Изготовление цилиндрических отсеков

Использование цилиндрических оболочек из углепластика в конструкциях ЛА, работающих на осевое сжатие, изгиб и кручение, позволяет снизить массу конструкции на 25...40 % по сравнению с алюминиевыми аналогами.

Рассмотрим схему изготовления цилиндрического отсека типа подкрепленной оболочки. Аналогом такой оболочки может служить алюминиевая конструкция со спиральными реб­рами, получаемыми методом химического фрезерования. Тех­нологический прием образования спиральных ребер подобен схеме тетранамотки (см. гл. 2).

В данном случае систему спиральных ребер получают ме­тодом намотки препрега на разборную цилиндрическую оправ­ку со спиральными формообразующими пазами. Диаметр раз­борной цилиндрической оправки меньше внутреннего диамет­ра подкрепленной оболочки. Для образования формообразую­щих спиральных канавок на поверхность оправки наносят уда­ляемый "технологический" слой из термостойкого пенопласта, гипсового состава или силиконокаучуковых резин. После об­работки этого слоя по наружному диаметру, соответствующему строительной высоте ребер, нарезают пазы на станке по про­грамме, соответствующей схеме намотки ребер. Для этого на место намоточной головки устанавливают фрезу с электропри­водом. Препрег наматывают на оправку с подготовленными формообразующими пазами в соответствии с программой, при этом по торцам оболочки выкладывают (или наматывают с отдельных бобин) торцевые шпангоуты.

В процессе намотки проводят частичное послойное отверж­дение препрега с помощью инфракрасных ламп. После намотки спиральных ребер и шпангоутов на всю глубину формообразу-

6. ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

ющих пазов осуществляют предварительное отверждение препрега в печи или автоклаве без поднятия давления.

После окончания отвержде­ния отформованные ребра об­рабатывают по наружному диа­метру для более плотного при­легания к обшивке, наматывае­мой при последующих операци­ях.

Рис.6.25. Оболочка, подкрепленная системой спиральных ребер: 1 — торцевые шпангоуты; 2 — спи­ральные ребра; 3 — обшивка

Намотку обшивки выполня­ют "мокрым" способом для об­разования надежного соедине­ния внутренних слоев обшивки с наружной поверхностью ребер. Окончательное отверж­дение отсека проводят в автоклаве по известной схеме вакуу-мирования отверждаемого пакета слоев.

Цилиндрическая оболочка, подкрепленная системой спи­ральных ребер, представлена на рис. 6.25.

Для конструкций данного типа получены оптимальные зна­чения углов намотки подкрепляющих ребер. В частности, при осевом сжатии угол между ребрами составляет 60°, при этом обшивка имеет преимущественно кольцевое армирование.

Цилиндрические оболочки широко применяют в качестве фюзеляжей самолетов, переходных отсеков ракет, корпусных конструкций подводных аппаратов, опорных мачт, водонапо­рных башен и т.д. Применение композитов и прогрессивной технологии намотки позоволяет изготавливать отсеки с высо­кими значениями удельной нагрузки и повышенной жесткос­тью. Одним из примеров таких конструкций является ячеистая оболочка.

Конструктивная схема сетчатой (ячеистой) оболочки, обла­дающей повышенной жесткостью по сравнению с трехслойны­ми, приведена на рис. 6.26. Технологический процесс изготов­ления базируется на методе намотки нитью из высокомодуль-

 

466

зо*

467

6.3. Изготовление шпангоутов, балок, отсеков, панелей

ных углеродных волокон с эпоксидной матрицей. Для намотки используют универсальное намоточное оборудование и специ­альную оснастку и приспособления.

Рис. 6.26.Конструктивная схема сетчатой (ячеистой) оболочки

Основные характеристики изготавливаемых конструкций следующие:

Максимальные размеры панелей, мм........................................ 1200x2200

Диаметры оболочки, мм.......................................................... от 30 до 3000

Длина, мм .................................................... ,............................. до 8000

Приведенная массовая характеристика — нагрузка, отнесен­
ная к массе и площади оболочки при работе на осевое сжатие,
составляет 8... 10 кН/(кг-м²), при работе на внешнее давление —
0,01...0,03 МПа/(кг-м²). Отсек
успешно эксплуатируют при
значениях           температуры

170 °С...+60 °С.

Изготовленный переходный отсек ячеистой структуры пока­зан на рис. 6.27.

---

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 654; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!