Головний аеродинамічний обтічник ракети

Реферат: Головний аеродинамічний обтічник ракети містить металеву оболонку, наконечник, зовнішнє теплозахисне покриття, підкріплюючі шпангоути, у складі проміжного та стикового шпангоутів, що скріплені з оболонкою. Оболонка оснащена переднім шпангоутом, в якому передбачені отвір та конічне посадочне місце під встановлення наконечника. Наконечник виконано з композитного матеріалу, переважно дозованого скловолоконіту. Стиковий та проміжний шпангоути жорстко кріпляться до оболонки на клею через композитну вставку. На внутрішню поверхню оболонки та шпангоута нанесено теплозахисне покриття. UA 120518 U (12) UA 120518 U UA 120518 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обтічників швидкісних літаючих апаратів, переважно до ракетної техніки. Відомим аналогом є головна частина, що містить наконечник, силову оболонку, зовнішнє теплозахисне покриття, силові шпангоути, днище, стиковий шпангоут та систему захисту ракети від пилоґрунтових утворень [патент РФ № 2199712, МПК F42В 12/02]. Недоліками аналога вищезазначеної головної частини є висока температура всередині обтічника через великий нагрів металевої оболонки під час польоту та нагрівання від оболонки шпангоутів. Найближчим аналогом до корисної моделі є головний аеродинамічний обтічник, що містить наконечник, силову оболонку з підкріплюючими шпангоутами, вкриту зовні багатофункціональним теплозахисним покриттям, причому до внутрішньої поверхні оболонки кріпиться датчикова апаратура [патент РФ 2368863, МПК F42B 15/00]. Підкріплюючими шпангоутами за конструктивним виконанням є проміжний та стиковий. Недоліками найближчого аналога є висока температура всередині обтічника через великий нагрів металевої оболонки під час польоту та нагрівання від оболонки стикового шпангоута, що ускладнює функціонування розміщеної в обтічнику датчикової апаратури, велика вага металевої оболонки. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції обтічника для забезпечення меншого нагріву оболонки за рахунок введення теплозахисного покриття на внутрішній поверхні оболонки, зменшення нагріву стикового шпангоута за рахунок введення в конструкцію обтічника вставки з композиційного матеріалу та захисту датчикової апаратури при короткочасному перевищенні допустимої температури зовнішнього середовища під час польоту ракети з великою швидкістю (до 5М), а також зменшення ваги конструкції за рахунок введення підкріплюючих елементів. Використання корисної моделі призводить до зменшення температури на 15-18 % та збереження її стабільного значення під оболонкою обтічника при польоті ракети та підвищення жорсткості оболонки із зменшенням ваги на 10-12 %. Поставлена задача вирішується тим, що обтічник ракети містить металеву оболонку, підкріплюючі шпангоутами, наконечник, нанесено зовнішнє багатофункціональне теплозахисне покриття на оболонку, згідно з корисною моделлю, оболонка оснащена переднім шпангоутом, в якому передбачені отвір та конічне посадочне місце під встановлення наконечника, який виконано з композитного матеріалу, переважно дозованого скловолоконіту, а стиковий та проміжний шпангоути жорстко кріпляться до оболонки на клею через композитну вставку, причому на внутрішню поверхню оболонки та шпангоута нанесено теплозахисне покриття. Під оболонкою встановлено на клею теплоізоляційну вставку з композитного матеріалу, а стиковий та проміжний шпангоути кріпляться до оболонки за допомогою різьбового або клепаного елементів кріплення. На оболонці відформовані ребра жорсткості у подовжньому та/або поперечному напрямках. Таким чином, за рахунок запропонованої сукупності суттєвих ознак забезпечується зменшення температури на 15-18 % та збереження її стабільного значення під оболонкою обтічника при польоті ракети, зменшення нагріву стикового шпангоута при польоті ракети з великою швидкістю (до 5М), підвищення жорсткості оболонки із зменшенням її ваги на 10-12 %. Для пояснення конструкції головного аеродинамічного обтічника додано креслення, на якому зображено Фіг. 1 - фронтальний переріз головного аеродинамічного обтічника; Фіг. 2 виносний елемент А (Фіг. 1); Фіг. 3 - переріз оболонки Б-Б (Фіг. 1). Головний аеродинамічний обтічник ракети включає оболонку 1 оживальної форми, що виконана ротаційною витяжкою з листа алюмінієвого сплаву, передній шпангоут 2 приварений до оболонки, наконечник 3 зі скловолоконіту, стиковий шпангоут 4, проміжний шпангоут 5, елементи кріплення шпангоутів 6 (заклепок або гвинтів з гайками), вставки 7, 8 з композитного матеріалу, внутрішнє теплозахисне покриття 9. Всередині на оболонці 1 відформовані ребра жорсткості В для збільшення жорсткості та зменшення ваги, нанесене теплозахисне покриття 9 для зменшення температури. Спереду оболонка 1 містить приварений передній шпангоут 2, в якому виконано отвір Д та конічне посадочне місце Ε під встановлення термостійкого наконечника 3, виготовленого зі скловолоконіту. З заднього торця до оболонки кріпиться стиковий шпангоут 4, а всередині проміжний шпангоут 5 за допомогою елементів кріплення 6 (заклепок, або гвинтів з гайками) та клею. Для зменшення теплопередачі від оболонки до стикового шпангоута та проміжного шпангоутів між ними розміщено вставки з композитного матеріалу, переважно склопластику 7,8. Робота пропонованого головного обтічника ракети відбувається таким чином. Під час польоту головний обтічник сприймає значний аеродинамічний нагрів, а тепловий потік, що 1 UA 120518 U 5 передається з зовнішньої поверхні поглинається теплозахисним покриттям 9, металевою оболонкою 1, при цьому тепловий потік від оболонки 1 на стиковий 4 та проміжний 5 шпангоути поглинається вставками 7, 8 зі склопластику. Таким чином, головний обтічник ракети забезпечує зменшення температури на 15-18 % та збереження її стабільного значення під оболонкою обтічника при польоті ракети, а також підвищується жорсткість та зменшується вага обтічника на 10-12 %. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Головний аеродинамічний обтічник ракети, що містить металеву оболонку, наконечник, зовнішнє теплозахисне покриття, підкріплюючі шпангоути, у складі проміжного та стикового шпангоутів, що скріплені з оболонкою, який відрізняється тим, що оболонка оснащена переднім шпангоутом, в якому передбачені отвір та конічне посадочне місце під встановлення наконечника, який виконано з композитного матеріалу, переважно дозованого скловолоконіту, а стиковий та проміжний шпангоути жорстко кріпляться до оболонки на клею через композитну вставку, причому на внутрішню поверхню оболонки та шпангоута нанесено теплозахисне покриття. 2. Головний обтічник балістичної ракети за п. 1, який відрізняється тим, що під оболонкою встановлено на клею теплоізоляційну вставку з композитного матеріалу, а стиковий та проміжний шпангоути кріпляться до оболонки за допомогою різьбового або клепаного елементів кріплення. 3. Головний обтічник балістичної ракети за п. 1, який відрізняється тим, що на оболонці відформовані ребра жорсткості у продовжному або поперечному напрямках. 4. Головний обтічник балістичної ракети за п. 1, який відрізняється тим, що на оболонці відформовані ребра жорсткості у подовжньому та поперечному напрямках. 2 UA 120518 U 3 UA 120518 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4