Изготовление ферменно-каркасных корпусов

Каркасные (ферменные) конструкции корпусов КА чаще всего используются или как переходные отсеки, соединяющие различные агрегаты (например, двигательную установку с основным корпу­сом), пли как основа (корпус) тяжелонагруженного агрегата (на­пример, посадочного блока), или как несущая основа для соедине­ния ряда независимых агрегатов или блоков, как, например, кар­касные магазины для нескольких спутников, выводимых одним но­сителем. Конструктивными особенностями ферменно-каркасных: корпусов являются высокая прочность и жесткость, способность воспринимать ударные нагрузки, относительная простота, высокая надежность, невысокая стоимость, возможность точного изготовле­ния несложными методами. Ферменно-каркасные корпуса применя­ются во многих конструкциях КА («Луна», «Союз», «Аполлон», «Скайлэб», «Сервейор» и др.) с различным назначением, в зависи­мости от чего определяются и требования к ним, главными из ко­торых, кроме прочности и жесткости, являются точность посадоч­ных поверхностей, устойчивость стержневых элементов, надеж­ность соединения всех элементов (сварных или механических сое­динений), иногда точная центровка относительно главной оси и ряд других требований, связанных с конкретным назначением корпуса. Основными деталями ферменно-каркасных корпусов являются трубчатые или профильные детали: тяги, стойки, раскосы, опоры, а также различные кронштейны, косынки, уголки и т. д., в некото­рых конструкциях силовые стыковочные кольца (шпангоуты). Материалами для этих деталей являются высокопрочные стали, иногда алюминиево-магниевые сплавы, титановые сплавы, а также композиционные материалы.

Общая схема изготовления подобных корпусов имеет следую­щие этапы: изготовление трубчатых или профильных деталей, си­ловых колец, соединительных деталей, сборка (сварка) узлов, общая сборка (сварка), доделочные операции стыковочных поверх­ностей, нанесение покрытий, контроль и испытания.

Изготовление силовых колец аналогично изготовлению стыко­вочных шпангоутов, каковыми они по существу и являются. Изго­товление трубчатых деталей состоит из отрезки труб требуемого размера, разделки концов для стыкования и сварки между собой и с силовыми кольцами. Мелкие соединительные детали изготовля­ются из поковок или отливок механической обработкой, иногда штамповкой из листовых заготовок. Основное требование при из­готовлении ко всем деталям — обеспечение требуемой точности по­верхностей стыка.

Сборка ферменных корпусов обычно начинается с узловой сборки — сварки в приспособлениях, обеспечивающих точное бази­рование деталей. С целью обеспечения минимальных сварочных деформаций в приспособлениях предусматривают для базирования и жесткого закрепления свариваемых деталей специальные фикса­торы, положение которых должно быть экспериментально уточнено, сварку деталей ведут в определенном порядке, обеспечивающем минимальные напряжения и деформации в сваренном корпусе, после сварки предусматривают отжиг на снятие внутренних напря­жений. Общая сборка ведется аналогично в более сложных приспо­соблениях. В некоторых случаях у таких корпусов в местах стыка могут предусматриваться пироустройства.

После сварки и отжига посадочные (стыковочные) поверхно­сти должны обрабатываться (фрезерование, шлифование, точение) для обеспечения требуемой точности и шероховатости поверхности.

После сборки и доработки контролируются геометрические раз­меры и точность взаимного положения стыковочных поверхностей, а также проводится контроль сварных швов. Изготовленный корпус подвергают прочностным и динамическим испытаниям и дополни­тельному контролю геометрических размеров.

Дата добавления: 2015-07-24