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.