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导弹的结构及蒙皮构成

时间:2023-07-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:常见的弹身结构有蒙皮骨架式和整体式两种。图1-15 管材零件分类蒙皮构成飞行器的气动外形,要求外形准确、流线光滑和表面无划伤。

导弹的结构及蒙皮构成

1.弹身结构

弹身通常是一个细长体,由头部、圆柱段中部及尾部三部分组成。常见的弹身结构有蒙皮骨架式和整体式两种。

(1)蒙皮骨架式弹身 是由蒙皮与骨架组成的,就蒙皮受力情况而论,蒙皮骨架式弹身又可分为桁条式(半硬式)和无桁条式(硬式)两种。

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(2)整体式弹身 通常由几块整体板件连接而成。

2.弹翼的结构形式

(1)蒙皮骨架式

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(2)整体弹翼 指由上、下两块整体壁板连接在一起的弹翼,壁板上辐射式加强筋代替了桁条、翼梁、翼肋等构件的作用,这种形式的弹翼零件少、结构简单、装配协调容易、工艺性好、生产率高。

(3)夹层弹翼 采用夹层壁板做蒙皮,具有重量轻、强度刚度大、构造简单的特点。

冲压加工源自于金属手工艺制作。在我国河北省怀来县北辛堡出土的战国时期(公元前475年~公元前221年)生产的红铜槌胎薄铜缶(小口大腹,盛酒器),被学者认为是至今为止发现的世界上第一个冲压件

冲压加工经过长期的发展,现在已经形成大规模生产方式,生产过程逐步实现机械化、自动化,并且正向智能化、集成化的方向发展。在现代大型冲压企业中,已经很难找到当初冲压加工的原始痕迹。

钣金冲压件根据零件的相似性原则分为材料相似性零件、工艺相似性零件和结构相似性零件。材料相似性指材料品种、状态的相似性;工艺相似性指零件的加工方法、工艺装备和使用设备的相似性;结构相似性指零件的尺寸、形状、使用部位及零件上具有的结构要素的相似性。

根据相似性分类原则,飞机钣金零件常用分类方法见表1-1。

表1-1 飞机钣金零件常用分类方法

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(续)

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由于飞机钣金零件品种多、数量大、结构和成形方法复杂,所以,首先按材料相似性分为板材零件、管材零件和挤压型材三大类,在每种材料中,再根据结构相似性和工艺相似性,分为若干零件相似族,从中选出几个典型零件为代表,这就构成了图1-1所示的分类图表。

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图1-1 飞机钣金零件分类图表

1.板材零件分类

1)平板零件分类如图1-2所示。

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图1-2 平板零件分类

2)板弯型材零件分类如图1-3所示。

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图1-3 板弯型材零件分类

3)拉深零件分类如图1-4所示。

4)蒙皮成形零件分类如图1-5所示。

5)整体壁板分类如图1-6所示。

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图1-4 拉深零件分类

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图1-5 蒙皮成形零件分类

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图1-6 整体壁板分类

6)落压零件分类如图1-7所示。

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图1-7 落压零件分类

7)橡皮成形零件分类如图1-8所示。

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图1-8 橡皮成形零件分类

8)旋压零件分类如图1-9所示。

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图1-9 旋压零件分类

注:筒形零件、锥形零件可用普通旋压方法;球形零件、收(扩)口零件可用强力旋压方法。

9)爆炸成形零件分类如图1-10所示。

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图1-10 爆炸成形零件分类

10)热成形零件分类如图1-11所示。

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图1-11 热成形零件分类

11)超塑性成形(SPF)和超塑性成形/扩散连接(SPF/DB)分类如图1-12所示。(www.xing528.com)

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图1-12 SPF和SPF/DB零件分类

12)局部成形零件分类如图1-13所示。

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图1-13 局部成形零件分类

2.挤压型材零件分类

挤压型材零件分类如图1-14所示。

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图1-14 挤压型材零件分类

3.管材零件分类

管材零件分类如图1-15所示。

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图1-15 管材零件分类

蒙皮构成飞行器的气动外形,要求外形准确、流线光滑和表面无划伤。随着飞行器性能不断改进,品种不断增加,蒙皮零件也有着不断的变化。

1.外廓尺寸不断加大

现代飞机随着飞行载荷的增加,机翼面积加大,加上高速机翼的后掠要求,歼击机蒙皮零件的宽度尺寸已达到2~3m,客机蒙皮零件的长度已达到32m,在厚度尺寸上,也由低速飞机的薄蒙皮(0.6~1.2mm)增加到了高速飞机的厚蒙皮(20~30mm)。

2.内部结构尺寸复杂

初始的蒙皮零件都是等厚度的,为大面积去除蒙皮上的废料,采用了化学铣切的办法;为满足高速飞机的气动性能,翼形变薄,机翼的结构空间相应减小,蒙皮与长桁成为一体,出现了整体壁板,整体壁板不仅用在机翼上,还用到了机身上。现代客机为防止疲劳裂纹的扩展,机翼壁板又回到了长桁和蒙皮的铆接结构,但蒙皮发展成展向和弦向均变厚度,有局部加强的整体厚蒙皮。

蒙皮内部结构尺寸的演变为:等厚度蒙皮—化铣蒙皮—整体壁板—整体厚蒙皮。

(1)蒙皮零件按其几何形状可分为三类

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图1-16 单曲度蒙皮

1)单曲度蒙皮(图1-16),用于机翼、尾翼和机身的等剖面部分。单曲度蒙皮的数量约占蒙皮总数的一半以上(50%~55%)。

2)双曲度蒙皮(图1-17),一般用于机头、机身后段、进气道和发动机短舱,还有机翼上的折弯(向上或向下)部位和翼根弦长的加长部位。双曲度蒙皮又可分为凸双曲度、凹双曲度及凸凹双曲度三种。蒙皮的表面可能平滑,也可能带有局部鼓包、凹陷和埂槽等。

3)复杂形状蒙皮(图1-18),属于双曲度蒙皮的一种特殊类型,其曲率变化较剧烈,如翼尖、整流片、机头罩等。

(2)整体壁板的分类 现代飞机已广泛采用整体壁板代替铆接壁板或薄蒙皮,并作为主要承力构件之一参与承载。例如,机翼整体壁板与前、后梁和整体翼肋构成翼盒,承受机翼的主要载荷。

整体壁板的外形(弧度)和内形(结构)比较复杂,品种繁多,前者取决于整体壁板在飞机上的使用部位,后者取决于整体壁板使用部位的结构强度要求。

整体壁板可分为两大类,一类是带筋条的整体壁板;一类是不带筋条的整体蒙皮。

整体壁板的外形分类详见表1-2。

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图1-17 双曲度蒙皮

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图1-18 复杂形状蒙皮

表1-2 整体壁板和整体厚蒙皮零件的外形

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(续)

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表1-3列出了整体壁板按筋条剖面形状的分类,剖面形状有三类:978-7-111-43835-9-Chapter01-25.jpg 形、978-7-111-43835-9-Chapter01-26.jpg 形、978-7-111-43835-9-Chapter01-27.jpg 形。表1-4列出了整体壁板按筋条分布特点的分类,共分为四类:平行筋条,放射形筋条,平行、放射形筋条和网格形筋条。这两个分类表中都列出了各类带筋整体壁板内形结构和成形特点,以及主要的应用部位。

表1-3 整体壁板按筋条剖面形状分类

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表1-4 整体壁板按筋条分布特点进行分类

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骨架类零件是指机体的长桁、梁、樯、框、肋缘条、加强件的凸缘等。

挤压型材一般是骨架类零件主要选用材料之一,在钣金冲压件中骨架类零件一般是指型材类零件。早期的骨架零件结构都是采用等截面、等厚度的型材,为减轻重量,充分利用材料性能,现在大量采用变截面,变厚度型材零件。

骨架类零件按外形可划分为直线形、平面弯曲和立体弯曲三类。

根据在飞行器结构中的作用,骨架类零件又分为5类,见表1-5。

表1-5 型材典型零件分类

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框肋零件是飞行器机体结构中的横向构件,担负着确定飞机外形和承受气动载荷的双重任务。通常框肋零件属于平面零件类型,但四周具有弯边缺口,中间分布有加强窝、加强梗、减轻孔、通过孔等,如图1-19所示。

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图1-19 典型框类零件图

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