Стыки крыльев с корпусом изделия

Обеспечение прочности корпуса ракеты – важнейшая функция стыковых узлов. Стыковые узлы должны обеспечивать строгое взаимное расположение крыльев на корпусе, что необходимо для обеспечения аэродинамических требований, предъявляемых к изделию.

Конструктивно применяются два типа стыков крыла с корпусом: контурный и точечный. Выбор того или иного из них зависит от конструктивно-силовой схемы крыла и от жесткости корпуса крыльевого отсека.

Моноблочное крыло, требующее контурного крепления, будет выгодным по массе только при наличии необходимой жесткости корпуса. Лонжеронная схема, базирующаяся на точечной стыковке, требует применения в конструкции корпуса усиленных шпангоутов.

Для крыльев малого удлинения с одним стыковочным узлом (рис.6.1) необходимо предусматривать дополнительные точки крепления в передней и хвостовой частях бортового сечения, уменьшающие отгиб этих частей.

Рис.6.1.

Дополнительные точки крепления в передней и хвостовой части крыла представляют собой направляющие штыри, устанавливаемые в посадочные отверстия отсека которые обрабатываются на многопозиционных станках с ЧПУ. Узел крепления, охватывающий плоскость крыла, приваривают к корпусу отсека аргонно дуговой сваркой. Положение узла крепления, при сварке, координируется специальным приспособлением относительно дополнительных точек крепления крыла к корпусу.

На рис.6.2 приведён вариант крепления крыла по контуру. Если крылья и корпуса отсека изготавливают из однородного материала, то целесообразно их соединение производить контактной точечной сваркой (рис. 6.2.)

Для обеспечения данного соединения, на максимально возможной длине корневой части крыла, выполняются уголковые профили, приваренные или приклепанные к силовому набору.

Приварка профилей крыла к отсеку производится в специальном приспособлении, обеспечивающем заданную точность взаимного положения крыльев относительно друг друга и корпуса отсека.

Рис. 6.2.

Фланцевое соединение может быть выполнено двух типов стыков: контурного и точечного.

При точечной стыковке (рис. 6.3) в шпангоуте корпуса отсека устанавливаются две шпильки; одна из них по классной посадке (работает на срез, передавая на корпус перерезывающую силу), а вторая с гарантированным зазором, обеспечивая взаимозаменяемость стыка.

Рис.6.3.

Контурный фланцевый стык выполняется с помощью уголковых профилей, закрепленных на корпусе посредством шпилек с гайками или винтов. Отверстия под шпильки обрабатывают на многопозиционном станке с ЧПУ, что обеспечивает требуемую точность установки крыла на корпусе изделия.

Ушковые соединения крыла с корпусом выполняются в нескольких вариантах: с наружными проушинами на крыле; с наружными проушинами на корпусе Выбор типа стыка определяется главным образом условиями нагружения и конструктивно-силовыми схемами крыла и корпуса.

На рис. 6.4 (а) показано ушковое соединение крыла с корпусом моноблочной схемы с наружной корпусной проушиной. Количество проушин и их геометрические параметры зависят от конструкции крыла и условий его нагружения. В большинстве случаев проушины приваривают к корпусу отсека, их координация относительно друг друга и корпуса изделия осуществляется приспособлением.

Рис. 6.4 Ушковое соединение крыла.

а) – с наружными проушинами на корпусе, б) – с наружными проушинами на крыле.

Проушины изготавливают из того же или аналогичного материала что и корпус отсека, для обеспечения качественной сварки. Пазы в проушинах и сопрягаемые с ним поверхности крыла обрабатывают по 9 квалитету точности. Заготовки для проушин получают горячей штамповкой с последующей механической обработкой всех поверхностей.

Во избежание люфтов в соединении, болты и отверстия под них выполняются по высококлассным посадкам.

Узловое соединение типа ухо-вилка применяют для лонжеронных крыльев сравнительно больших размеров, со значительной строительной высотой профиля. Данное соединение может выполняться в двух вариантах: с осями болтов перпендикулярными хорде и с осями болтов параллельными хорде. На рис. 6.5 показан второй вариант, как более предпочтительный. Этот выбор особенно оправдан для ракет значительных калибров, к которым не предъявляются жесткие требования по лобовому сопротивлению.

Рис. 6.5 Соединение крыла типа ухо-вилка.

Ухо изготавливают из материала аналогичного материалу корпуса отсека, к которому его приваривают аргонно дуговой сваркой в специальном приспособлении. Приспособление обеспечивает взаимозаменяемость по местам стыка крыла с корпусом изделия. Крыло крепится как минимум в двух точках с помощью специальных болтов один из которых устанавливается по скользящей посадке.

Быстроразъемное соединение. Данный вид соединения обеспечивает сокращение затраты времени на стыковку и расстыковку крыльев с корпусом ракеты в условиях наземной эксплуатации. Наиболее широко используемый вариант конструктивного исполнения такого стыка показан на рис. 6.6.

Для реализации данного соединения, на крыльевом отсеке корпуса приваривается специальный кронштейн с несколькими наклонными пазами под углом 45º к оси ракеты.

Рис. 6.6 Быстроразъемное соединение.

В основании крыла, как ответном элементе в поперечной плоскости, установлены профилированные штифты или шпильки, которые при стыковке крыла с корпусом входят в наклонные пазы кронштейнов и жестко фиксируются контровочным болтом, расположенным в хвостовой части крыла, который, в зависимости от геометрии крыла, может упираться в кронштейн в поперечной или продольной плоскости.

Недостатком соединения является то, что уравновешивание и передача изгибающего момента происходит только на некоторой части строительной высоты крыла, что вызывает перетяжеление конструкции.