ПРОЕКТИРОВАНИЕ
УДК
678.067: 621.763 (075.8)
М
.
А
.
К о м к о в
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ
И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
НАМОТКОЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ ОБОЛОЧЕК ТОРОВЫХ СОСУДОВ
ДАВЛЕНИЯ
Получены аналитические зависимости
,
определяющие геометриче
-
ские
,
траекторно
-
угловые и кинематические параметры орбиталь
-
ной намотки равнонапряженных торовых оболочек
,
выполненных из
композиционных и комбинированных материалов
.
Представлен ал
-
горитм решения проектной задачи на основании согласованных и
взаимосвязанных расчетов параметров конструкции и технологии
намотки оболочек торовой формы
.
В развитии ракетной и авиационно
-
космической техники наглядно
прослеживается тенденция увеличения доли композиционных мате
-
риалов
(
КМ
)
в конструкциях летательных аппаратов
(
ЛА
).
Так
,
объем
использования эпоксидных углепластиков в фюзеляже и планере со
-
временных самолетов составляет
29
. . .
35
% [1].
Высокопрочные КМ
на основе полимерных связующих и непрерывных волокон
(
стеклян
-
ных
,
арамидных
,
углеродных
)
позволяют в процессе формообразова
-
ния из них изделий получать требуемую анизотропию свойств мате
-
риала в каждой точке конструкции
.
Появляется возможность форми
-
ровать свойства материала под конкретную деталь и ее напряженно
-
деформированное состояние
,
что обеспечивает повышение несущей
способности изделия и существенное снижение его массы в целом
.
Наиболее нагруженными конструкциями в ЛА являются баллоны
давления
,
корпуса твердотопливных двигателей и газогенераторов
.
В
зависимости от условий компоновки сосуды давления могут иметь сфе
-
рическую
,
цилиндрическую или торовую форму поверхности
.
Рабочее
давление в них составляет
24
. . .
30
МПа
,
а разрушающее
—
в несколь
-
ко раз больше
.
Для снижения газопроницаемости баллонов их стен
-
ку изготовляют из комбинированных материалов
(
металл
+
композит
).
В этом случае КМ выполняет еще полезную дополнительную функ
-
цию
,
исключает поражение людей и агрегатов осколками металличе
-
ской оболочки при разрушении стенки баллона
.
Основным методом изготовления баллонов из композиционных
материалов является намотка
.
Это высокопроизводительный процесс
,
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2004.
№
3 51
