【精品】弹身的结构与设计28.ppt
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1、第七章 弹身的结构与设计 解 幸 纲 锹 耪 筐 陛 陌 湘 芒 愧 勉 邵 肛 唾 爽 隐 菇 湃 弹 滓 鞋 杉 伊 融 逊 安 部 斧 迂 魁 渗 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 7.1 概述 7.1.1 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 的主要功用是用来装载战斗部、推进剂和 各种仪器设备,连接弹翼、舵面、发动机 等其它部件,并承受它们的载荷。 液 抓 赖 让 壤 彬 仿 擦 腕 撰 嗡 脆 征 成 庞 牺 贼 好 碱 张 姿 舌 冻 凋 币 严 把 肚 督 聪 挡 薛 【 精 品
2、 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 7.1.1 弹身的功用、弹身的设计要求 v弹身常常设计成在地面上可以分离和不可 分离的若干个功能舱段,如战斗部舱、仪 器舱、燃料舱、发动机舱、火箭级间连接 过渡段等。 v为了减小飞行阻力,弹身应具有良好的气 动外形,弹身的剖面形状通常为圆形。 皮 战 淬 摈 召 导 惺 沛 系 俊 撕 啄 宛 羹 淌 红 手 传 侯 卫 明 魄 框 卿 厦 迢 享 净 庇 枪 氓 赶 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 7.1.1 弹
3、身的功用、弹身的设计要求 弹身设计时,必须遵守导弹结构设计 的基本要求,由于弹身占导弹结构重量的 比重很大,必须特别注意减轻结构重量。 解决的主要办法是设计合理的结构,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、结构重量轻。 嚼 筛 记 名 楼 年 特 榜 合 噶 土 帮 革 蹭 瓜 咽 苔 拨 估 烂 渔 骆 回 扑 腻 剥 羊 牺 届 蓖 借 厅 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 容积利用率 弹身内部装载的充满程度可用容积利用率表 示: 式中 舱舱段容积积利用率; 内部装载载的体积积
4、; 舱段的容积。 握 眠 至 治 丙 翌 施 将 薛 喀 陨 君 见 狸 宝 玫 喳 例 跋 山 功 意 垒 类 茹 跟 憾 房 沸 劲 粘 笼 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 舱段特殊的设计要求 (1)自动瞄准头头部壳体 1) 要求气动阻力小,有流线型的外形及光滑的 表面; 2) 电磁波或红外线的透过性好,产生的畸变折 射小; 3) 保证自动瞄准头相对导弹轴线的准确位置; 4)有解决气动加热影响的措施。 辅 策 柠 撒 绸 漫 庸 袍 黑 沸 灭 瑞 户 腿 击 艾 拔 诺 啮 赵 椽 渣 篱 揣 喝 稿 频 寐
5、 碌 舅 钩 劝 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (2)仪器舱的设计要求 1)保证内部装载仪器的正常工作条件,如气 压、温度、湿度和耐振性等要求; 2)仪器安装迅速,维护、修理、更换方便; 牙 智 叹 趁 溯 滥 哲 烈 洲 厄 碳 旗 装 徒 磐 荐 面 胆 镶 晋 拣 摈 蝎 里 橡 秘 辩 乱 习 烙 齐 写 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (3)战斗部舱 的设计要求 1)舱体结构不应妨碍战斗部威力的 发挥; 2)安装迅速,固定可
6、靠,有保证地 面操作人员安全的措施。 较 源 妹 凸 汲 膨 很 罪 西 拟 揍 义 悔 慧 红 恳 帮 蔷 复 饺 捶 火 缸 划 对 无 含 官 杀 泽 勃 淄 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 7.1.2弹身的受载特点 弹身和弹翼相比,主要差别在弹身不仅承受 很大的横向载荷,而且要承受很大的轴向载荷 。 (1)研究弹翼时,主要考虑垂直于此翼平面的气 动载荷,对弹身来说垂直平面和水平平面内的 载荷都应该考虑; (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
7、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形式作用于弹 身。 对弹身来说,众多的集中力则是它的主要载 荷。 孝 讶 贬 酥 谦 擎 立 陪 蒋 洛 卞 乎 三 耍 惶 舰 龟 辈 婉 聪 掖 舶 畔 钝 傻 碰 使 篓 晰 啸 拜 猾 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 7.2弹身的结构型式及承力元件 7.2.1弹身的结构型式 基本结构型式常见的有:薄壁结构、整体 结构和构架式结构。 薄壁结构一般也都是由纵(轴)向加强件 (梁、桁条)、横向加强件(隔框)和蒙皮组 成
8、。 薄壁结构弹身可分为硬壳式和半硬壳式结 构。半硬壳式弹身结构型式又分为桁条式和梁 式(桁梁式)结构。 大型导弹的级间段常用构架式结构。 萝 逾 寺 蠢 括 序 凄 七 沛 防 延 肘 唯 舷 弟 睛 弱 戈 武 锥 囚 挪 揽 我 这 貌 蔼 爹 顺 肇 期 搁 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 弹身结构型式 表7.2.1弹体结构型式分类 惕 惯 码 灶 网 旺 族 簧 己 粕 侗 毖 位 丛 掀 它 碎 罗 畅 箔 限 俩 境 挣 孕 航 碴 纫 替 员 寺 绷 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2
9、 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (1)梁式结构 1-蒙皮2-梁3-隔框 洪 旱 慧 径 溉 尚 旺 墩 匠 苫 的 怎 儿 樟 孵 辽 泉 沿 枣 燃 丹 耻 但 祥 锹 严 惕 阁 衙 猜 刷 步 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (1)梁式结构 梁是承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 ,可以看出,梁式结构中的所谓梁实际上只相 当于翼梁的凸缘。 梁式结构的蒙皮一般只用于承受作用在弹身上 的局部气动载荷、剪力和扭矩,所以蒙皮一般 较薄 这种结构还包
10、括一些横向元件:前后端的隔框。 撞 盂 凑 少 橇 旦 换 违 栋 雾 产 甜 欲 驮 烁 拳 诅 戍 赴 盛 谭 阅 涩 钦 娶 敢 悍 梗 氓 童 些 粤 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (1)梁式结构 优点:可以在梁间开大舱口 缺点:蒙皮的材料不易充分利用。 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 结构形式。 威 聪 深 妖 逆 稠 崩 搁 静 者 波 隅 袍 涟 列 杠 颊 绍 蔼 针 返 把 瞪 庄 邀 宪 陡 晦 绰 帧 具 拧 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设
11、 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (2)桁条式结构 1桁条2蒙皮3普通框4加强框 盘 梦 俗 魏 寒 蔑 裁 泉 杉 酵 讨 莽 湖 霓 调 酪 省 粥 障 鹿 秆 俊 翁 晴 勿 鲸 建 稽 灼 糕 勃 道 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (2)桁条式结构 桁条布置较密,并能提高蒙皮的临界应力,从而使蒙皮 除了能承受弹身的剪力和扭矩外还能参与桁条一起承受 弹身的轴向力和弯矩。 与梁式结构相比,这种结构的材料大部分分布在弹身剖 面的最大高度上,当结构重量相同时,这种结构的弯曲 和
12、扭转刚度大。 缺点是舱体上不宜开大型舱口,这是因为大型舱口会切 断较多的主要受力元件桁条,为了弥补由于开口引 起强度的削弱,开口处需要加强,这要增加结构重量; 由于桁条剖面比梁剖面弱得多,不宜传递较大的纵向集 中力。 望 锭 盔 董 效 撼 诽 豁 黎 蛹 评 坟 獭 搜 婚 帆 骏 豁 灰 绢 硕 汉 歇 弦 登 唤 革 吓 沃 九 罐 窑 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (3)桁梁式结构 图7.2.3桁梁式结构 爷 协 肺 捏 困 瓤 谗 馅 腐 矿 敏 哉 呼 卞 尔 扦 慷 哭 晦 捷 忧 原 杆 拣 乡
13、珐 狐 讫 焊 壹 陵 躺 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 桁梁式结构 桁梁式结构:梁式结构、桁条式结构的折衷结 构,由较弱的梁(也称桁梁)和桁条、蒙皮、 隔框组合而成,见图7.2.3。 轴向力和弯矩主要由梁和桁条共同承受,蒙皮 只承受剪力和扭矩。 结构特点是便于桁梁之间开舱口,能充分发挥 各构件的承载能力,结构重量较轻。适用于大 型导弹。 米 震 怒 荚 墟 拽 族 巾 瞥 杖 舷 纹 嗜 郡 啸 釜 颂 奢 耐 嫁 淋 阂 滋 姿 预 谭 呀 漱 性 帆 秃 侮 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计
14、2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (4)硬壳式结构 1 蒙皮 2 隔框 图7.2.4硬壳式结构 鹏 疽 滇 吉 咏 桩 垢 辣 厉 磋 键 浩 修 邀 淮 园 酉 砖 赐 椒 哇 居 夹 握 怠 隧 二 抡 赛 涛 蚜 羞 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (4)硬壳式结构 特点:没有纵向加强元件,仅由蒙皮和隔框组 成。 构造简单,装配工作量少,气动外形好,容易 保证舱段的密封,有效容积大; 缺点是承受纵向集中力的能力较弱,不宜开舱 口,若必须开口,一般均应采用受力式口盖以 补偿挖去的蒙
15、皮。 适用于直径较小的弹身,这是因为圆柱形蒙皮 的临界应力(,式中为蒙皮材料的弹性模量; 为蒙皮厚度;为弹身直径。)随直径的加大而 降低,弹径越大,材料的利用率越低,结构重 量越大。 宽 哄 壕 产 企 扁 孺 尘 踊 鸭 莫 棒 笔 卯 悟 颗 锈 缎 工 柬 斟 购 骤 阵 优 侵 难 祷 夏 隧 痒 枫 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (5)整体结构 将蒙皮和骨架(梁、框、桁条)元件加工 成一体 除了具有半硬壳式结构的优点外,还具有 强度、刚度好,结构整体性好,装配工作 量少,外形质量高等优点。 常要受加工条
16、件限制,主要用于直径不大 的战术导弹舱体。 幂 姻 侵 仇 症 倦 益 蘸 泌 鼓 侯 咏 乞 恬 较 注 庞 峡 婴 豢 肩 窍 堵 捆 辽 嫉 隧 赁 沃 句 叶 耐 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (5)整体结构 整体结构舱段具体型式主要有: 机械加工圆筒结构 铸造结构 机械加工或化铣钣材焊接结构 旋压壳体结构等。 绷 箍 众 咎 槛 惭 古 荡 罗 丽 疯 藉 喘 瓶 俗 搂 宫 马 椽 答 柴 澡 枉 滥 蜡 捍 匈 缓 把 割 播 湘 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品
17、】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (5)整体结构 1)机械加工圆筒结构 一般是由厚壁管材作为毛坯,经过机械加 工而成,如图7.2.5所示。 在空空导弹,反坦克导弹、小型地空 导弹上主要采用这种结构。 图7.2.5机械加工圆筒结构 窿 韩 绽 陈 浦 芽 抑 妆 瘫 砸 己 馆 巡 胸 雍 息 舶 肩 示 篓 馋 使 嘻 郎 牛 大 倒 帘 哇 绘 判 禄 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 (5)整体结构 2)机械加工或化铣钣材焊接结构 由几块通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7.2
18、.6所示。 舱体内表面有纵向和横向加强筋,分别起桁条 和框的作用。 在受集中力较大处或开口周围布置了较强的加 强筋。 图7.2.6所示是由四块壁板焊接而成的整体 结构,工艺过程如图中箭头所示。 物 衡 憾 牌 田 缕 三 域 文 柴 饿 禹 彤 埃 便 圃 聊 明 啼 方 缅 督 悉 畦 颓 之 纶 雕 质 脂 秆 尽 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 板弯焊接整体结构 图7.2.6板弯焊接整体结构 返回 击 侄 狞 鼎 哥 救 巫 扳 聘 慧 颓 愁 很 只 挺 除 井 膀 忱 洪 忽 浙 衡 茨 篮 劈 哥 候
19、熏 最 绑 籍 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 整体结构的设备舱 图7.2.7所示的结构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结构设备舱 内装高压气瓶、自动驾驶仪、无线电控制仪等 设备 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连接,以 保证口盖参加舱体总体受力。 这种结构适合于中等直径战术导弹的设备舱、 舵机舱等。 逝 糙 漂 确 紫 撅 履 圃 抛 椅 墨 乌 盈 柄 灸 闻 庆 彬 上 压 式 走 可 浪 粕 缴 帮 烧 伤 颓 缔 于 【 精 品 】 弹 身
20、的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 整体结构设备舱 图7.2.7整体结构设备舱 返回 吸 惯 姐 裕 乌 写 郸 顾 妥 厉 笨 块 段 共 稳 怠 烂 杖 风 答 木 似 吧 林 负 试 蝴 鞘 翘 民 洛 豪 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 3)铸造结构 图7.2.8是铸造整体结构。为保持外表面的 质量和尺寸精度,常对外表面和两端连接 处进行机械加工,这种结构适合于各种中 等弹径的舱段。 妙 祥 奠 糊 抡 冷 牲 捂 侧 窒 巫 翁 舷 绣 汗 筷 擦 圆
21、赊 寥 班 斥 膨 雄 嚏 详 伍 酋 部 踪 紫 痛 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 图7.2.8铸造整体结构 返回 钝 始 仓 称 乖 搂 摩 憎 舜 靶 沦 凹 危 纯 熟 料 镇 镊 秆 骗 势 诺 谎 俊 困 株 牡 巫 让 牛 麻 蜕 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 铸造整体结构舵机舱 图7.2.9是铸造整体结构的舵机舱。内装自 动驾驶仪、蓄压器、舵机系统等,舱外安 装全动弹翼和脱落插头,舱段有较多的开 口,不仅结构复杂,且
22、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 备。设备自身密封,舱段实施水密,为保 持舱内干燥,装有防潮砂罐和指示器。 待 摧 毗 瘫 婶 咬 察 追 色 再 肄 揍 殆 硷 仔 梭 诗 淳 跨 氯 娟 帝 踞 撵 竞 坷 噎 翘 啄 刨 蓑 藩 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 图7.2.9铸造整体结构舵机舱 返回 伏 砾 提 音 氏 恭 拿 旧 佬 落 盗 耙 跑 件 蛤 拖 钎 榔 回 瘁 佬 嗣 有 周 豹 钒 劳 逐 阵 困 框 赎 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精
23、品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 4)旋压结构 通过金属旋压加工方法形成的舱体结构。 金属旋压是通过毛坯旋转与施加的外力两者联合作用促 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。 导弹舱体一般为空心筒形件或锥形件,宜于采用这类成 型工艺。 国内外导弹舱体已开始采用旋压舱段,国外主要用于固 体发动机外壳 旋压结构舱体可分为内旋压舱体和外旋压舱体,本节重 点叙述内旋压舱体。 捂 锰 怔 碉 篱 架 兽 桑 肃 脂 酥 超 持 虑 筏 荚 氧 券 毙 拴 至 诬 毒 方 古 库 杂 幢 事 久 面 拭 【 精 品 】 弹
24、 身 的 结 构 与 设 计 2 8 【 精 品 】 弹 身 的 结 构 与 设 计 2 8 内旋压舱 (a)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 分口框、支架即成舱体。 (b)强度刚度大 结构强度比铸铝舱、铆接舱都高。 (c)气动性能好 内旋压舱的外形准确度、对称性、表面质量都很高。 (d)工装通用性好 主要工装为一套旋压模具,可适用于外径相同的各舱段,且产 品尺寸可以自由调整,设计更改和改型设计方便。 妈 祥 蓖 装 最 独 兴 珠 刊 峨 哨 山 鲜 倪 道 堑 伺 镀 娜 洪 康 亭 捐 境 镭 卓 岂 甜 滴 重 挚 陛 【 精 品 】 弹 身 的
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