弹身的结构与设计(9)

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1、第七章弹身的结构与设计7.1概述7.1.1弹身的功用、弹身的设计要求弹身是导弹弹体的重要组成部分。它的主要功用是用来装载战斗部、推进剂和各种仪器设备，连接弹翼、舵面、发动机等其它部件，并承受它们的载荷。7.1.1弹身的功用、弹身的设计要求弹身常常设计成在地面上可以分离和不可分离的若干个功能舱段，如战斗部舱、仪器舱、燃料舱、发动机舱、火箭级间连接过渡段等。为了减小飞行阻力，弹身应具有良好的气动外形，弹身的剖面形状通常为圆形。7.1.1弹身的功用、弹身的设计要求弹身设计时，必须遵守导弹结构设计的基本要求，由于弹身占导弹结构重量的比重很大，必须特别注意减轻结构重量。解决

2、的主要办法是设计合理的结构，充分利用弹身的空间－容积利用率。容积利用率高，意味着内部装载安排紧凑、结构重量轻。容积利用率弹身内部装载的充满程度可用容积利用率表示：式中——舱段容积利用率；——内部装载的体积；——舱段的容积。舱段特殊的设计要求（1）自动瞄准头头部壳体1）要求气动阻力小，有流线型的外形及光滑的表面；2）电磁波或红外线的透过性好，产生的畸变折射小；3）保证自动瞄准头相对导弹轴线的准确位置；4）有解决气动加热影响的措施。（2）仪器舱的设计要求1)保证内部装载仪器的正常工作条件，如气压、温度、湿度和耐振性等要求；2)仪器安装迅速，维护、修理、更换方便；（3）

3、战斗部舱的设计要求1)舱体结构不应妨碍战斗部威力的发挥；2)安装迅速，固定可靠，有保证地面操作人员安全的措施。7.1.2弹身的受载特点弹身和弹翼相比，主要差别在弹身不仅承受很大的横向载荷，而且要承受很大的轴向载荷。（1）研究弹翼时，主要考虑垂直于此翼平面的气动载荷，对弹身来说垂直平面和水平平面内的载荷都应该考虑;（2）对弹翼来说，它的主要载荷是分布的空气动力。而对弹身，作用于弹身内部装载物的质量力、各个空气动力面传给的空气动力和质量力、发动机和助推器传来的推力和起吊、运输、支承处的作用力等常以集中力的形式作用于弹身。对弹身来说，众多的集中力则是它的主要载荷。7.2

4、弹身的结构型式及承力元件7.2.1弹身的结构型式基本结构型式常见的有：薄壁结构、整体结构和构架式结构。薄壁结构一般也都是由纵（轴）向加强件（梁、桁条）、横向加强件（隔框）和蒙皮组成。薄壁结构弹身可分为硬壳式和半硬壳式结构。半硬壳式弹身结构型式又分为桁条式和梁式（桁梁式）结构。大型导弹的级间段常用构架式结构。弹身结构型式表7.2.1弹体结构型式分类（1）梁式结构1-蒙皮2-梁3-隔框（1）梁式结构梁是承受轴向力和弯矩的主要受力元件。当将整个弹身看作是支持在弹翼上的一根梁时，可以看出，梁式结构中的所谓梁实际上只相当于翼梁的凸缘。梁式结构的蒙皮一般只用于承受作用在弹身上

5、的局部气动载荷、剪力和扭矩，所以蒙皮一般较薄这种结构还包括一些横向元件:前后端的隔框。（1）梁式结构优点:可以在梁间开大舱口缺点:蒙皮的材料不易充分利用。当弹身的某个舱段作用有较大的纵向集中力时，或为了开大型舱口，常用这种结构形式。（2）桁条式结构1桁条2蒙皮3普通框4加强框（2）桁条式结构桁条布置较密，并能提高蒙皮的临界应力，从而使蒙皮除了能承受弹身的剪力和扭矩外还能参与桁条一起承受弹身的轴向力和弯矩。与梁式结构相比，这种结构的材料大部分分布在弹身剖面的最大高度上，当结构重量相同时，这种结构的弯曲和扭转刚度大。缺点是舱体上不宜开大型舱口，这是因为大型舱口会切断较

6、多的主要受力元件——桁条，为了弥补由于开口引起强度的削弱，开口处需要加强，这要增加结构重量；由于桁条剖面比梁剖面弱得多，不宜传递较大的纵向集中力。（3）桁梁式结构图7.2.3桁梁式结构桁梁式结构桁梁式结构：梁式结构、桁条式结构的折衷结构，由较弱的梁（也称桁梁）和桁条、蒙皮、隔框组合而成，见图7.2.3。轴向力和弯矩主要由梁和桁条共同承受，蒙皮只承受剪力和扭矩。结构特点是便于桁梁之间开舱口，能充分发挥各构件的承载能力，结构重量较轻。适用于大型导弹。(4)硬壳式结构1蒙皮2隔框图7.2.4硬壳式结构(4)硬壳式结构特点：没有纵向加强元件，仅由蒙皮和隔框组成。构造简单，

7、装配工作量少，气动外形好，容易保证舱段的密封，有效容积大；缺点是承受纵向集中力的能力较弱，不宜开舱口，若必须开口，一般均应采用受力式口盖以补偿挖去的蒙皮。适用于直径较小的弹身，这是因为圆柱形蒙皮的临界应力（，式中为蒙皮材料的弹性模量；为蒙皮厚度；为弹身直径。）随直径的加大而降低，弹径越大，材料的利用率越低，结构重量越大。（5）整体结构将蒙皮和骨架（梁、框、桁条）元件加工成一体除了具有半硬壳式结构的优点外，还具有强度、刚度好，结构整体性好，装配工作量少，外形质量高等优点。常要受加工条件限制，主要用于直径不大的战术导弹舱体。（5）整体结构整体结构舱段具体型式主要有：机

8、械加工圆筒