загрузка...
загрузка...
На головну

Виконаю усно № 174, № 175, № 176

  1. Виконаю письмовий № 123
  2. Виконаю усно № 146
  3. Виконаю усно № 149

ЛР № 3

6. ОСОБЛИВОСТІ ферменную І рамна конструкція відсіку

6.1. Класифікація та призначення ферменних конструкцій

Ферменние конструкції використовуються в якості (рис. 6.1):

- Перехідних відсіків, що з'єднують різні ступені, особливо при гарячому поділі;

- Основи теплонавантаженому агрегату (наприклад, посадкового блоку або рухової установки);

- Несучої основи для різних приладів, вузлів і конструкцій;

- Каркасів антен і панелей сонячних батарей.

Ферменние конструкції в останні роки знайшли широке застосування в компонувальних схемах сучасних РН і автоматичних космічних апаратів, так як вони:

· Відносно легкі,

· Досить прості у виготовленні,

· Зручні в експлуатації,

· Відрізняються * високою жорсткістю,

* Здатністю сприймати ударні навантаження,

* Достатньою надійністю.

Ферми представляють собою просторові конструкції, що складаються з (рис. 6.2):

- Базових елементів (кронштейни, фітинги, опори, косинки),

- Стрижневих елементів, виконаних з різних стандартних профілів (труби, швелери, куточки) і працюють в конструкції на розтяг або стиск.

Мал. 6.2. Конструктивні схеми перехідних ферм:

а - конічна ферма: 1 - стрижень; 2 - фітінг;

3 - стикуються відсік; 4 - косинка;

б - циліндрична ферма: 1 - стрижень; 2 - проміжний шпангоут;

3 - фітінг; 4, 5 - елементи кріплення;

в - Циліндрична ферма, виконана з профілів: 1 - стрижень;

2 - проміжний шпангоут; 3 -крепежние елементи

6.4. Рами в конструкціях PЛА

Рамні конструкції застосовуються в ЛА для кріплення вантажів в герметичних контейнерах, приладів і апаратури, а також для установки двигунів в відсіках з великими габаритними розмірами.

Конструктивні схеми рам визначаються необхідної жорсткістю конструкції. Застосування для кріплення двигунів рамних конструкцій виправдано тоді коли мала висота зони його кріплення або сильно відрізняються габаритні розміри двигунів від розмірів поперечного перерізу ракетного блоку.

На рис. 6.8 представлена ??конструктивна схема рами кріплення чотирьох двигунів. Вона складається з балок 1, що перетинаються під прямими кутами. Балки мають верхній 4 і нижній 3 пояса, які сприймаю згинальні моменти. Стінка балки 5 сприймає поперечну силу. За допомогою силових кронштейнів 2 балки кріпляться до корпусу ракетного блоку.Найбільш поширений вид конструкцій балок тавровий (рис. 6.9). Для підвищення стійкості стінки балки підкріплюють стійками (ріс.6.10а) або виконують виштамповки (ріс.6.10б).

Мал. 6.8. Схема рамної конструкції: 1 - балка; 2 - силовий кронштейн;

3 - нижній і 4 - верхній силові пояси; 5 - стінка

4. КОНСТРУКЦІЇ паливних відсіків РЛА З ЖРД

Паливні відсіки являють собою великі ємності, призначені для розміщення компонентів палива. Основними конструктивними елементами паливних відсіків є паливні баки різних конструкцій, оснащені великим числом внутрібакових пристроїв, що забезпечують нормальне функціонування ДУ.

Про конструктивні особливості літальних апаратів можна судити за схемами паливних відсіків (рис. 4.1).

4.1. Вимоги до конструкції паливного відсіку

Так як основними конструктивними елементами паливного відсіку ЛА з ЖРД є баки, призначені для розміщення компонентів рідкого палива (окислювача і пального), то і технічні вимоги обумовлені конструкцією баків.

Паливні баки повинні відповідати таким основним вимогам:

1) мати достатню міцність і жорсткість при малій масі конструкції;

2) володіти стійкістю проти корозії при роботі ЖРД на агресивних (викликають корозію) компонентах і при тривалому зберіганні компонентів баків;

3) простота конструкції, технологічність при виготовленні і зручність при експлуатації;

4) конструкція забірних пристроїв баків повинна забезпечувати мінімальну кількість залишків компонентів палива в баках;

5) недефіцитним матеріалів, що застосовуються при виготовленні баків.

за конструктивно-силової схеми розрізняють три основних типи паливних відсіків:

* З ненесучими (підвісними) баками (рис. 4.2а),

* Змішаної конструкції (рис. 4.2б),

* З несучими баками (рис. 4.2В).

Мал. 4.2 Конструктивно-силові схеми паливних відсіків з підвісними баками (а), змішаної конструкції (б) і з несучими баками (в):

1 - опорний вузол; 2 - фіксатор; 3 - підвіска; 4 - підвісний бак пального;

5 - корпус паливного відсіку; 6 - підвісний бак окислювача; 7 - ізоляція;

8 - несучий бак пального; 9 - ізоляція; 10 - несучий корпус;

11 - несучий бак окислювача


Несучими баки називають тому, що вони, будучи одночасно корпусом ракети, сприймають загальний комплекс навантажень, діючий на ракету. У ракет з підвісними баками ці навантаження сприймаються несучим корпусом ракети, за винятком навантажень від тиску в баках. Паливні відсіки змішаної схеми сконструйовані таким чином, що тільки частина їх конструкції включена в силову схему корпусу ЛА.

Залежно від компонувальною схеми ЛА прийнято розрізняти моноблочні (рис. 4.2б, 4.2В) і поліблочні (рис. 4.2 а) паливні відсіки. моноблочні відсіки можуть мати як роздільні баки окислювача і пального, з'єднані проставкой (проміжним відсіком), так і баки, які мають загальне (проміжне) днище (рис. 4.3). Але в обох випадках вони існують на всіх етапах життєвого циклу ЛА (від складання на заводі до завершення функціонування) як один конструктивний елемент. За такою схемою виконані в основному всі паливні відсіки БР і ракет-носіїв невеликої вантажопідйомності, а також паливні відсіки вищих ступенів багатоступеневих РЛА.

Поліблочні паливні відсіки зустрічаються в основному в ракетах-носіях великої вантажопідйомності.

Залежно від призначення і вимог компонування паливних відсіків у складі РЛА форми і конструкції паливних баків вельми різноманітні.

За формою зовнішніх обводів баки бувають:

* Циліндричними (рідше конічними) з еліптичними (рис. 4.4) або сферичними (рис. 4.3) днищами;

* Сферичними, звареними з двох півсфер (рис. 4.6);

* Торів (рис. 4. 7 і 4.8), які іноді компонуються в пакети (рис. 4.9) і блоки (рис. 4.11);

* Еліптичні (Чечевицеподібних), зібраними у двох еліптичних днищ (рис. 4.10).

Розрізняють також паливні відсіки з телескопічним розташуванням паливних баків (бак в баку).

Для нижніх ступенів багатоступінчастої ракети з великим запасом палива зазвичай подовження розгінних блоків більше, ніж для верхніх, що зумовлює застосування циліндричних баків (рідше конічних і навіть сферичних). Для верхніх щаблів характерне невелике подовження і тому в компонуванні використовуються такі форми, як тор, сфера, "сочевиця" і т. Д.

Залежно від конструктивного виконання стінок баки можуть бути:

- З гладкими листовими стінками без силового набору;

- З силовим набором (тобто збірної конструкції);

- Зі стінами з монолітних панелей (наприклад, вафельних - рис. 4.12);

- З різного типу багатошарових панелей (рис. 4.13), які також виконують теплоізоляційні функції.

Мал. 4.12. Вафельні оболонки (а, б, в) і

типова панель вафельної обичайки (г)

Мал. 4.13. Конструкція тришарових оболонок з заповненням у вигляді

а - одношарового гофра; б - швелера; в - сот:

1 - зовнішня, 3 - внутрішня обшивки; 2 - гофр; 4 - швелер; 5 - стільники

4.3. Конструктивно-компонувальні схеми основних типів паливних баків

Конструктивно-силову схему паливних баків складають обичайка, днище, шпангоути і вузли кріплення.

До складу конструктивно-компоновочной схеми паливного бака входять сам бак - оболонка і цілий ряд люків, лючків, штуцерів і інших пристроїв, включаючи і внутрішню компоновку бака (див. Рис. 4.14).

В останні роки набули широкого поширення конструкції паливних баків з поділом компонента палива і витісняє газу за допомогою різного роду поршнів, еластичних діафрагм, витіснювальний мішків і т.п. (Див. Рис. 4.18 - 4.19). Це забезпечує високу надійність подачі компонентів палива, особливо при негативних перевантаженнях [тому при цьому немає ймовірності змішування компонента палива з газом наддуву, і з бака точно буде надходити тільки компонент палива].

Сферичний бак з м'яким (еластичним) витіснювачем (рис. 4.18) складається з двох півсфер 1 і 8, в які вваривать горловини (фланці 3 і 11) і кронштейни 7 [призначені для кріплення бака з іншими елементами конструкції ракети]. Щоб витіснювальний мішок 9 Не скручувався, його закріплюють і укладають навколо центральної перфорованої [з отворами] труби, що проходить всередині бака. Вступник в бак газ наддуву буде роздмухувати мішок, а отже, витісняти компонент палива з бака.

Сферичний бак з жорсткою витіснювальний діафрагмою (рис. 4.19) складається з двох півсфер 5 і 8 і гнучкою діафрагми 2, виготовленої з листового матеріалу штампуванням і витяжкою. Гнучка діафрагма при подачі тиску наддуву в витіснювальний порожнину бака Б постійно переміщається, займаючи різні положення II - V, і витісняючи, таким чином, компонент палива з бака. Спрямоване переміщення діафрагми забезпечується тим, що вона має змінну по перетину товщину. Це досягається розтяжкою діафрагми після штампування.

4.5. Основні елементи внутрішньої компоновки і арматури паливних відсіків

До основних елементів внутрішньої компоновки відносяться (рис. 4.14):

* Парканні пристрої;

* Дренажні клапани;

* Запобіжні пристрої;

* Пристрої введення в бак газів наддуву;

* Пристрої для контролю заповнення баків і рівня рідини в польоті;

* Люки для монтажу систем всередині баків;

* Тунельні труби для проходу трубопроводу подача одного з компонентів палива через бак іншого компонента, якщо бак знаходиться між двигуном і баком першого компонента палива;

* Демпфирующие перегородки для обмеження рухливості палива в баках.

На кресленні (рис. 4.14) представлені деякі з перерахованих елементів паливного бака. Конструктивне виконання різних елементів визначається призначенням і функціональними особливостями систем, до складу яких входить той чи інший елемент.

Розглянемо конструкцію деяких елементів і вузлів паливного відсіку і внутрібаковой компонування.

4.5.2. Конструкції гнучких трубопроводів (сильфони)

Оригінальну і особливу групу серед трубопроводів складають гнучкі трубопроводи, або сильфони, призначені для компенсації осьових і кутових переміщень трубопроводу при взаємних переміщеннях з'єднуються точок бака і двигуна.

Сильфони (рис. 4.37) являють собою тонкостінні циліндричні або конічні металеві оболонки з поперечними хвилеподібними складками на поверхні - гофрами, завдяки яким вони мають можливість в певних межах змінювати довжину і згинатися. Вони застосовуються для:

* З'єднання жорстких трубопроводів, що мають осьові і кутові зміщення;

* Температурної компенсації;

* Усунення монтажних напружень при складанні;

* Для гасіння вібрацій;

* Як пружні елементи, що реагують на зміну тиску або сил;

* Пружних разграничители середовищ компонентів в сильфонних витіснювальний системах паливних ємностей;

* Судин змінної ємності;

* Для герметизації рухливих з'єднань і т.д.

Мал. 4.37. схема сильфона

4.5.3. Конструкція тунельної труби

При проходженні трубопроводу одного компонента палива через бак іншого компонента трубопровід поміщається в тунельну трубу (див. Рис. 4.14). При великій довжині такого трубопроводу він фіксується в тунельної трубі в кількох місцях. Крім того, якщо температури компонентів неоднакові, між трубопроводом і тунельної трубою укладається теплоізоляція.

4.5.4. Конструктивні виконання люка-лазу

Для проведення складально-монтажних і профілактичних робіт всередині бака в його оболонці виконується спеціальні вирізи - люки-лази.

Основним місцем розміщення люка-лазу є верхнє днище бака, а для суміщених паливних баків - нижня днище. Можливий також варіант розташування люка-лазу на бічних поверхнях баків.

До сполукам люка-лазу і кришок паливних баків, пред'являються підвищені вимоги по герметичності. Діаметр люка-лазу вибирається з технологічних вимог (400-500 мм).

Контрольні питання

1. Як чого застосовуються ферменние конструкції?

2. Чому ферменние конструкції знайшли широке застосування на РН?

3. З чого складаються ферми (використовувати рис. 6.2)?

4. Розповісти призначення рамних конструкцій на РЛА. У яких випадках для кріплення ДУ застосовують рами?

5. Розповісти про конструкцію рам по рис. 6.8.

6. Розповісти про варіанти конструктивного виконання балок рам, використовуючи рис. 6.9 і рис. 6.10.

7. Назвати вимоги до конструкції паливного відсіку.

8. Які бувають паливні відсіки по конструктивно-силової схеми (рис. 4.2)? Які навантаження що сприймає в кожному з видів?

9. Які бувають паливні відсіки в залежності від компонувальною схеми ЛА (рис. 4.2)? (Що представляють собою, де використовуються)

10. Якими можуть бути баки за формою зовнішніх обводів (рис. 4.3 - 4.11)? Де яка форма застосовується?

11. Які можуть бути паливні баки в залежності від конструктивного виконання стінок? (Можна використовувати рис. 4.12 і 4.13)

12. Що відноситься до основних елементів внутрішньої компоновки баків? (Використовуючи рис. 4.14).

13. Розповісти конструкцію і принцип дії бака з м'яким витіснювачем (по рис. 4.18).

14. Розповісти конструкцію і принцип дії бака з жорсткою витіснювальний діафрагмою (по рис. 4.19).

15. Розповісти про сильфони (що представляють собою, для чого призначені). Розповісти докладно, де застосовуються сильфони?

16. Розповісти про тоннельную трубу (призначення, конструкція - по рис. 4.14).

17. Розповісти про люк-лаз (призначення, розташування, вимоги до нього, розміри).

Виконаю усно № 174, № 175, № 176



людське співпрацю | Векторна алгебра 1 сторінка
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати