弹身的结构与设计12ppt课件

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1、第七章第七章弹身的构造与身的构造与设计 7.1 7.1 概述概述 7.1.1 7.1.1 弹身的功用、弹身的设计要求弹身的功用、弹身的设计要求 弹身是导弹弹体的重要组成部分。它弹身是导弹弹体的重要组成部分。它的主要功用是用来装载战斗部、推进剂和的主要功用是用来装载战斗部、推进剂和各种仪器设备,衔接弹翼、舵面、发动机各种仪器设备,衔接弹翼、舵面、发动机等其它部件,并接受它们的载荷。等其它部件,并接受它们的载荷。 7.1.1 7.1.1 弹身的功用、弹身的设计要求弹身的功用、弹身的设计要求v弹身经常设计成在地面上可以分别和不可弹身经常设计成在地面上可以分别和不可分别的假设干个功能舱段,如战斗部舱、

2、分别的假设干个功能舱段,如战斗部舱、仪器舱、燃料舱、发动机舱、火箭级间衔仪器舱、燃料舱、发动机舱、火箭级间衔接过渡段等。接过渡段等。v为了减小飞行阻力,弹身应具有良好的气为了减小飞行阻力,弹身应具有良好的气动外形,弹身的剖面外形通常为圆形。动外形,弹身的剖面外形通常为圆形。 7.1.1 7.1.1 弹身的功用、弹身的设计要求弹身的功用、弹身的设计要求 弹身设计时,必需遵守导弹构造设计的根本要求,由于弹身占导弹构造分量的比重很大,必需特别留意减轻构造分量。处理的主要方法是设计合理的构造,充分利用弹身的空间容积利用率。 容积利用率高,意味着内部装载安排紧凑、构造分量轻。 容积利用率容积利用率 弹身

3、内部装载的充溢程度可用容积利用率表示:式中 舱段容积利用率; 内部装载的体积; 舱段的容积。 舱段特殊的设计要求舱段特殊的设计要求 1 1自动瞄准头头部壳体自动瞄准头头部壳体 1 1 要求气动阻力小,有流线型的外形及光滑的外要求气动阻力小,有流线型的外形及光滑的外表;表;2 2 电磁波或红外线的透过性好,产生的畸变折射电磁波或红外线的透过性好,产生的畸变折射小;小;3 3 保证自动瞄准头相对导弹轴线的准确位置;保证自动瞄准头相对导弹轴线的准确位置; 4 4 有处理气动加热影响的措施。有处理气动加热影响的措施。 2 2仪器舱的设计要求仪器舱的设计要求1)1)保证内部装载仪器的正常任务条件,如气保

4、证内部装载仪器的正常任务条件,如气压、温度、湿度和耐振性等要求;压、温度、湿度和耐振性等要求;2)2)仪器安装迅速,维护、修缮、改换方便;仪器安装迅速,维护、修缮、改换方便; 3 3战斗部舱战斗部舱 的设计要求的设计要求1)1)舱体构造不应妨碍战斗部威力的发舱体构造不应妨碍战斗部威力的发扬;扬;2)2)安装迅速,固定可靠,有保证地面安装迅速,固定可靠,有保证地面操作人员平安的措施。操作人员平安的措施。 7.1.2 弹身的受身的受载特点特点 弹身和弹翼相比,主要差别在弹身不仅接受很大的横向载荷,而且要接受很大的轴向载荷。 1研讨弹翼时,主要思索垂直于此翼平面的气动载荷,对弹身来说垂直平面和程度平

5、面内的载荷都应该思索;2对弹翼来说,它的主要载荷是分布的空气动力。而对弹身,作用于弹身内部装载物的质量力、各个空气动力面传给的空气动力和质量力、发动机和助推器传来的推力和起吊、运输、支承处的作用力等常以集中力的方式作用于弹身。 对弹身来说,众多的集中力那么是它的主要载荷。 7.2 弹身的构外型式及承力元件身的构外型式及承力元件 7.2.1 弹身的构外型式身的构外型式 根本构外型式常根本构外型式常见的有:薄壁构造、整体构造和的有:薄壁构造、整体构造和构架式构造。构架式构造。 薄壁构造普通也都是由薄壁构造普通也都是由纵轴向加向加强强件梁、件梁、桁条、横向加桁条、横向加强强件隔框和蒙皮件隔框和蒙皮组

6、成。成。 薄壁构造薄壁构造弹身可分身可分为硬壳式和半硬壳式构造。半硬壳式和半硬壳式构造。半硬壳式硬壳式弹身构外型式又分身构外型式又分为桁条式和梁式桁梁桁条式和梁式桁梁式构造。式构造。 大型大型导弹的的级间段常用构架式构造。段常用构架式构造。 弹身构外型式弹身构外型式 表表7.2.17.2.1弹体构外型式分类弹体构外型式分类 1 1梁式构造梁式构造 1- 蒙皮蒙皮 2- 梁梁 3- 隔框隔框 1 1梁式构造梁式构造梁是接受轴向力和弯矩的主要受力元件。梁是接受轴向力和弯矩的主要受力元件。当将整个弹身看作是支持在弹翼上的一根梁时,当将整个弹身看作是支持在弹翼上的一根梁时,可以看出,梁式构造中的所谓梁

7、实践上只相当于可以看出,梁式构造中的所谓梁实践上只相当于翼梁的凸缘。翼梁的凸缘。梁式构造的蒙皮普通只用于接受作用在弹身上的梁式构造的蒙皮普通只用于接受作用在弹身上的部分气动载荷、剪力和扭矩,所以蒙皮普通较薄部分气动载荷、剪力和扭矩,所以蒙皮普通较薄这种构造还包括一些横向元件这种构造还包括一些横向元件: :前后端的隔框。前后端的隔框。 1 1梁式构造梁式构造优点优点: :可以在梁间开大舱口可以在梁间开大舱口缺陷缺陷: :蒙皮的资料不易充分利用。蒙皮的资料不易充分利用。 当弹身的某个舱段作用有较大的纵向当弹身的某个舱段作用有较大的纵向集中力时,或为了开大型舱口,常用这种集中力时,或为了开大型舱口,

8、常用这种构造方式。构造方式。 2 2桁条式构造桁条式构造 1 桁条桁条 2 蒙皮蒙皮 3 普通框普通框 4 加加强强框框 2 2桁条式构造桁条式构造桁条布置桁条布置较密,并能提高蒙皮的密,并能提高蒙皮的临界界应力,从而使蒙皮除力,从而使蒙皮除了能接受了能接受弹身的剪力和扭矩外身的剪力和扭矩外还能参与桁条一同接受能参与桁条一同接受弹身身的的轴向力和弯矩。向力和弯矩。与梁式构造相比,与梁式构造相比,这种构造的种构造的资料大部分分布在料大部分分布在弹身剖面身剖面的最大高度上,当构造分量一的最大高度上,当构造分量一样时,这种构造的弯曲和改种构造的弯曲和改动刚度大。度大。缺陷是缺陷是舱体上不宜开大型体上

9、不宜开大型舱口,口,这是由于大型是由于大型舱口会切断口会切断较多的主要受力元件多的主要受力元件桁条,桁条,为了弥了弥补由于开口引起由于开口引起强度的减弱,开口度的减弱,开口处需求加需求加强,这要添加构造分量;要添加构造分量;由于桁条剖面比梁剖面弱得多,不宜由于桁条剖面比梁剖面弱得多,不宜传送送较大的大的纵向集中向集中力。力。 3桁梁式构造桁梁式构造 图图7.2.3 桁梁式构造桁梁式构造 桁梁式构造桁梁式构造桁梁式构造:梁式构造、桁条式构造的折衷构造,桁梁式构造:梁式构造、桁条式构造的折衷构造,由较弱的梁也称桁梁和桁条、蒙皮、隔框组由较弱的梁也称桁梁和桁条、蒙皮、隔框组合而成,见图合而成,见图7

10、.2.3。轴向力和弯矩主要由梁和桁条共同接受,蒙皮只轴向力和弯矩主要由梁和桁条共同接受,蒙皮只接受剪力和扭矩。接受剪力和扭矩。构造特点是便于桁梁之间开舱口,能充分发扬各构造特点是便于桁梁之间开舱口,能充分发扬各构件的承载才干,构造分量较轻。适用于大型导构件的承载才干,构造分量较轻。适用于大型导弹。弹。 (4) 硬壳式构造硬壳式构造 1 1 蒙皮蒙皮 2 2 隔框隔框 图图7.2.4 7.2.4 硬壳式构造硬壳式构造 (4) 硬壳式构造硬壳式构造特点:没有纵向加强元件,仅由蒙皮和隔框组成。特点:没有纵向加强元件,仅由蒙皮和隔框组成。构造简单,装配任务量少,气动外形好,容易保构造简单,装配任务量少

11、,气动外形好,容易保证舱段的密封,有效容积大;证舱段的密封,有效容积大;缺陷是接受纵向集中力的才干较弱,不宜开舱口,缺陷是接受纵向集中力的才干较弱,不宜开舱口,假设必需开口,普通均应采用受力式口盖以补偿假设必需开口,普通均应采用受力式口盖以补偿挖去的蒙皮。挖去的蒙皮。适用于直径较小的弹身,这是由于圆柱形蒙皮的适用于直径较小的弹身,这是由于圆柱形蒙皮的临界应力,式中为蒙皮资料的弹性模量;为蒙临界应力,式中为蒙皮资料的弹性模量;为蒙皮厚度;为弹身直径。随直径的加大而降低,皮厚度;为弹身直径。随直径的加大而降低,弹径越大,资料的利用率越低,构造分量越大。弹径越大,资料的利用率越低,构造分量越大。 5

12、 5整体构造整体构造 将蒙皮和骨架梁、框、桁条元件加工将蒙皮和骨架梁、框、桁条元件加工成一体成一体除了具有半硬壳式构造的优点外,还具有除了具有半硬壳式构造的优点外,还具有强度、刚度好,构造整体性好,装配任务强度、刚度好,构造整体性好,装配任务量少,外形质量高等优点。量少,外形质量高等优点。常要受加工条件限制,主要用于直径不大常要受加工条件限制,主要用于直径不大的战术导弹舱体。的战术导弹舱体。5 5整体构造整体构造整体构造舱段详细型式主要有:整体构造舱段详细型式主要有:机械加工圆筒构造机械加工圆筒构造铸造构造铸造构造机械加工或化铣钣材焊接构造机械加工或化铣钣材焊接构造旋压壳体构造等。旋压壳体构造

13、等。5 5整体构造整体构造1机械加工机械加工圆筒构造筒构造 普通是由厚壁管材作普通是由厚壁管材作为毛坯,毛坯,经过机械加工机械加工而成,如而成,如图7.2.5所示。所示。在空在空空空导弹,反坦克,反坦克导弹、小型地、小型地空空导弹上主要采用上主要采用这种构造。种构造。 图图7.2.5 7.2.5 机械加工圆筒构造机械加工圆筒构造 5 5整体构造整体构造2 2机械加工或化铣钣材焊接构造机械加工或化铣钣材焊接构造由几块经过机械加工铣切或化学铣切成形的壁板弯由几块经过机械加工铣切或化学铣切成形的壁板弯曲后焊接而成的,如图曲后焊接而成的,如图7.2.67.2.6所示。所示。舱体内外表有纵向和横向加强筋

14、,分别起桁条和框舱体内外表有纵向和横向加强筋,分别起桁条和框的作用。的作用。在受集中力较大处或开口周围布置了较强的加强筋。在受集中力较大处或开口周围布置了较强的加强筋。 图图7.2.67.2.6所示是由四块壁板焊接而成的整体构所示是由四块壁板焊接而成的整体构造,工艺过程如图中箭头所示。造,工艺过程如图中箭头所示。 板弯焊接整体构造板弯焊接整体构造图图7.2.6 7.2.6 板弯焊接整体构造板弯焊接整体构造 前往前往整体构造的设备舱整体构造的设备舱 图图7.2.77.2.7所示的构造是由四块机械加工铣切的镁合所示的构造是由四块机械加工铣切的镁合金壁板弯曲后焊接而成的整体构造设备舱金壁板弯曲后焊接

15、而成的整体构造设备舱内装高压气瓶、自动驾驶仪、无线电控制仪等设内装高压气瓶、自动驾驶仪、无线电控制仪等设备备为装折维护设备方便,舱体开有约占舱段半周的为装折维护设备方便,舱体开有约占舱段半周的大开口,口盖和舱体有强而方便的衔接,以保证大开口,口盖和舱体有强而方便的衔接,以保证口盖参与舱体总体受力。口盖参与舱体总体受力。这种构造适宜于中等直径战术导弹的设备舱、舵这种构造适宜于中等直径战术导弹的设备舱、舵机舱等。机舱等。 整体构造设备舱整体构造设备舱图图7.2.7 7.2.7 整体构造设备舱整体构造设备舱 前往前往3铸造构造 图7.2.8是铸造整体构造。为坚持外外表的质量和尺寸精度,常对外外表和两

16、端衔接处进展机械加工,这种构造适宜于各种中等弹径的舱段。 图图7.2.8 7.2.8 铸造整体构造铸造整体构造前往前往铸造整体构造舵机舱铸造整体构造舵机舱 图图7.2.97.2.9是铸造整体构造的舵机舱。内装自是铸造整体构造的舵机舱。内装自动驾驶仪、蓄压器、舵机系统等,舱外安动驾驶仪、蓄压器、舵机系统等,舱外安装全动弹翼和零落插头,舱段有较多的开装全动弹翼和零落插头,舱段有较多的开口,不仅构造复杂,且处于全弹受力最大口,不仅构造复杂,且处于全弹受力最大部位,舱段内设多个中间框以安装各种设部位,舱段内设多个中间框以安装各种设备。设备本身密封,舱段实施水密,为坚备。设备本身密封,舱段实施水密,为坚

17、持舱内枯燥,装有防潮砂罐和指示器。持舱内枯燥,装有防潮砂罐和指示器。 图图7.2.9 7.2.9 铸造整体构造舵机舱铸造整体构造舵机舱 前往前往4旋旋压构造构造 经过金属旋压加工方法构成的舱体构造。经过金属旋压加工方法构成的舱体构造。金属旋压是经过毛坯旋转与施加的外力两者结协作用促使金属旋压是经过毛坯旋转与施加的外力两者结协作用促使金属毛坯或预成型毛坯产生塑性变形的成型技术,它是制金属毛坯或预成型毛坯产生塑性变形的成型技术,它是制造各种筒体、锥体、半球体等空心回转体零件的有效方法。造各种筒体、锥体、半球体等空心回转体零件的有效方法。导弹舱体普通为空心筒形件或锥形件,宜于采用这类成型导弹舱体普通

18、为空心筒形件或锥形件,宜于采用这类成型工艺。工艺。国内外导弹舱体已开场采用旋压舱段,国外主要用于固体国内外导弹舱体已开场采用旋压舱段,国外主要用于固体发动机外壳发动机外壳旋压构造舱体可分为内旋压舱体和外旋压舱体,本节重点旋压构造舱体可分为内旋压舱体和外旋压舱体,本节重点表达内旋压舱体。表达内旋压舱体。 内旋内旋压舱 a a舱段整体性好舱段整体性好 其整体性仅比铸铝舱略低。内旋压壳体为舱段主体,只须铆上部分其整体性仅比铸铝舱略低。内旋压壳体为舱段主体,只须铆上部分口框、支架即成舱体。口框、支架即成舱体。b b强度刚度大强度刚度大 构造强度比铸铝舱、铆接舱都高。构造强度比铸铝舱、铆接舱都高。c c

19、气动性能好气动性能好 内旋压舱的外形准确度、对称性、外表质量都很高。内旋压舱的外形准确度、对称性、外表质量都很高。d d工装通用性好工装通用性好 主要工装为一套旋压模具,可适用于外径一样的各舱段,且产品主要工装为一套旋压模具,可适用于外径一样的各舱段,且产品尺寸可以自在调整,设计更改和改型设计方便。尺寸可以自在调整,设计更改和改型设计方便。 6构架式构造 多级火箭级间过渡段常用构架式构造。多级火箭级间过渡段常用构架式构造。构架式构造又称杆系构造,是由端框和数构架式构造又称杆系构造,是由端框和数根杆形资料焊接而成的开敞式刚性构架。根杆形资料焊接而成的开敞式刚性构架。 如图如图7.2.127.2.

20、12a a所示,这种构造主所示,这种构造主要用作火箭级间载荷的传送,发动机任务要用作火箭级间载荷的传送,发动机任务初期产生的高热气体顺畅,排出弹体。图初期产生的高热气体顺畅,排出弹体。图7.2.127.2.12b b为类似构造。为类似构造。图图7.2.12 7.2.12 构架式构造构架式构造 前往前往7.2.2 弹身主要承力元件及其功用身主要承力元件及其功用 隔框可分为普通框、加强框、衔接框三类。普通框只起支持蒙皮、桁条,维持弹身外形的作用,作用载荷较小,普通可用铝板材压制而成。板材厚度按工艺要求确定时,强度往往有剩余,因此框缘上允许挖制穿越桁条的缺口,如图7.2.13a所示。框缘剖面外形常见

21、的有形、形、形等图7.2.13b。 图图7.2.13 7.2.13 普通普通框框 前往前往装配式加强框装配式加强框 加强框除了维持弹身外形,其主要的功用是接受加强框除了维持弹身外形,其主要的功用是接受弹身的横向集中载荷。弹身的横向集中载荷。它的构造也可分为装配式和整体式两类。装配式它的构造也可分为装配式和整体式两类。装配式的加强框如图的加强框如图7.2.147.2.14所示。该框由框缘、腹板、所示。该框由框缘、腹板、加强件三部分装配而成,加强件用以直接接受横加强件三部分装配而成,加强件用以直接接受横向集中力,以改善框的受力方式,腹板可以提高向集中力,以改善框的受力方式,腹板可以提高框的强度与刚

22、度。框的强度与刚度。 图图7.2.14 7.2.14 装配式加强框装配式加强框 前往前往整体式加强框整体式加强框整体式加强框多用铸件或锻件机械加工而整体式加强框多用铸件或锻件机械加工而成。如图成。如图7.2.157.2.15所示。所示。 衔接框实践上也是加强框,由于它用在弹衔接框实践上也是加强框,由于它用在弹身舱段间的衔接部位,所以又称为衔接框。身舱段间的衔接部位,所以又称为衔接框。为了提高衔接框在垂直框平面方向的刚度,为了提高衔接框在垂直框平面方向的刚度,常用添加框缘剖面的尺寸,特别是加长沿常用添加框缘剖面的尺寸,特别是加长沿弹身轴线方向的尺寸来实现。弹身轴线方向的尺寸来实现。 图图7.2.

23、15 7.2.15 整体式加强框整体式加强框 前往前往7.3 弹身构造身构造设计中的几个中的几个问题 弹身设计是以舱段为设计单元的。弹身设计是以舱段为设计单元的。舱段的设计不仅要处理好舱段内部的构造舱段的设计不仅要处理好舱段内部的构造设计问题,作为弹身的一个组成部分,在设计问题,作为弹身的一个组成部分,在构造规划上还要处理好诸如载荷的传送、构造规划上还要处理好诸如载荷的传送、舱段间的衔接以及外形等方面与相邻舱段舱段间的衔接以及外形等方面与相邻舱段协调一致的问题。协调一致的问题。 7.3.1 纵、横构造元件的布置、横构造元件的布置 纵向元件的布置与相邻舱段传来的轴向载荷的大小与纵向元件的布置与相

24、邻舱段传来的轴向载荷的大小与分布、内部装载的安装位置以及舱口的位置有关。分布、内部装载的安装位置以及舱口的位置有关。普通有轴向集中力作用的部位和舱口的两侧都应布置纵向加普通有轴向集中力作用的部位和舱口的两侧都应布置纵向加强元件,如某海防导弹纵向连有助推器图强元件,如某海防导弹纵向连有助推器图7.3.17.3.1,其,其轴向推力经过球头传给弹身。在弹身相应的部位应布置一轴向推力经过球头传给弹身。在弹身相应的部位应布置一根纵梁,接受和传送轴向推力。根纵梁,接受和传送轴向推力。普通为使消费制造方便,纵向元件应沿周向均匀布置,然后普通为使消费制造方便,纵向元件应沿周向均匀布置,然后可根据内部装载安装位

25、置的要求和开口的要求,适当调整可根据内部装载安装位置的要求和开口的要求,适当调整一些纵向元件的位置,或者添加特殊的加强元件。一些纵向元件的位置,或者添加特殊的加强元件。 总之,纵梁主要接受弹身纵轴方向的集中力,如发动总之,纵梁主要接受弹身纵轴方向的集中力,如发动机和助推器的推力、战斗部的轴向惯性力等。纵梁长度普机和助推器的推力、战斗部的轴向惯性力等。纵梁长度普通以集中力分散到弹身蒙皮受力均匀时为宜。通以集中力分散到弹身蒙皮受力均匀时为宜。 1 1 弹身弹身 2 2 助推器助推器 3 3 球头球头 4 4 纵梁纵梁 5 5 巢座巢座 6 6 支架支架 7 7 螺母螺母图图7.3.1 7.3.1

26、接受轴向集中力的纵梁接受轴向集中力的纵梁 前往前往横构造元件的布置横构造元件的布置普通隔框也普通隔框也应均匀布置,但均匀布置,但弹身两框之身两框之间的框距的框距对弹身的身的刚度和度和总体失体失稳临界界应力有力有较大的影响,普通隔框大的影响,普通隔框间距以距以能将相能将相应舱体体简化化为短筒形状短筒形状为宜。宜。在有横向集中力作用的部位,如各种翼面的接在有横向集中力作用的部位,如各种翼面的接头处、大中、大中型型舱口的两端口的两端处、舱段段对接接处、设计分分别面面处以及以及弹内内设备的支座的支座处等均等均应布置加布置加强框。框。为了了简化构造和减少化构造和减少质量,量,在在总体安排体安排时要思索要

27、思索“一框多用的原那么。一框多用的原那么。对整体构造来整体构造来说,纵、横加、横加强筋特筋特别是安装是安装设备的支座,的支座,可以根据需求可以根据需求进展布置,并在整体构造上直接加工出来。展布置,并在整体构造上直接加工出来。与装配式构造相比,其装配任与装配式构造相比,其装配任务量少,元件的布置可以更量少,元件的布置可以更为合理。合理。 7.3.2 相相邻舱段的受力段的受力协调问题 为了使弹身相邻舱段之间传力道路最短,通常可采取如为了使弹身相邻舱段之间传力道路最短,通常可采取如下措施:下措施:1 1假设相邻舱段都具有纵向元件时,应使纵向元件对应假设相邻舱段都具有纵向元件时,应使纵向元件对应安排,

28、使之具有延续性。图安排,使之具有延续性。图7.3.27.3.2所示为两相邻舱段的纵所示为两相邻舱段的纵向加强元件梁对应安排的例子,它们布置在同不断线向加强元件梁对应安排的例子,它们布置在同不断线上,并经过梁上的衔接接头与加强框用螺栓相互衔接起来。上,并经过梁上的衔接接头与加强框用螺栓相互衔接起来。这样传力道路短,构造分量轻。这样传力道路短,构造分量轻。2 2相邻舱段尽能够采用一样或相近的构造方式。例如与相邻舱段尽能够采用一样或相近的构造方式。例如与受力式贮箱相邻的舱段。由于贮箱只宜接受分布的轴向载受力式贮箱相邻的舱段。由于贮箱只宜接受分布的轴向载荷,因此与之相邻的舱段宜采用硬壳式构造、桁条式构

29、造荷,因此与之相邻的舱段宜采用硬壳式构造、桁条式构造或整体构造,而不宜用梁式构造。或整体构造,而不宜用梁式构造。1 1、4 4 蒙皮蒙皮 2 2、5 5 梁梁 3 3 螺栓螺栓 6 6、9 9 衔接接头衔接接头 7 7、8 8 相邻舱段的端框相邻舱段的端框图图7.3.2 7.3.2 两舱段的梁对应安排两舱段的梁对应安排 前往前往3 3假假设由于条件限制,不能采用相近构外型式由于条件限制,不能采用相近构外型式时,构造上那么,构造上那么应采取措施保采取措施保证相相邻舱段段间受力受力协调。假。假设相相邻舱段之段之间发生了分布力生了分布力和集中力相互和集中力相互传送的矛盾送的矛盾时,应采取构造措施,使

30、集中力采取构造措施,使集中力转化化为分布分布力后再力后再传送送给相相邻舱段。方法之一是添加段。方法之一是添加对接框的接框的刚度,度,这种方法的种方法的缺陷是假缺陷是假设要把集中力分散得很均匀,必需把要把集中力分散得很均匀,必需把对接框接框设计得很得很强,构,构造分量要添加。另一种方法是利用力的造分量要添加。另一种方法是利用力的“参与原理,在集中力作用参与原理,在集中力作用途布置途布置变剖面的剖面的纵向元件。如向元件。如图7.3.37.3.3所示的某地所示的某地- -空空导弹助推器与助推器与衔接接舱的的衔接接简图。为了使了使衔接接舱接受和分散助推器的推力,接受和分散助推器的推力,舱上布置上布置了

31、一个加了一个加强框和四根框和四根变剖面梁。由于剖面梁。由于该元件的剖面由大元件的剖面由大变小,使蒙皮小,使蒙皮逐逐渐参与承力,一段参与承力,一段间隔后就可以将集中力均匀分散隔后就可以将集中力均匀分散给蒙皮。因蒙皮。因舱体体有有锥度,梁的度,梁的轴线与集中力与集中力R R的的轴线不重合,集中力不重合,集中力R R在作用点在作用点处可以可以分解分解为垂直于垂直于舱体体轴线的分量的分量R2R2和沿梁和沿梁轴线方向的分量方向的分量R1R1。横向集中。横向集中力力R2R2由加由加强框接受和分散,框腹板可以提高框平面内的框接受和分散,框腹板可以提高框平面内的刚度;度;纵向集向集中力中力R1R1由由变剖面梁

32、来接受和分散,剖面梁来接受和分散,经过一段均匀化一段均匀化长度,至度,至a-ba-b剖面剖面时就被就被转化化为蒙皮剖面上均匀分布的正蒙皮剖面上均匀分布的正应力了。力了。 1 1 衔接舱衔接舱 2 2 加强框加强框 3 3 变剖面梁变剖面梁 4 4 助推器助推器 5 5 腹板腹板图图7.3.3 7.3.3 助推器与衔接舱的衔接简图助推器与衔接舱的衔接简图 前往前往7.3.3 弹身的开口身的开口问题 为满足对弹内设备的安装运用、维护等要求,特别是为满足对弹内设备的安装运用、维护等要求,特别是大、中型弹身上,往往要开大小不等和外形不同的各种舱大、中型弹身上,往往要开大小不等和外形不同的各种舱口。口。

33、如萨姆如萨姆-2-2导弹就有大小舱口导弹就有大小舱口1919个,大的如仪器舱舱口,尺寸个,大的如仪器舱舱口,尺寸为,小的如察看孔,其直径只需几十毫米。为,小的如察看孔,其直径只需几十毫米。在大、中型舱口的开口部位,蒙皮、桁条、甚至隔框均有能在大、中型舱口的开口部位,蒙皮、桁条、甚至隔框均有能够被切断,构造上应采取补偿措旋,如构造方式上可以采够被切断,构造上应采取补偿措旋,如构造方式上可以采用梁式构造,也可以在开口处布置加强口框,或采用受力用梁式构造,也可以在开口处布置加强口框,或采用受力式口盖来补偿因开口所引起的减弱。式口盖来补偿因开口所引起的减弱。根据舱口的口盖能否参与舱体总体受力,可分为受

34、力式和非根据舱口的口盖能否参与舱体总体受力,可分为受力式和非受力式两种口盖。受力式两种口盖。 1 1受力式口盖受力式口盖 受力式口盖:口盖参与舱体总体受力和传力受力式口盖:口盖参与舱体总体受力和传力 应保证两个条件:应保证两个条件:口盖本身需具有足够的强度;口盖本身需具有足够的强度;口盖与舱体的衔接应保证可靠地将舱体在舱口部位口盖与舱体的衔接应保证可靠地将舱体在舱口部位的载荷经过舱盖传送出去。的载荷经过舱盖传送出去。 受力式口盖构造上的思索受力式口盖构造上的思索 完全受力的口盖为了能完全替补舱体上被挖去的部完全受力的口盖为了能完全替补舱体上被挖去的部分,构造上分,构造上大致都采取与舱体一样或相

35、近的构造大致都采取与舱体一样或相近的构造; ;稍有加强如添加边框,加厚蒙皮等,纵、横骨架的布置稍有加强如添加边框,加厚蒙皮等,纵、横骨架的布置那么应与舱体骨架一一对应那么应与舱体骨架一一对应; ;口盖与舱口的口框用衔接件相连图口盖与舱口的口框用衔接件相连图7.3.47.3.4a a。沿纵向接合缝,衔接件布置较密,以便传送剪力和扭矩,横沿纵向接合缝,衔接件布置较密,以便传送剪力和扭矩,横向接合缝的接头应使舱盖上的纵向元件与舱体上的纵向向接合缝的接头应使舱盖上的纵向元件与舱体上的纵向元件严密相连。元件严密相连。为了使接头可以传较大的力,常用螺栓衔接。这样的结合缝为了使接头可以传较大的力,常用螺栓衔

36、接。这样的结合缝可以保证舱体的载荷能经过舱盖直接传送。可以保证舱体的载荷能经过舱盖直接传送。 1 1 舱体舱体 2 2 口盖口盖 3 3 螺钉螺钉 4 4 托板螺母托板螺母 5 5 螺栓螺栓图图7.3.4 7.3.4 口盖与舱口的衔接口盖与舱口的衔接 前往前往“萨姆姆-2-2导弹仪器器舱上的大型受力式口盖上的大型受力式口盖 如图如图7.3.5 7.3.5 所示,口盖构造与舱体一致,都所示,口盖构造与舱体一致,都是整体构造。是整体构造。为了使舱盖与舱体的外形、构造能协调一致,舱盖为了使舱盖与舱体的外形、构造能协调一致,舱盖是从整舱体上切割下来的:横向切割掉的宽度是从整舱体上切割下来的:横向切割掉

37、的宽度切刀的宽度,可以由切割下的舱盖的加工余量切刀的宽度,可以由切割下的舱盖的加工余量来补偿,使舱口与口盖的长度一致,纵向的切刀来补偿,使舱口与口盖的长度一致,纵向的切刀宽度即出现了纵向缝隙,用垫片来补偿。宽度即出现了纵向缝隙,用垫片来补偿。口盖上的纵、横加强筋保证了口盖本身的强度和刚口盖上的纵、横加强筋保证了口盖本身的强度和刚度。度。“萨姆姆-2-2导弹仪器器舱上的大型受力式口盖上的大型受力式口盖3.3.口盖与舱体经过口盖周缘的衔接螺栓与销钉来口盖与舱体经过口盖周缘的衔接螺栓与销钉来衔接,口盖两端、即和端的衔接接头接受舱体衔接,口盖两端、即和端的衔接接头接受舱体的弯矩、轴向力、剪力和扭矩在该

38、对缝处所引的弯矩、轴向力、剪力和扭矩在该对缝处所引起的正应力和剪应力;起的正应力和剪应力;4.4.口盖两侧,靠锥形销钉来接受由剪力和扭矩在口盖两侧,靠锥形销钉来接受由剪力和扭矩在该处所引起的剪流。该处所引起的剪流。5.5.口盖两侧还用压紧螺钉衔接,用以消除侧面对口盖两侧还用压紧螺钉衔接,用以消除侧面对缝间隙,使口盖与舱体上的横向加强筋条衔接缝间隙,使口盖与舱体上的横向加强筋条衔接起来,并接受口盖上气动力引起的吸力。起来,并接受口盖上气动力引起的吸力。1 1 舱体舱体 2 2 口盖口盖 3 3 螺栓螺栓 4 4 锥形销锥形销 图图7.3.5 7.3.5 受力式口盖受力式口盖 前往前往关于完全受力

39、的口盖强度计算关于完全受力的口盖强度计算的几点意见的几点意见 1口盖和口盖和舱体可看成一个整体。体可看成一个整体。2进展以下展以下计算:算:当口盖当口盖处于弯曲受拉形状于弯曲受拉形状时,要,要对接接头如螺栓等如螺栓等进展展强强度度计算;算;当口盖当口盖处于受于受压形状形状时,要,要对端面端面进展展挤压强强度度计算;算;当口盖当口盖处于受剪形状于受剪形状时,要,要进展展销钉或螺或螺钉的的剪切、剪切、挤压的的强强度度计算;算; 口框的边缘和口盖的边缘应加强口框的边缘和口盖的边缘应加强 实际上可以以为完全受力式口盖可以参与舱体实际上可以以为完全受力式口盖可以参与舱体总体受力总体受力, ,但实践上由于

40、工艺制造等缘由但实践上由于工艺制造等缘由, ,口盖不口盖不能够到达理想的受力形状能够到达理想的受力形状, ,因此口框的边缘和口盖因此口框的边缘和口盖的边缘仍应进展部分加强的强度计算。的边缘仍应进展部分加强的强度计算。 从构造上讲从构造上讲, ,口框和口盖边缘的部分加强也是口框和口盖边缘的部分加强也是为安装衔接接头所需求的。而在舱体总体强度计为安装衔接接头所需求的。而在舱体总体强度计算中那么不用计及部分的加强所带来的影响。算中那么不用计及部分的加强所带来的影响。 这种口盖对缝处接头的受力可简述如下图这种口盖对缝处接头的受力可简述如下图7.3.67.3.61 1 舱体舱体 2 2 口盖口盖 3 3

41、 螺钉螺钉 4 4 托板螺母托板螺母图图7.3.6 7.3.6 受力式口盖受力式口盖 前往前往口盖对缝处接头的受力计算口盖对缝处接头的受力计算横向接缝处每个接头的受力为:横向接缝处每个接头的受力为:口盖纵向接缝处每个接头的受力为:口盖纵向接缝处每个接头的受力为: 普通均采用同规格等间距的接头,因普通均采用同规格等间距的接头,因此计算时需计算最大应力处的接头强度,此计算时需计算最大应力处的接头强度,同时还应检查口盖和舱上接头孔的挤压、同时还应检查口盖和舱上接头孔的挤压、剪切等强度。剪切等强度。 部分受力的口盖强度计算的几点意见部分受力的口盖强度计算的几点意见 口盖只参与受剪,因此口盖只参与受剪,

42、因此舱体与口盖只需在体与口盖只需在承剪承剪时才看作一个整体。口盖的受剪在才看作一个整体。口盖的受剪在总体受剪中体受剪中计算。算。 接合接合缝的接的接头应作剪切、作剪切、挤压的的强度度计算。算。 因因舱体在体在舱口口处的的轴向拉、向拉、压是由是由舱口口处的的纵向加向加强元件接受的,因此元件接受的,因此对纵向加向加强元件元件应作拉、作拉、压的的强度度计算。算。 2 2非受力式口盖非受力式口盖 不参与舱体总体受力、传力的口盖称为非受力不参与舱体总体受力、传力的口盖称为非受力式口盖。式口盖。口盖和舱口边缘必需布置加强口框,以便经过加强口盖和舱口边缘必需布置加强口框,以便经过加强口框来接受和传送挖口处的

43、载荷。口框来接受和传送挖口处的载荷。口盖仅起维形作用,即仅接受在口盖上的部分气动口盖仅起维形作用,即仅接受在口盖上的部分气动载荷。载荷。口盖与舱体的结合缝很简单,只需用很少几个定位口盖与舱体的结合缝很简单,只需用很少几个定位螺钉或快卸螺钉、锁扣、铰链合页等衔接在舱螺钉或快卸螺钉、锁扣、铰链合页等衔接在舱口上即可。口上即可。 非受力式口盖非受力式口盖普通导弹上极少采用大型的非受力式口盖。对小型口盖那普通导弹上极少采用大型的非受力式口盖。对小型口盖那么常采用非受力式的,因开口强度减弱不大,通常开口和么常采用非受力式的,因开口强度减弱不大,通常开口和口盖只需带有板弯件的边框。口盖只需带有板弯件的边框

44、。对很小的开口,比如尺寸只需对很小的开口,比如尺寸只需505060mm60mm的:开口加工光滑,的:开口加工光滑,矩形开口四角用圆弧过渡。矩形开口四角用圆弧过渡。为了安装口盖,在舱口或口盖上仍带有构造很简单的边框,为了安装口盖,在舱口或口盖上仍带有构造很简单的边框,如用带翻边的加强梗做成。如用带翻边的加强梗做成。对中型舱口那么常用部分受力式口盖,加强口框可用铸造对中型舱口那么常用部分受力式口盖,加强口框可用铸造或锻造的刚性框制成,口盖用螺钉衔接图或锻造的刚性框制成,口盖用螺钉衔接图7.3.77.3.7。 图图7.3.7 7.3.7 部分受力式口盖部分受力式口盖 前往前往快卸口盖快卸口盖 快卸口

45、盖:它的接头可以快速装卸,它们经常是快卸口盖:它的接头可以快速装卸,它们经常是非受力式口盖。非受力式口盖。快卸口盖是由于弹内某些设备有特殊要求,需求快卸口盖是由于弹内某些设备有特殊要求,需求在导弹发射前测试、调整和检查而设置的。在导弹发射前测试、调整和检查而设置的。在小型口盖上常用的快速接头如图在小型口盖上常用的快速接头如图7.3.87.3.8所示,只所示,只需用手悄然一压如图中箭头所示,就可立刻需用手悄然一压如图中箭头所示,就可立刻翻开口盖。翻开口盖。图图7.3.97.3.9所示为另一种快卸口盖所示为另一种快卸口盖 图图7.3.8 7.3.8 快卸口盖快卸口盖 前往前往1 1 舱体舱体 2

46、2 口框口框 3 3 钢索钢索 4 4 杆子杆子 5 5 口盖口盖 6 6 定位铆钉定位铆钉图图7.3.9 7.3.9 快卸口盖快卸口盖 前往前往口框的计算口框的计算 7.4 弹身身设计计算与算与强强度估算度估算 1.1.估算主要受力元件的剖面尺寸。估算主要受力元件的剖面尺寸。2.2.舱体的细节设计。舱体的细节设计。3.3.强度估算:判别舱体的强度、刚度能否满足要强度估算:判别舱体的强度、刚度能否满足要求。求。4.4. 通常为了计算方便,计算模型简单的,通常为了计算方便,计算模型简单的,但物理概念清楚。但物理概念清楚。5.5. 下面引见工程梁实际的设计计算方法和隔下面引见工程梁实际的设计计算方

47、法和隔框的设计计算方法。框的设计计算方法。 7.4.1弹身剖面的身剖面的设计计算算 1 1 蒙皮蒙皮 2 2 桁条或梁桁条或梁图图7.4.1 7.4.1 半硬壳式弹身剖面及正应力的分布图半硬壳式弹身剖面及正应力的分布图 2 2正应力计算正应力计算 假设剖面正应力沿弹身剖面高度为线性分布,那么由弯矩假设剖面正应力沿弹身剖面高度为线性分布,那么由弯矩M M在剖面恣意元件上引起的正应力为:在剖面恣意元件上引起的正应力为:由轴向力由轴向力N N引起的正应力为:引起的正应力为: 弹身剖面减缩面积和惯性矩弹身剖面减缩面积和惯性矩弹身剖面受轴向压力的减缩面积为:弹身剖面受轴向压力的减缩面积为:弹身剖面受弯时

48、减缩剖面的惯性矩为:弹身剖面受弯时减缩剖面的惯性矩为: 3 3剪应力的计算剪应力的计算 总剪流为弹身剖面上的剪力与扭矩引起总剪流为弹身剖面上的剪力与扭矩引起的剪流的叠加,其表达式为的剪流的叠加,其表达式为: :(4) 强强度条件度条件 对桁条或梁式构造:对桁条或梁式构造:当桁条或梁压应力到达失稳临界应力或当桁条或梁压应力到达失稳临界应力或者拉应力到达抗拉强度极限,那么以为构者拉应力到达抗拉强度极限,那么以为构造破坏。故其强度条件可写为造破坏。故其强度条件可写为: : 7.4.2 框的框的设计计算算 首先给定一个初始的剖面尺寸,进展试算、首先给定一个初始的剖面尺寸,进展试算、修正、再试算,直到剩

49、余强度系数满足要修正、再试算,直到剩余强度系数满足要求为止,该剖面尺寸就是经过设计计算得求为止,该剖面尺寸就是经过设计计算得到的剖面尺寸。到的剖面尺寸。 主要对加强框进展计算。普通框主要的功主要对加强框进展计算。普通框主要的功用是维持弹身的外形,框的受力较小,不用是维持弹身的外形,框的受力较小,不需求作设计计算,剖面尺寸通常可按构造需求作设计计算,剖面尺寸通常可按构造与工艺的要求确定。与工艺的要求确定。 图图7.4.2 7.4.2 在集中力作用下框的受力平衡在集中力作用下框的受力平衡3框内力的求法 图图7.4.4 7.4.4 加强框加强框 4 4框剖面的强度计算框剖面的强度计算 框剖面的正应力

50、必需满足以下强度条件: 7.4.3 放射筋构造放射筋构造计算算 图图7.4.7 7.4.7 构造简图及符号构造简图及符号 放射肋加筋构造放射肋加筋构造 图图7.4.8 7.4.8 放射肋加筋构造放射肋加筋构造 燃料箱短壳燃料箱短壳1 1 前短壳前短壳 2 2 后短壳后短壳图图7.4.9 7.4.9 燃料箱短壳表示图燃料箱短壳表示图 7.4.4 关于关于强强度校核度校核 用强度估算的方法进展了构造的设计计用强度估算的方法进展了构造的设计计算、细节设计后,主要受力元件的剖面尺算、细节设计后,主要受力元件的剖面尺寸将有所变化,因此在构造设计末了还需寸将有所变化,因此在构造设计末了还需作一次强度校核,

51、如用有限元法。此时所作一次强度校核,如用有限元法。此时所作计算是在构造元件尺寸曾经根本确定的作计算是在构造元件尺寸曾经根本确定的情况下进展的。情况下进展的。 7.5 弹身身舱段段间的的衔接接 7.5.17.5.1套接套接1 1径向单排螺钉衔接径向单排螺钉衔接 图图7.5.1 7.5.1 径向单排螺钉衔接径向单排螺钉衔接 径向单排螺钉衔接的特点径向单排螺钉衔接的特点框的构造简单,框缘除了钻衔接孔外没有被减弱,框的构造简单,框缘除了钻衔接孔外没有被减弱,构造分量较轻。构造分量较轻。配合面套接,三个衔接偏向易于控制。配合面套接,三个衔接偏向易于控制。衔接孔都是通孔,且沿径向分布,开敞性好,铰衔接孔都

52、是通孔,且沿径向分布,开敞性好,铰孔比较容易。孔比较容易。但是,由于套接的配合面大,这对于弹径较大、但是,由于套接的配合面大,这对于弹径较大、工艺刚度较差的薄壁构造舱段,要保证配合面的工艺刚度较差的薄壁构造舱段,要保证配合面的精度要求,工艺上较困难。精度要求,工艺上较困难。套接方式的衔接螺钉较多,装拆费时间。套接方式的衔接螺钉较多,装拆费时间。适用于受力较小而刚度足够的舱段衔接。适用于受力较小而刚度足够的舱段衔接。 2 2游动锥形螺母衔接游动锥形螺母衔接 图图7.5.2 7.5.2 游动锥形螺母衔接游动锥形螺母衔接 7.5.2 盘式式衔接接 图图7.5.3 7.5.3 轴向盘式衔接轴向盘式衔接

53、 2 2斜向盘式衔接斜向盘式衔接 1 1,2 2 衔接框衔接框 3 3 密封圈密封圈 4 4 螺母螺母 5 5 螺栓螺栓图图7.5.6 7.5.6 斜向盘式衔接斜向盘式衔接 3 3折返螺栓衔接折返螺栓衔接 图图7.5.7 7.5.7 折返螺栓衔接折返螺栓衔接 7.6 中小中小弹径径弹身的身的衔接方式接方式 7.6.1 螺螺纹衔接接 7.6.2 装配式斜螺栓装配式斜螺栓衔接接 1 1 衔接框衔接框 2 2 舱段舱段 3 3衬套衬套图图7.6.3 7.6.3 装配式斜螺栓衔接装配式斜螺栓衔接 7.6.3卡卡块衔接接块式式衔接接 1 1,2 2 舱段舱段 3 3 径向螺钉径向螺钉 4 4 卡块卡块

54、5 5 弹簧片弹簧片 6 6 对接前卡块所处的位置对接前卡块所处的位置图图7.6.4 7.6.4 卡块式衔接卡块式衔接 2 2 外卡块式衔接外卡块式衔接 1 1,2 2 舱段舱段 3 3 外卡块外卡块 4 4 绑带绑带 5 5 定位销定位销 6 6 爆炸螺栓爆炸螺栓 7 7 左右螺栓。左右螺栓。图图7.6.5 7.6.5 外卡块式衔接外卡块式衔接 7.6.4 弹簧卡圈式簧卡圈式衔接接 1 1,2 2 舱段舱段 3 3 密封圈密封圈 4 4 弹簧卡圈弹簧卡圈 5 5 顶紧螺钉顶紧螺钉图图7.6.6 7.6.6 弹簧卡圈式衔接弹簧卡圈式衔接 7.6.5 楔楔环衔接接 图图7.6.7 7.6.7 楔

55、环衔接楔环衔接 7.6.6 斜斜衬套螺套螺钉衔接接 图图7.6.8 7.6.8 斜衬螺钉衔接斜衬螺钉衔接 7.6.7 延延续环齿衔接接 图图7.6.9 7.6.9 延续环齿衔接延续环齿衔接 7.7 吊挂与吊挂与发射支撑的构造射支撑的构造 7.7.1发射支撑的构造射支撑的构造 图图7.7.1 7.7.1 导弹发射架方式导弹发射架方式 7.7.2吊挂吊挂发射的构造射的构造 图图7.7.6 7.7.6 悬挂发射式导弹悬挂发射式导弹 图图7.7.6 7.7.6 悬挂发射式导弹悬挂发射式导弹 1 1 燕尾块燕尾块 2 2 支脚支脚 3 3 锁销锁销 4 4 弹簧弹簧 5 5 横杆横杆 6 6 堵盖堵盖

56、7 7 斜块斜块 a a构造组成构造组成 b b构造侧视构造侧视 c c锁销开锁情况锁销开锁情况 d d燕尾块燕尾块 e e零落表示零落表示 图图7.7.9 7.7.9 零落式发射支撑零落式发射支撑 7.7.4 箱式箱式发射的吊挂与支撑射的吊挂与支撑 图图7.7.10 7.7.10 发射箱发射箱 7.7.4 箱式箱式发射的吊挂与支撑射的吊挂与支撑 图图7.7.10 7.7.10 发射箱发射箱 导轨与导弹的吊挂导轨与导弹的吊挂 图图7.7.11 7.7.11 导轨与导弹的吊挂导轨与导弹的吊挂 美国美国“爱国者国者导弹导弹发射射轨 1 1导轨导轨 2 2石墨填充酸胺纤维石墨填充酸胺纤维 3 3导轨

57、支架导轨支架图图7.7.12 7.7.12 导弹发射轨导弹发射轨 7.8 弹体的密封体的密封 7.8.1 概述概述 1密封机理和分密封机理和分类 弹体密封可按以下分体密封可按以下分类:1按密封性按密封性质可分可分为水密和气密。水密要求不透水;水密和气密。水密要求不透水;气密要求不透气,如气密要求不透气,如弹体内充以一定体内充以一定压力的惰性力的惰性气体的气体的舱段。水密的密封性要求比气密低,段。水密的密封性要求比气密低,缝隙隙小到一定程度就不易流小到一定程度就不易流动或浸透比或浸透比较慢。慢。2根据接触面之根据接触面之间能否有相能否有相对运运动,密封分,密封分为静密静密封和封和动密封。密封。弹

58、体体舱段的密封主要段的密封主要为静密封。静密封。2 2对密封资料的要求与常用密封资料对密封资料的要求与常用密封资料 对密封资料的要求随着运用部位的不同而对密封资料的要求随着运用部位的不同而不同,不同,按资料形状,密封资料大致可分为固体密按资料形状,密封资料大致可分为固体密封资料、半固体密封资料和液体密封资料封资料、半固体密封资料和液体密封资料三大类。三大类。密封资料中运用最广泛的是橡胶资料密封资料中运用最广泛的是橡胶资料 3 3固体密封件的方式固体密封件的方式 常见的有常见的有O O形密封圈,形密封圈,b b形密封圈,还有矩形、形密封圈,还有矩形、V V形、形、U U形、形、T T形的密封圈。

59、形的密封圈。 图图7.8.1 O7.8.1 O形橡胶密封圈密封构造表示图形橡胶密封圈密封构造表示图 4 4弹体密封构造弹体密封构造 1铆缝的密封的密封 图图7.8.3 7.8.3 铆接漏气或渗水的途径铆接漏气或渗水的途径 7.8.4 铆缝的密封方法的密封方法 铆缝的密封方法铆缝的密封方法2焊缝的密封的密封 焊缝比铆缝的密封性好,容易保证气密。但焊缝比铆缝的密封性好,容易保证气密。但是焊缝缺陷会影响它的密封性。假设从强度的观是焊缝缺陷会影响它的密封性。假设从强度的观念有时还允许有少量小缺陷存在的话,那么从密念有时还允许有少量小缺陷存在的话,那么从密封性要求那么是不允许的,由于这些少量的缺陷封性要

60、求那么是不允许的,由于这些少量的缺陷特别是裂纹和夹渣,能够导致漏气、渗液。因此,特别是裂纹和夹渣,能够导致漏气、渗液。因此,为保证焊缝的密封性,应仔细探伤,用补焊措施为保证焊缝的密封性,应仔细探伤,用补焊措施排除缺陷。贮箱都用焊缝质量保证气密。排除缺陷。贮箱都用焊缝质量保证气密。 3舱段段对接接处的密封的密封 图图7.8.5 7.8.5 舱段对接处的密封舱段对接处的密封 图图7.8.6 7.8.6 舱段对接处的密封舱段对接处的密封 7.9 设备的安装的安装 7.9.1 概述概述 1 雷达天雷达天线罩罩 2 末制末制导雷达雷达舱 3 战斗部斗部舱 4 电引引信信舱口口 5 驾驶仪舱 6 分分别插

61、座插座 7 多普勒雷达多普勒雷达舱 8 支配机构支配机构检查舱口口 9 电气气检查舱口口 10 机械引信机械引信舱口口图7.9.1 电气气设备布置表示布置表示图 7.9.2 对设备安装的普通要求安装的普通要求 1 1充分利用弹身空间,布置紧凑合理,电缆、管路长度充分利用弹身空间,布置紧凑合理,电缆、管路长度最短。最短。2 2设备的布置应尽量使导弹的质量分布均匀。设备的布置应尽量使导弹的质量分布均匀。3 3固定设备仪器的支架和支座有足够的强度和刚度,尽固定设备仪器的支架和支座有足够的强度和刚度,尽量选用规范件,并应减少种类和规格。量选用规范件,并应减少种类和规格。4 4应满足某些仪器对安装位置、

62、安装方向、安装精度、应满足某些仪器对安装位置、安装方向、安装精度、防热、防振、防冷、防干扰等的特殊要求。防热、防振、防冷、防干扰等的特殊要求。5 5仪器设备运用,维护方便。设备与舱体,设备与设备仪器设备运用,维护方便。设备与舱体,设备与设备之间要思索装折工具接近时有良好的通路。之间要思索装折工具接近时有良好的通路。 7.9.3 设备在在舱内的安装固定方式内的安装固定方式 1 1整体式支架轴向固定整体式支架轴向固定 图图7.9.2 7.9.2 焊接支架焊接支架 架驶仪的固定方式架驶仪的固定方式图图7.9.3 7.9.3 架驶仪的固定方式之一架驶仪的固定方式之一 2 2径向固定式径向固定式 图图7

63、.9.4 7.9.4 驾驶仪的径向固定驾驶仪的径向固定 3 3轴向、径向组合固定式轴向、径向组合固定式 图图7.9.7 7.9.7 设备的轴向、径向组合固定设备的轴向、径向组合固定 导弹导引头的安装导弹导引头的安装 图图7.9.8 7.9.8 某防空导弹导引头的安装某防空导弹导引头的安装 4 4凸耳式支座凸耳式支座 图图7.9.9 7.9.9 凸耳式支座凸耳式支座 5 5滑轨式设备支架滑轨式设备支架 图图7.9.10 7.9.10 滑轨式设备支架滑轨式设备支架 6 6支架、耳座式支架、耳座式 图图7.9.11 7.9.11 支架、耳座式安装设备支架、耳座式安装设备 7 7胀开式胀开式 图图7.

64、9.12 7.9.12 胀开式设备安装胀开式设备安装 8 8绑带式支架绑带式支架 图图7.9.13 7.9.13 绑带式支架绑带式支架 7.9.4 支架构造支架构造设计 1.1.支架构造设计首先要进展空间协调和构造协调。支架构造设计首先要进展空间协调和构造协调。2.2.要使设备的集中载荷传送到弹体的承力构件上,力求传要使设备的集中载荷传送到弹体的承力构件上,力求传力道路最短。在满足强度、刚度的条件下应使支架质量力道路最短。在满足强度、刚度的条件下应使支架质量最小最小 。3.3.支架本身的构造方式因其设备的方式和安装方式的不同,支架本身的构造方式因其设备的方式和安装方式的不同,以及安装要求、质量

65、、尺寸的不同,支架将是各式各样以及安装要求、质量、尺寸的不同,支架将是各式各样的。的。7.9.5 支架支架设计的构造的构造补偿 1 1设计补偿设计补偿是是为保保证安装精度所采取的安装精度所采取的设计措施。可措施。可根据不同情况根据不同情况设计相相应的的补偿机构,例如:机构,例如:1 1 增增设调整整垫片;片;2 2 螺螺纹调整机构;整机构;3 3 椭圆孔、孔、长方槽;方槽;4) 4) 游游动螺母;螺母; 2 2工艺补偿工艺补偿 2 2工艺补偿工艺补偿 工艺补偿是为改善装配工艺性而采取的工艺措工艺补偿是为改善装配工艺性而采取的工艺措施。支架安装在弹体上不能够做到与弹体准确地施。支架安装在弹体上不

66、能够做到与弹体准确地贴合,可用加垫片的方法补偿。采用分别式的组贴合,可用加垫片的方法补偿。采用分别式的组合支架安装设备,可以对安装孔留有加工余量在合支架安装设备,可以对安装孔留有加工余量在组装时一同加工。这些方法都是可行的。组装时一同加工。这些方法都是可行的。 3 3支架调整构造支架调整构造 1 1 螺套螺套 2 2 框架框架 3 3 控制仪控制仪 4 4 螺杆螺杆 5 5 减振器减振器 6 6 程度仪程度仪图图7.9.14 7.9.14 控制仪器的安装控制仪器的安装 阻尼陀螺的安装阻尼陀螺的安装1 1 关节轴乘关节轴乘 2 2 轴轴 3 3 支架支架 4 4 螺杆螺杆图图7.9.15 7.9

67、.15 阻尼陀螺的安装阻尼陀螺的安装 天线安装调理机构天线安装调理机构1 1 天线座天线座 2 2 关节轴乘关节轴乘 3 3 螺栓螺栓 4 4 螺母螺母 5 5 螺杆螺杆图图7.9.16 7.9.16 天线安装调理机构天线安装调理机构 7.9.6 仪器器设备的减振措施的减振措施 图图7.9.17 7.9.17 橡皮片减振安装橡皮片减振安装 7.9.7 防松措施的防松措施的选择 1 1开口锁、保险垫圈:多用于大型设备和带开口锁、保险垫圈:多用于大型设备和带减振和缓冲的安装设备;减振和缓冲的安装设备;2 2主螺母与副螺母:多用于质量大、体积大主螺母与副螺母:多用于质量大、体积大的设备;的设备;3)

68、3)弹簧垫圈:普通用在小型设备的刚性衔接弹簧垫圈:普通用在小型设备的刚性衔接构造上。构造上。 7.10 典型典型舱段构造段构造设计 7.10.1 概述概述 导弹的的弹身由两部分身由两部分组成:成:发动机:在采用固体火箭机:在采用固体火箭发动机的大多数机的大多数导弹上,上,发动机机舱约占占弹身的身的6070%;各功能各功能舱段:用于放置有效段:用于放置有效载荷、荷、仪器器设备和其他和其他设备。这些功能些功能舱段主要有段主要有弹头舱头部、部、设备舱含制含制导舱、控制控制舱、舵机、舵机舱、尾段、尾段舱、级间段等。段等。 弹身构造身构造图上示出一切构造元件的剖面外形、尺寸,相互上示出一切构造元件的剖面

69、外形、尺寸,相互位置和相互的位置和相互的衔接,接,资料和加工方法等。承力元件不同。料和加工方法等。承力元件不同。7.10.2 头部天部天线罩罩设计 1 1对天线罩的设计要求对天线罩的设计要求 良好的气动外形,气动阻力小,能减少气动良好的气动外形,气动阻力小,能减少气动加热而且构造的热防护性好。加热而且构造的热防护性好。透波性好,还要求电磁波透过时畸变尽能够透波性好,还要求电磁波透过时畸变尽能够小。小。具有足够的强度和刚度,应有密封措施。具有足够的强度和刚度,应有密封措施。 2 2天线罩的资料天线罩的资料 为了有效地经过电磁能量,天线罩的资料必为了有效地经过电磁能量,天线罩的资料必需选用透波的介

70、电资料,且具有较高的强度特性。需选用透波的介电资料,且具有较高的强度特性。目前运用最多的资料目前运用最多的资料玻璃钢、陶瓷塑料、微晶玻璃、石英玻璃、有机玻玻璃钢、陶瓷塑料、微晶玻璃、石英玻璃、有机玻璃璃陶瓷资料陶瓷资料 每种资料都有详细的适用范围。每种资料都有详细的适用范围。 3 3天线罩的构外型式天线罩的构外型式 a a均质单层均质单层 b b蜂窝蜂窝A A型型 c c泡沫泡沫A A型型 d dB B型型 e e蜂窝蜂窝C C型型 f f泡沫泡沫C C型型 g g多层夹层多层夹层 h h含含金属物介质层金属物介质层图图7.10.1 7.10.1 舱空天线罩壁横截面类别舱空天线罩壁横截面类别

71、4 4天线罩壁的厚度天线罩壁的厚度 无损耗介质层的最正确厚度:无损耗介质层的最正确厚度: 弹上雷达波上雷达波长; 天天线罩壁的介罩壁的介电常数;常数; 罩壁的入射角。罩壁的入射角。 5 5天线罩的构造天线罩的构造 图图7.10.2 7.10.2 防空导弹大型透波天线罩构造防空导弹大型透波天线罩构造 6 6天线罩透波性能测定天线罩透波性能测定 1 1 发射塔发射塔 2 2 发射天线发射天线 3 3 天线罩天线罩 4 4 接纳塔接纳塔图图7.10.6 7.10.6 透波性测定实验塔透波性测定实验塔 7 7天线罩构造强度实验天线罩构造强度实验 图图7.10.7 7.10.7 强度实验构造原理图强度实

72、验构造原理图 8 8天线罩的环境顺应性实验天线罩的环境顺应性实验 环境境顺应性性实验大致包括大致包括库房房储存寿命存寿命实验野外自然野外自然环境境实验高温高湿高温高湿“老化老化实验、三防防、三防防盐雾、防霉、防潮、防霉、防潮实验等。等。 这种些种些实验能能为设计和工和工艺改良提供改良提供实验根根据;并且反映天据;并且反映天线罩罩产品品对环境的境的顺应才干和才干和运用寿命。运用寿命。 7.10.3 杆式杆式级间段段设计 7.10.10 杆式杆式级间段方式一段方式一 杆式级间段方式二杆式级间段方式二图图7.10.11 7.10.11 杆式级间段方式二杆式级间段方式二 杆式级间段方式三杆式级间段方式

73、三 图图7.10.12 7.10.12 杆式级间段方式三杆式级间段方式三 3 3杆式级间段的受力分析杆式级间段的受力分析 以以R R为半径的弹体周向分布的轴向力为半径的弹体周向分布的轴向力N N和剪流和剪流S S的表达式为的表达式为 杆式级间段分析模型杆式级间段分析模型图图7.10.13 7.10.13 杆式级间段分析模型杆式级间段分析模型 4 4杆件数量确实定杆件数量确实定 杆件数量确实定,与杆式构造的长度、杆件数量确实定,与杆式构造的长度、相邻舱段对传力的要求、排气面积的大小相邻舱段对传力的要求、排气面积的大小以及对杆系本身的强度、刚度要求有关。以及对杆系本身的强度、刚度要求有关。 5 5

74、杆件剖面尺寸确实定杆件剖面尺寸确实定 杆件是杆式级间段的主要受力元件。它主要杆件是杆式级间段的主要受力元件。它主要受压,除了要满足强度问题外,还应处理受压的受压,除了要满足强度问题外,还应处理受压的稳定和刚度问题。为了提高稳定性,杆件普通用稳定和刚度问题。为了提高稳定性,杆件普通用空心圆管。杆件的参数有长度,外径和内径,当空心圆管。杆件的参数有长度,外径和内径,当杆件数目确定后,长度由几何关系确定,杆件剖杆件数目确定后,长度由几何关系确定,杆件剖面尺寸就是外径和内径。面尺寸就是外径和内径。 6 6接头接头 1 1 舌片舌片 2 2 底板底板图图7.10.16 7.10.16 叉形接头表示图叉形

75、接头表示图 7.10.4 设备舱壳体壳体设计 1 1设备舱的设计特点设备舱的设计特点 1 1总体设计目的要求高,构造复杂。总体设计目的要求高,构造复杂。 2 2开口多,有时需求设计大开口。开口多,有时需求设计大开口。 3 3构造协调关系复杂、构造元件多。构造协调关系复杂、构造元件多。 4 4采用新构造、新工艺、新资料。采用新构造、新工艺、新资料。 5 5需求采用优化设计,兼顾各方面的设计要求。需求采用优化设计,兼顾各方面的设计要求。 6 6进展静、动力实验等实验工程多。进展静、动力实验等实验工程多。 2 2铝合金铸造设备舱设计铝合金铸造设备舱设计 1铸铝设备舱的的资料料选择 2铸铝舱设计的特殊

76、的特殊问题 3铸铝舱的的强强度和运用可靠性度和运用可靠性 习题与思索题习题与思索题 1、弹身的受力特点与弹翼有何不同?、弹身的受力特点与弹翼有何不同? 2、弹身有哪些构外型式?各种构外型式有何特点?、弹身有哪些构外型式?各种构外型式有何特点? 3、论述弹身纵向和横向元件布置的原那么。、论述弹身纵向和横向元件布置的原那么。4、针对一种知弹身舱段,研讨在其哪些部位不只需、针对一种知弹身舱段,研讨在其哪些部位不只需加强框?阐明各加强框的构造及受力特点。加强框?阐明各加强框的构造及受力特点。 5、简述一种知弹身开口区的构造、补强措施及口盖、简述一种知弹身开口区的构造、补强措施及口盖特点。特点。 6、论

77、述舱段之间采用螺纹衔接的传力特点及优缺陷。为了、论述舱段之间采用螺纹衔接的传力特点及优缺陷。为了抑制这些缺陷,可以采取哪些措施?抑制这些缺陷,可以采取哪些措施? 7、两舱段之间假设仅仅采用径向单排螺钉衔接有何优缺陷、两舱段之间假设仅仅采用径向单排螺钉衔接有何优缺陷?为了抑制这些缺陷,可以采取哪些措施?为了抑制这些缺陷,可以采取哪些措施? 8、弹体密封有哪些方法?各种方法常用哪些资料?密封圈、弹体密封有哪些方法?各种方法常用哪些资料?密封圈紧缩率如何确定?紧缩率如何确定? 9、简述舱内设备的安装要求和固定方式。、简述舱内设备的安装要求和固定方式。10、弹内设备支架设计的补偿措施有哪些、弹内设备支

78、架设计的补偿措施有哪些? 11、论述导弹头部天线罩的设计要求及主要构外型式。、论述导弹头部天线罩的设计要求及主要构外型式。12、铸造铝合金舱段设计有哪些特殊问题?、铸造铝合金舱段设计有哪些特殊问题? 习题与思索题习题与思索题 3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNf

79、RiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1H8KcNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+

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