一种巡航靶弹机翼及连接结构制造技术

技术编号:18649277 阅读:57 留言:0更新日期:2018-08-11 11:18
本实用新型专利技术涉及一种巡航靶弹机翼及连接结构,属于模拟靶弹技术领域。所述机翼的骨架中所有翼肋中间有三个孔,翼肋通过两两粘接成机翼形状,且内部形成三个贯穿机翼的通孔,前、中和后梁为依次平行穿过三个通孔的无缝钢管;ZJ‑150机翼前接头一端为带有U形槽的机翼隔框连接端,穿过弹体固定于机翼隔框上,另一端为双连杆结构插入前梁和中梁前端固连;机翼后接头单连杆端插入后梁前端固连,另一端穿过弹体固定于机翼隔框上。通过增加一个加强中梁,并将ZJ‑150机翼前接头与前梁和中梁连接结构改为双连杆结构,可满足ZJ‑150新型巡航靶弹横向最大过载3g的要求,并有较大余量,确保靶弹飞行质量和可靠性。

Wing and connecting structure of cruise missile

The utility model relates to a wing and a connecting structure of a cruise target projectile, belonging to the technical field of a simulated target projectile. There are three holes in the middle of all the wing ribs in the frame of the wing. The wing ribs are bonded into the wing shape by two or two, and three through holes are formed inside the wing. The front, middle and rear girders are seamless steel tubes which pass through three through holes in turn in parallel; one end of the front joint of the ZJ_150 wing is a wing partition frame connecting end with U-shaped groove, passing through the projectile body. Fixed to the wing baffle frame, the other end is a double-link structure inserted into the front beam and the front end of the middle beam fixed; wing rear joint single-link end inserted into the front end of the rear beam fixed, the other end through the projectile fixed on the wing baffle frame. By adding a reinforcing center beam and changing the connection structure of ZJ_150 wing front joint with front beam and center beam to double connecting rod structure, the maximum lateral overload of ZJ_150 cruise target projectile can be met by 3g, and there is a large margin to ensure the flying quality and reliability of the target projectile.

【技术实现步骤摘要】
一种巡航靶弹机翼及连接结构
本技术涉及一种巡航靶弹机翼及连接结构,具体地说,涉及一种巡航靶弹机翼及机翼与弹体的连接结构,使巡航靶弹有足够的强度,在飞行中能够承受所受到的气动载荷,确保巡航靶弹的飞行质量;属于模拟靶弹

技术介绍
巡航靶弹可模拟空地导弹、巡航导弹、三代机等典型目标,供防空武器跟踪和射击,以此提高部队反空地导弹、巡航导弹等目标的作战能力。现有技术中已有一款ZJ-100巡航靶弹,其气动外形结构如图1所示,主要由弹体、弹体两侧的机翼、弹体尾部上端的立尾、弹体尾部两侧的平尾和弹体尾部下端的腹鳍组成;性能指标为:飞行速度200±20m/s,飞行时间≮100s,起飞重量110kg,横向最大过载3g。ZJ-100巡航靶弹的机翼为双梁薄壁结构,如图3~5所示,主要由骨架和包覆在骨架外的蒙皮构成;骨架主要由前梁、后梁和107片翼肋组成。机翼与弹体中的机翼隔框通过连接结构连接,所述连接结构为ZJ-100机翼前接头和机翼后接头。前梁为纵向嵌入机翼里的无缝钢管,ZJ-100机翼前接头单连杆一端插入并固定于前梁前端,另一端穿过巡航靶弹弹体固定于机翼隔框上;后梁与前梁平行,为嵌入机翼里的无缝钢管,机翼后接头单连杆一端安装于后梁前端,另一端穿过巡航靶弹弹体固定于机翼隔框上;所有翼肋中间有两个孔,翼肋通过两两粘接构成机翼形状,且内部形成两个贯穿机翼的通孔,前梁和后梁依次平行穿过两个通孔。在所述巡航靶弹飞行过程中,蒙皮将受到的气动载荷传递给翼肋,翼肋再将载荷传递给前梁、后梁,然后由ZJ-100机翼前接头、机翼后接头传递给机翼隔框,最后由机翼隔框传递给弹体,飞行过程中的受力如图2所示,G代表重力。为满足现代防空反导军事训练及防空武器系统对高性能靶标的需求,需要研制一种留空时间更长的新型ZJ-150巡航靶弹,性能指标为:飞行时间为≮150s,飞行速度为240±20m/s,起飞重量约170kg,纵向最大过载为5g,横向最大过载为3g,根据飞行仿真模拟和计算,ZJ-150巡航靶弹可沿用现有ZJ-100型靶弹气动外形结构,如图1所示,但其质量较ZJ-100巡航靶弹大大增加,在保持巡航靶弹机翼横向最大过载同为3g,质量增加的情况下,机翼及连接结构的强度能否满足ZJ-150巡航靶弹的设计要求将成为影响ZJ-150巡航靶弹飞行质量和可靠性的关键因素。
技术实现思路
有鉴于此,本技术的目的在于提供一种巡航靶弹机翼及连接结构,所述机翼及连接结构可使ZJ-150巡航靶弹质量增加的情况下,关键部件的强度满足其飞行质量和可靠性的要求。为实现本技术的目的,提供以下技术方案。一种巡航靶弹机翼及连接结构,适用于ZJ-150巡航靶弹,所述ZJ-150巡航靶弹沿用ZJ-100型靶弹气动外形结构,性能指标为:飞行时间≮150s,飞行速度240±20m/s,起飞重量约170kg,纵向最大过载5g,横向最大过载3g。ZJ-150巡航靶弹机翼为三梁薄壁结构,主要由骨架和包覆在骨架外的蒙皮构成,骨架主要由前梁、中梁、后梁和若干翼肋组成。所有翼肋中间有三个孔,翼肋通过两两粘接构成机翼形状,且内部形成三个贯穿机翼的通孔,前梁、中梁和后梁为依次平行穿过三个通孔的无缝钢管,翼肋数量可为107片。所述连接结构主要由ZJ-150机翼前接头和机翼后接头组成,ZJ-150机翼前接头和机翼后接头均由高强度钢材料制成,例如HRC35或HRC38。ZJ-150机翼前接头一端为带有U形槽的机翼隔框连接端,另一端为双连杆结构,机翼隔框连接端和双连杆结构之间设有连接块使机翼隔框连接端与双连杆结构形成具有角度的一体化结构,所述角度满足机翼与巡航靶弹弹体之间的弯曲角度要求。ZJ-150机翼前接头通过精密数控车床一次加工而成,其材质确保了工装的强度,一次车加工确保了前接头自身精度和一致性,从而确保了机翼安装精度和一致性。机翼后接头沿用现有技术中ZJ-100巡航靶弹的机翼后接头。ZJ-150机翼前接头的双连杆结构分别插入前梁和中梁前端固定连接;机翼隔框连接端穿过弹体固定于机翼隔框上;机翼后接头单连杆一端插入后梁前端固定连接,另一端穿过弹体固定于机翼隔框上。本技术的设计原理如下:巡航靶弹飞行过程中出现向上过载时,机翼提供的升力将增加,且认为机翼提供了全部升力,所以在新型巡航靶弹设计时,机翼及其连接结构强度为主要考虑对象。通过对现有ZJ-100巡航靶弹的机翼进行载荷分析试验可知,对两个机翼逐步增加载荷,两个机翼不变形的极限为294kg,单翼承载为147kg,所述巡航靶弹单机翼连杆最大抗弯力矩为504.21N·m。经过对试验变形的ZJ-100巡航靶弹机翼进行解剖分析,发现变形的机翼均为ZJ-100机翼前接头单连杆根部发生弯曲变形;机翼接头为承受弯矩最大的零件,机翼接头单连杆根部为该零件的应力集中点,确保其根部强度至关重要。经试验可知,ZJ-100机翼前接头能提供的抗弯力矩为352.8N·m。因此机翼后接头能分担的力矩为单机翼连杆最大抗弯力矩减去ZJ-100机翼前接头能提供的抗弯力矩:504.210N·m-352.8N·m=151.41N·m按ZJ-150靶巡航弹设计要求,其飞行横向抗过载能力需达到3g,按照设计,到达过载最大点时的重量约为155kg,此时机翼受到的载荷力为4557N,单机翼需承受2278.5N的载荷力。此时机翼接头需要的抗弯力矩为797.475N·m,机翼前接头的抗弯力矩应达到646.065N·m,而ZJ-100机翼前接头抗弯力矩仅达到352.8N·m,远小于需求646.065N·m,所以ZJ-100机翼前接头不能满足ZJ-150巡航靶弹的设计要求。由于在巡航靶弹飞行过程中,机翼几乎承受所有气动载荷,因此机翼强度以及机翼连接结构的强度能否满足新型ZJ-150巡航靶弹的设计要求将成为影响飞行质量和可靠性的关键因素。有益效果本技术提供了一种巡航靶弹机翼及连接结构,由于ZJ-150新型巡航靶弹在飞行速度、起飞重量、飞行时间较ZJ-100巡航靶弹有较大提高,且飞行过程中,机翼几乎承受所有气动载荷,为防止机翼在靶弹飞行过程中出现变形,在ZJ-100巡航靶弹机翼前梁和后梁中间加一个加强中梁,并将ZJ-150机翼前接头与前梁和中梁连接部分设计为双连杆结构,并采用高强度钢制材料一次加工而成,可满足ZJ-150新型巡航靶弹横向最大过载3g的设计要求,并有较大余量,有足够的强度保证巡航靶弹在飞行中能够承受的气动载荷,确保靶弹飞行质量和可靠性。附图说明图1为巡航靶弹气动外形结构示意图。图2为巡航靶弹飞行中的受力示意图。图3为ZJ-100巡航靶弹机翼及连接结构。图4为ZJ-100巡航靶弹机翼与机翼隔框连接示意图。图5为ZJ-100机翼前接头立体结构示意图。图6为ZJ-150巡航靶弹机翼及连接结构示意图。图7为ZJ-150巡航靶弹机翼与机翼隔框连接示意图。图8为ZJ-150机翼前接头立体结构示意图。图9为ZJ-150机翼前接头立体结构示意图。图10为ZJ-150机翼前接头抗弯试验示意图。其中,1—蒙皮,2—前梁,3—中梁,4—后梁,5—翼肋,6—ZJ-150机翼前接头,7—机翼后接头,8—机翼隔框,9—弹体,10—机翼,11—立尾,12—平尾,13—腹鳍,14—ZJ-100机翼前本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种巡航靶弹机翼及连接结构,其特征在于:所述机翼(10)为三梁薄壁结构,主要由骨架和包覆在骨架外的蒙皮(1)构成,骨架主要由前梁(2)、中梁(3)、后梁(4)和两两粘接在一起的翼肋(5)组成;所有翼肋(5)中间有三个孔,翼肋(5)通过两两粘接构成机翼(10)形状,且内部形成三个贯穿机翼(10)的通孔,前梁(2)、中梁(3)和后梁(4)为依次平行穿过三个通孔的无缝钢管;所述连接结构主要由ZJ‑150机翼前接头(6)和机翼后接头(7)组成,ZJ‑150机翼前接头(6)和机翼后接头(7)由高强度钢材料制成;ZJ‑150机翼前接头(6)的一端为带有U形槽的机翼隔框连接端,另一端为双连杆结构,机翼隔框连接端和双连杆结构之间设有连接块使机翼隔框连接端与双连杆结构形成具有角度的一体化结构;ZJ‑150机翼前接头(6)的双连杆结构分别插入前梁(2)和中梁(3)前端固定连接;机翼隔框连接端穿过弹体(9)固定于机翼隔框(8)上;机翼后接头(7)单连杆一端插入后梁(4)前端固定连接,另一端穿过弹体(9)固定于机翼隔框(8)上。

【技术特征摘要】
1.一种巡航靶弹机翼及连接结构,其特征在于:所述机翼(10)为三梁薄壁结构,主要由骨架和包覆在骨架外的蒙皮(1)构成,骨架主要由前梁(2)、中梁(3)、后梁(4)和两两粘接在一起的翼肋(5)组成;所有翼肋(5)中间有三个孔,翼肋(5)通过两两粘接构成机翼(10)形状,且内部形成三个贯穿机翼(10)的通孔,前梁(2)、中梁(3)和后梁(4)为依次平行穿过三个通孔的无缝钢管;所述连接结构主要由ZJ-150机翼前接头(6)和机翼后接头(7)组成,ZJ-150机翼前接头(6)和机翼后接头(7)由高强度钢材料制成;ZJ-150机翼前接头(6)的一端为带有U形槽的机翼隔框连接端,另一端为双连杆结构,机翼隔框连接端和双连杆结构之间设有连接块使机翼隔框连接端与双连杆结构形成具有角度的一体化结构;ZJ-150机翼前接头(6)的双连杆结构分别插入前梁(2)和中梁(3)前端固定连接;机翼隔框连接端穿过弹体(9)固定于机翼隔框(8)上;机翼后接头(7)单连杆一端插入后...

【专利技术属性】
技术研发人员:张兴馥乔小平侯军冯自瑞邢伟吴江武佳琳邢辉李伟高喜飞粱蓓王树森
申请(专利权)人:西安北方惠安化学工业有限公司
类型:新型
国别省市:陕西,61

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