинамических поверхностей. В корпусе размещаются боевая часть, двигатели и бортовая аппаратура. Форма корпуса обеспечивает наименьшее аэродинамическое сопротивление в полете. По длине он делится на отдельные части – отсеки. Корпус представляет собой тонкостенную оболочку – обшивку, усиленную изнутри набором продольных и поперечных силовых элементов – стрингеров, лонжеронов и шпангоутов. Стрингеры и шпангоуты образуют для частей обшивки опорный контур в виде клеток. Обшивка связывается с каркасом заклепками или точечной сваркой. Стрингеры являются продольными элементами. Когда необходимо воспринимать большие нагрузки, например, от узлов крепления двигателя, отдельные стрингеры делают усиленными. Такие стрингеры называются лонжеронами. Лонжероны применяются также для окантовки длинных вырезов в корпусе (люков). Шпангоуты – поперечные силовые элементы. Они определяют форму поперечного сечения корпуса. Стыковые шпангоуты предназначены для соединения отсеков корпуса.

В УР с маршевым РДТТ двигатель обычно является частью корпуса ракеты. По длине корпус имеет различную форму. Головная часть корпуса ракет с телеуправлением изготавливается из легкого металла или пластмассы и имеет форму, обладающую наименьшим аэродинамическим сопротивлением. Обычно применяется коническая, оживальная (по дуге окружности) или параболическая форма, а также комбинации этих форм. При радиолокационном самонаведении головная часть делается из радиопрозрачного материала, а форма ее подбирается так, чтобы прохождение сквозь нее радиоизлучения происходило с наименьшими искажениями и потерями. Средняя часть корпуса, как правило, цилиндрическая, а хвостовая – усеченный конус, оживальная, параболическая или их сочетания.

Аэродинамические поверхности размещаются на корпусе планера. Они бывают подвижными и неподвижными. Подвижные предназначены для управления полетом и положением УР. Обычно это воздушные рули. Неподвижные поверхности обеспечивают устойчивость УР в полете и создают подъемную силу. Это крылья и стабилизаторы. Подъемная сила может создаваться также и корпусом планера. Формы аэродинамических поверхностей выбираются так, чтобы при наибольшей эффективности их работы вес, габариты и сопротивление в полете были минимальными. Они могут иметь в плане треугольную, прямоугольную, трапециевидную форму или их сочетания. В поперечном сечении поверхности бывают ромбовидными, чечевицеобразными или шестигранными. У сверхзвуковых УР их передние кромки сильно заострены для уменьшения сопротивления воздуха. По конструкции они могут, как и корпус, состоять из обшивки, опирающейся на силовой набор в виде стрингеров, лонжеронов и нервюр (элементов, придающих форму в поперечном сечении) или же быть моноблочными. Моноблочная поверхность бывает литой или сборной из двух штампованных панелей. Панель – это обшивка, выполненная за одно целое с ребрами жесткости (стрингерами, лонжеронами, нервюрами). Иногда поверхности малой толщины делают сплошными. В качестве материалов для аэродинамических поверхностей применяют легкие металлы и сплавы, а также пластмассы.

На этапе общего конструирования после определения основных габаритных размеров отсеков производится предварительная проработка способов их стыковки. Стыковочные поверхности – это места технологических и эксплуатационных разъемов, поэтому при разработке конструкции стыков в первую очередь необходимо принимать во внимание технические возможности производства и условия эксплуатации. Стыковка должна обеспечивать прочность соединения и герметичность.

Наиболее употребительны следующие виды стыковки: резьбовая, телескопическая, фланцевая и клиновая (рисунок 1).

Стыковка ступеней ракет осуществляется либо с помощью пироболтов, либо путем применения специальных устройств.

На стадии общего конструирования необходимо найти принципиальные решения следующих вопросов: выбор конструкционных материалов с учетом аэродинамического нагрева элементов поверхности ракеты, обеспечение герметизации, маркировки и покрытий, обеспечение условий производства и эксплуатации.

Рисунок 1 - Схемы стыков отсеков корпуса ракеты:

а-резьбовой; б- телескопический; в – фланцевый; г- клиновой.