Разработка стапеля Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 629.7

РАЗРАБОТКА СТАПЕЛЯ

М. С. Руденко, Е. М. Борисова, Р. А. Пряничников Научный руководитель - В. В. Кольга

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: miki-mays.96@mail.ru

Представлен конструкция стапеля и технологический процесс монтажа стабилизаторов к корпусу модели ракеты стапельным методом.

Ключевые слова: стапель, монтаж стабилизаторов, модель ракеты.

SLIPWAY DEVELOPMENT

M. S. Rudenko, E. M. Borisova, R. A. Pryanichnikov Scientific Supervisor - V. V. Kolga

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: miki-mays.96@mail.ru

The article presents the design of the slipway and the technological process of mounting stabilizers to the hull of the rocket model using the staple method.

Keywords: slipway, installation of stabilizers, rocket model.

Одной из задач в ракетомоделирование является достижение максимальной высоты полета. Для выполнения этой задачи необходимо обеспечить устойчивый полет ракеты, что достигается за счет увеличения запаса устойчивости, а также путем предъявления более жестких требований к сборке ракеты. Качественный монтаж стабилизаторов во многом влияет на данные факторы.

Технология создания модели ракеты не очень сложна, и в неё входят намотка корпуса и вырезка стабилизаторов из композитных материалов, создание головной части, сборка корпуса, т.е. присоединение (монтаж) стабилизаторов к корпусу. Точность выполнения каждого элемента и их соединение вместе обеспечивает надежность ракеты и её полета. Стабилизатором называют аэродинамическую поверхность, служащею для обеспечения продольной и путевой балансировки, а в некоторых случаях и для управляемости ракеты [1-3].

Существует большое количество форм и размеров стабилизаторов. Корпуса и стабилизаторы из композитных материалов имеют тонкостенную структуру. Стоит отметить, что ошибка при сборке корпуса ракеты ведет к сносу модели во время её полета. Монтаж стабилизаторов выполняют двумя методами:

1. Метод ручной сборки, когда стабилизатор и корпус склеивают без специального приспособления, так сказать на руках,

2. Метод стапельной сборки, когда корпус и стабилизатор неподвижно фиксируется между собой специальной конструкцией, называемой стапель.

Стапелем называют платформу для постройки какой-либо конструкции требуемой сборки. Стапели более известен и используется в судостроении, он обеспечивает спуск судна на воду. В ракетомоделизме стапель центрирует и размещает стабилизаторы относительно друг друга под определенным углом. Требования, которые предъявляют к стапелю, во-первых, в месте стыка стабилизатора и корпуса стапель должен обеспечивать вертикальное положения соединимых деталей, во-вторых, стапель должен обеспечивать, чтобы нижние грани стабилизаторов лежали

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1

в одной горизонтальной плоскости, и в-третьих, должен обеспечивать заданный угол между стабилизаторами.

Существует форма стабилизатора толщиной t (рис. 1) которая обеспечивает заданный запас устойчивости. Для данного типа стабилизаторов была разработана параметрическая модель стапеля.

Стапель состоит из двух частей: из фиксирующей стойки (рис. 2) и четырех схватов (рис. 3). Для автоматизации процесса проектирования стапель запараметризирован в пакете Ком-пас-3Б, его размеры зависят от следующих показателей: от внутреннего диаметра корпуса ракеты О, от толщины стенки корпуса Т, от толщины стабилизатора t, и от величины Х, определяющей геометрию стабилизатора. После определения этих параметров, в пакете Компас-3В происходит перестроение параметрических моделей стапеля, представленных на рис. 2, 3.

Рис. 2. Фиксирующая стойкаЛ а - параметризованный чертеж; б - модель в Компас-3Б

Рис. 3. Схватл а - параметризованный чертеж; б - модель в Компас-3Б

Затем по полученной модели, формируется чертеж, и элементы стапеля изготавливаются на фрезерном станке с числовым программным управлением, для более точного изготовления деталей.

При непосредственном монтаже стабилизаторов, корпус ракеты устанавливается на фиксирующую стойку до упора (рис. 2, а). За тем к стойке ставят схваты, вследствие чего между ними образуются пазы, куда вставляются стабилизаторы (рис. 4).

После фиксации всей конструкции, на место стыка стабилизатора и корпуса ракеты наносится клей на основе цианоак-рилата с добавлением карбоната натрия. Вследствие схватывания клея формируется неразъёмное соединение.

Таким образом, разработана параметризированная модель стапеля позволяющая формировать прямое клеевое соединение, которое обеспечивает заданное взаимное расположение стабилизаторов между собой. Клеевое соединение дает возможность отказаться от крепежных соединений, что упрощает сборку и балансировку корпуса модели ракеты из композитных материалов.

В перспективе есть планы в разработки универсального стапеля, который будет подходить для любых размеров стабилизаторов и диаметров корпуса.

Библиографические ссылки

1. Горский В. А. Кротов И. В. Ракетное моделирование : метод. руководство для вне-школьн. и внеклас. работы по ракет.-космич. моделированию. М. : Изд-во ДОСААФ, 1973. 99 с.

4. Проектирование и конструирование баллистических ракет и ракет носителей : учеб. пособие / Н. А. Тестоедов, В. В. Кольга, Л. А. Семенова / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. 308 с.

2. Эльштейн П. Конструктору моделей ракет / пер. с польск. канд. физ.-мат. наук Р. А. Тка-ленко ; под. ред. В. С. Рожкова и В. Холодного. М. : Мир, 1978. 315 с.

© Руденко М. С., Борисова Е. М., Пряничников Р. А., 2017