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科幻球形武装攻击无人飞行器设计

项目分类:无人机 发布时间:2020-06-29 ID:117297
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球形机身的曲面连续性是加工适配环节最先要啃下的硬骨头,常规分瓣冲压的拼接缝会直接破坏气动外形的完整性,高速掠飞时紊流会顺着接缝钻进武器挂架的安装缝隙,轻则引发挂载抖动影响射击精度,重则在低温高空环境下让接缝处的密封胶层加速脆化。做曲面拆分时特意把主承力壳的分模线藏在了武器挂载基座的覆盖边缘,四个方向的武器支架刚好压住拼接缝的位置,既不用额外增加密封压条的重量,还能让支架的安装螺栓直接锁进壳体内部的加强筋,省去了单独做支架安装座的工序。

四组武器发射管的同轴度公差卡得极严,球形曲面的安装面如果用常规平面铣削的方式找正,加工时的让刀量会让发射管轴线出现0.2度以上的偏角,连发射击时的后坐力会顺着偏角形成侧向力矩,反复作用下球形壳体的薄壁位置很容易出现疲劳裂纹。加工时特意给每个发射管的安装位做了内嵌式的定位衬套,衬套和壳体的配合面做了1:50的锥度定位,压装后不用额外打销钉就能保证同轴度,后期维护更换发射管时也不会反复拆装磨坏安装孔。

机首的传感器窗口和球形壳体的衔接处没有做生硬的直角转折,曲面过渡的G2连续性直接延伸到窗口的压圈边缘,压圈采用和壳体同曲率的弧形设计,冷加工时用五轴联动一次铣出成型面,不用后续手工打磨修配曲面差。窗口下方的散热格栅没有直接在壳体上开槽,而是做了独立的嵌入式格栅模块,模块和壳体的贴合面做了一圈0.3mm的密封槽,装配时嵌进氟橡胶密封圈,既能阻挡高空的冰晶和沙尘钻进设备舱,还能避免格栅开槽破坏球形壳体的整体结构强度。

机腹的动力喷口做了内倾式的导流面,喷口边缘和球形壳体的过渡曲面做了渐消处理,加工时喷口的耐高温合金衬套和主壳体的铝合金材质采用过盈压装,压装前把衬套做低温冷缩处理,压入后常温下的胀紧力刚好能抵消发动机工作时的振动松脱风险,不用额外涂耐高温胶层,后期检修拆解时只要给衬套做局部降温就能顺利取出,不会刮伤主壳体的安装孔壁。

外露的管线全部藏在了武器支架的内部空腔里,支架的走线槽和壳体内部的走线通道做了对接式的密封接口,装配时管线顺着通道穿好后,接口处用橡胶堵头密封,既不会让外露管线在高速飞行时被气流扯坏,还能避免低温环境下管线外层的绝缘层被冻硬开裂。四个武器支架的安装角度做了微小的外倾补偿,抵消连发射击时的后坐力让机身产生的自旋趋势,不用额外增加姿态控制喷口的工作负荷,能省出不少动力冗余留给机动飞行。

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