CC BY
16УДК 629.7
КОНСТРУИРОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОНТАЖА СТАБИЛИЗАТОРОВ МОДЕЛИ РАКЕТЫ
Р. С. Брылев, М. С. Руденко, С. А. Пикулин, В. В. Кольга
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: 19pikulin@mail.ru
Рассмотрены основные проблемы приклеивания стабилизаторов и их последствия, разработан стапель для приклейки, выявлены преимущества и недостатки его конструкции, указаны пути дальнейшего улучшения процесса сборки.
Ключевые слова: устойчивость, стабилизаторы, стапель, клеевое соединение.
DESIGNING A UNIVERSAL DEVICE FOR THE INSTALLATION OF STABILIZERS OF ROCKET MODEL
R. S. Brylev, M. S. Rudenko, S. A. Pikulin, V. V. Kolga
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: 19pikulin@mail.ru
In the article are main problems of the gluing of stabilizers and its consequences, the assembly jig for the gluing is designing, advantages and disadvantages of its construction are revealed, ways to further improve the assembly process are indicated.
Keywords: stability, stabilizers, assembly jig, adhesive bond.
Устойчивость и вертикальность полета - главные условия безопасного запуска неуправляемой модели ракеты. Вертикальность запуска обеспечивается направляющими стартового стола [1]. Устойчивость же проще всего обеспечить с помощью стабилизаторов. Плоские стабилизаторы позволяют сместить вниз центр давления ракеты, увеличивая запас статической устойчивости, и оказывают незначительное влияние на аэродинамические характеристики [2]. Достаточную прочность контакта стабилизаторов с корпусом и точность их позиционирования обеспечить сложно. Но при правильном расположении и надежном приклеивании, возможно добиться вертикальности полета и уменьшения величины колебаний относительно центра масс ракеты, что снизит нежелательные потери энергии и позволит достичь необходимой высоты.
Также, как и в ракетостроении, при создании моделей ракет для решения такого рода проблем возможно использование разнообразных шаблонов, фиксирующих устройств и стапелей. При выполнении клеевых соединений они обеспечивают постоянство величины зазора между скрепляемыми деталями [3].
Погрешности приклейки (рассмотрены в статье [4]) имеют различные последствия: одни приводят к увеличению сопротивления воздуха и нагрузки на место приклейки, другие уменьшают устойчивость,
третьи изменяют расчетное положение центра давления.
Для надежной фиксации во время приклейки необходимо наложить на конструкцию следующие ограничения: исключить перемещения корпуса и его вращение; средняя плоскость стабилизатора должна быть перпендикулярна поверхности корпуса; все стабилизаторы должны быть расположены симметрично относительно оси корпуса на необходимом расстоянии от его задней кромки.
Для выполнения всех перечисленных условий был разработан, собран и испытан стапель, представленный на рисунке.
Все детали изготовлены из фанеры на фрезерном станке. В зависимости от детали и ее функции толщина отличается, обеспечивая необходимую жесткость конструкции. Стапель позволяет приклеивать стабилизаторы различных размеров, с размахом до 300 мм, а при замене стоек с крышками использовать корпуса различных диаметров (30-50 мм). С учетом возможного изменения длин корпуса и стабилизаторов некоторые фиксирующие элементы сделаны подвижными.
Фиксация корпуса 1, представляющего собой тонкостенный цилиндр, и установка его параллельно относительно плиты 2 осуществляется с помощью подвижных креплений 3, устанавливающих корпус в удобном для приклейки положении.
Решетневскуе чтения. 2018
Стапель
Осевое перемещение и вращение устраняются за счет крестообразных креплений 4. Стабилизатор 5 укладывается на столик 6. При необходимости можно отрегулировать его положение (по высоте) относительно линии приклеивания с помощью прокладок 7, и планки 8 (относительно оси корпуса). Далее поверхности приклейки корпуса и стабилизатора смазываются эпоксидной смолой и стабилизатор прижимается к корпусу, а прижим 9 фиксируется болтами.
Таким образом, приклеиваются за раз только два стабилизатора. Для приклейки оставшихся конструкция разбирается и корпус устанавливается в крепления так чтобы один из стабилизаторов попал в прорезь в плите. Далее он закрепляется в строго вертикальном положении. Затем производится приклейка оставшихся стабилизаторов.
Такой способ приклейки обеспечивает фиксированное положение стабилизаторов и корпуса и позволяет достаточно точно устанавливать их друг относительно друга. Однако данная конструкция имеет и свои недостатки: достаточно сложно точно отрегулировать положение стабилизатора по высоте; прижатие к корпусу трудно осуществимо из-за формы стабилизаторов; достаточно большое время сборки и процесса приклеивания из-за большого количества резьбовых соединений; возможность приклейки только двух стабилизаторов за раз.
В дальнейшем улучшение качества приклейки и позиционирования возможно за счет пазов в корпусе, позволяющих точно установить и прижать стабилизаторы. Конструкция должна стать более универсальной и точной за счет применения металлических деталей сложной формы, которые нельзя изготовить на простых фрезерных станках.
Библиографические ссылки
1. Савченко А. М. Конструирование стартового стола для моделей ракет. // Актуальные проблемы авиации и космонавтики [Электронный ресурс] : тезисы XII междунар. науч.-практ. конф. творческой молодежи (10-14 апреля 2017 г., Красноярск) : в 3 т. Т. 1. Технические науки. Информационные технологии. Сообщения школьников) / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2017. С. 90-91.
2. Авилов М. Н. Модели ракет (проектирование и полет). М. : ДОСААФ, 1968. С. 34.
3. Гардымов Г. П., Парфенов Б. А., Пчелинцев А. В. Технология ракетостроения : учеб. пособие. СПб. : Специальная литература, 1997. С. 136.
4. Минимизация возникновения дефектов при монтаже стабилизаторов неуправляемых ракет / М. С. Ру-денко, П. А. Орлин, А. С. Тимохович и др. // Решет-невские чтения : материалы XXI Междунар. науч. конф. (08-11 ноября 2017, г. Красноярск) : в 2 ч., часть 1 / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2017. С. 41-42.
References
1. Savchenko A. M. [Construction of the launch
pad for the model rockets]. Aktual'nye problemy aviatsii i kosmonavtiki: tezisy XII mezhdunar. nauch.-prakt. konf. tvorcheskoj molodezhi (10-14 aprelya 2017 g., Krasnoyarsk): v 3 t. T. 1. Tekhnicheskie nauki. Informat-sionnye tekhnologii. Soobshheniya shkol'nikov) / pod obshh.red. Yu. Yu. Loginova. [Actual problems of aviation and Astronautics: proceedings of the XII Intern. scientific.-prakt. Conf. creative youth (10-14 April 2017, Krasnoyarsk): in 3 T. P. 1. Technical science. Information
technology. Messages students) / under Ls. ed. Yu. Logi-nov;]. Krasnoyarsk, 2017. P. 90-91 (in Russ).
2. Avilov M. N. Modeli raket (proektirovanie i polet). [Rocket models (design and flight)]. Moscow, DOSAAF, 1968. P. 34
3. Gardymov G. P., Parfenov B. A., Pchelintsev A. V. Tekhnologiya raketostroeniya: Uchebnoe posobie. [Rocket technology: educational textbook]. St. Petersburg, Spetsial'naya literatura, 1997. P. 136.
4. Rudenko M. S., Orlin P. A., Timokhovich A. S. et al. [Mitigation of defects during installation stabilizers
of undeclared rockets]. Reshetnevskie chteniya: materialy XXI Mezhdunar. nauch. konf. (08-11 noyabrya 2017, g. Krasnoyarsk): v 2 ch., chast' 1 / pod obshh. red. Yu. Yu. Loginova. [Reshetnev reading: proceedings of the XXI Intern. scientific. Conf. (08-11 November 2017, Krasnoyarsk): 2 T. P. 1 / under the General ed. Yu. Loginov]. Krasnoyarsk, 2017. P. 41-42 (in Russ).
© Брылев Р. С., Руденко М. С., Пикулин С. А., Кольга В. В., 2018
