|
назад
Технология изготовления носового обтекателя из древесно-стружечного композита 
Полый обтекатель куда более выгоден по сравнению с цельными деревянными болванками. Помимо очевидного снижения массы ракеты появляется возможность разместить в нём какое-либо оборудование, используя его как отсек; в этом случае "начинка" ракеты смещается вперёд, что сдвигает общий ЦТ также в направлении полёта, в результате снижается потребная для необходимой устойчивости площадь стабилизаторов, размеры их могут быть уменьшены, а это, в свою очередь, благоприятно влияет на снижение аэродинамического сопротивления, что, в конце концов, позволяет ракете достигать большей высоты полёта. Размещение источников электрического тока в носовом обтекателе весьма предусмотрительно в отношении случаев, когда имеет место отказ системы спасения ракеты . Обладая большой инертностью, тяжёлые, компактные элементы питания, находясь позади других устройств БРЭО, не оставляют шансов на сохранность последних, сметая всё на своём пути при столкновении с поверхностью земли. *** В то же время, изготовление полого носового обтекателя связано с определёнными трудностями. Непременным техническим условием является строгая симметричность, т.к. на высоких скоростях кривой обтекатель сильно уводит ракету в сторону. В связи с этим крайне целесообразно применение токарного станка, с помощью которого в известных случаях изготавливают готовые цельные обтекатели или деревянные, парафиновые модели обтекателей, служащие для выклеивания матриц, в которых затем отверждают корки-половинки, подлежащие последующему склеиванию. Таким образом, токарный станок - необходимая составляющая технологии. Надо отметить, что в любительских условиях достаточно наличия даже простейшего самодельного станочка, который при желании можно соорудить из электрической дрели, пары тисков и хорошего верстака. На тему таких приспособлений существует множество ресурсов в Интернете. В частности, автор пользуется самодельным миниатюрным станком. 
рассмотреть получше ещё лучше *** Выклеивание композита на основе эпоксидных смол с применением армирующих материалов - довольно распространённая технология. Одно из основных требований - как можно лучше уплотнить слои наполнителя, выдавив излишки смолы. Для этого применяют отверждение в вакуумных мешках, придавливают заготовки песком или вкладышами-пуансонами, требующими нанесения разделительных слоёв. Однако изготовление именно носового обтекателя имеет характерные нюансы: в идеальном случае желательно получить цельную, т.е. не требующую последующей склейки, тонкостенную полую деталь строго симметричной формы в виде удлинённого тела вращения небольшого относительного диаметра, с высокими требованиями к чистоте обработки внешней поверхности, имеющей, в свою очередь, переход диаметров, формирующий хвостовик обтекателя, входящий в трубу корпуса ракеты. Все эти требования в сумме бросают вызов матричной технологии. Альтернативный вариант - выклеивание заготовки на разрушаемой оправке с последующим обтачиванием на токарном станке. Оправку можно изготовить из парафина или, как в рассматриваемом примере, пенопласта. Для закрепления оправки в станке пенопластовый блок насаживается на ось, имеющую хвостовик, зажимаемый в патроне. На противоположном конце - сверление торца для упора в задний центр станка. Кроме того, на ось напаяна проволочная вилка для передачи вращающего момента пенопластовой заготовке. 
Если не найдётся подходящего куска пенопласта - можно набрать пакет из отдельных пластин, склеив их, к примеру, эпоксидной смолой.
Оправку с насаженным пенопластом можно закреплять в станке. Обтачивать нужно очень аккуратно - малейшее неправильное движение сразу испортит заготовку, т.к. пенопласт очень податлив при резании. Размеры выбираются исходя из понимания, что внешние обводы полученного пенопластового ядра после оклеивания композитом сформируют образующую внутренней полости будущего обтекателя. Таким образом, радиус ядра - меньше радиуса обтекателя на толщину стенки. В носовой части я делаю ступеньку для формирования прилива - усиления, т.к. после извлечения оси останется отверстие. Стенку обтекателя в хвостовой части следует запланировать потолще. Когда оправка будет готова, можно нарезать на ней кольцевые и продольные канавки: в них отольются рёбра жёсткости. Такой приём позволит уменьшить толщину стенок обтекателя, а значит и его вес.  Продольные канавки нарезаются не снимая оправки со станка: поддержка резца используется как направляющая для двух сложенных вместе ножовочных полотен, которыми выбирается пенопласт.  *** Всё, оправка готова к оклеиванию. Можно традиционно использовать стеклоткань на эпоксидной смоле, однако неплохо получается, если в качестве армирующего наполнителя использовать древесную стружку.  Для получения качественной стружки необходимо подобрать хорошую, не гнилую дощечку древесины лёгкого сорта,
не свиловатую, без сучков. Рубанок настраивается на получение тонкой, примерно 0,2мм стружки, так, чтобы она получалась
не ломкая, не складывалась, а лилась ровными завитками. Ширина стружки - не более сантиметра. Следует сразу принимать
стружку в чистый пакет, не допуская её загрязнения. Для оклейки сгодятся не только длинные широкие ленты, но и вся мелочь, что выходит
из рубанка.Собранную стружку перед использованием нужно просушить в тёплом сухом помещении. *** ВНИМАНИЕ! Конец оси, выходящей из конусной части пенопластового ядра, необходимо покрыть разделительным составом, не приклеивающимся к эпоксидной смоле. Это необходимо для извлечения оси в дальнейшем. Оклеивание удобно выполнять на оправке, закреплённой в тисках в вертикальном положении. Пенопластовое ядро покрывается первым слоем эпоксидной смолы. На самое дно канавок, в которых отольются рёбра жёсткости, можно уложить несколько витков нитей стеклоткани. Таким образом, будут армированы вершины рёбер жёсткости, воспринимающие наибольшие нагрузки. Далее можно начинать укладывать первый слой стружки. На схеме условно показано, каким образом наиболее удобно её располагать. 
На прямых участках ленточки располагаются по диагонали, каждая последующая накладывается внахлёст на предыдущую и в
противоположном направлении. На сужающихся участках стружка ложится на оправку в виде петельки, а у самого тонкого места будущего обтекателя - сложенная в виде галочек. Уложенная стружка фиксируется по месту тонкой хлопчатобумажной нитью.  Уложив слой, нанесите на него эпоксидную смолу. На неё - следующий слой стружки. Не бойтесь переборщить со смолой: её излишки всё равно потом выдавятся, гораздо неприятней получить непроклей или пустоты, если смолы будет мало. Учитывая толщину стружки, постепенно, слой за слоем набирается минимально необходимая толщина стенки. Следующий после этого слой эпоксидки следует подкрасить серебрянкой - при последующем обтачивании на токарном станке появление серебристого слоя будет сигнализировать о достижении предельно допустимой толщины композита, иначе можно проточить стенку насквозь. Далее следует ещё несколько слоёв стружки со смолой и можно обматывать содеянное узким скотчем, внатяг. Слои композита прижмутся дуг к другу, смола пропитает волокна древесины, воздух и излишки смолы выйдут между витками скотча. Уберите заготовку на отверждение на пару дней.  *** Совет: если на руки попала эпоксидная смола, её легко можно снять тампоном, смоченным растительным маслом. Масло легко смоется мылом. *** После отверждения эпоксидно-стружечный кокон крепится в токарный станок и обтачивается. Возможно, вскроются небольшие дефекты в виде пузырьков или непроклеев, их можно исправить шпатлёвкой, составленной из эпоксидной смолы и отходов композита, полученных при обтачивании. 
Когда становится очевидным, что токарным станком более пользоваться не придётся - самое время извлечь металлическую ось,
выбив её молотком. Пенопласт выковыривается кусками при помощи любого длинного инструмента, а то, что осталось
приклеенным к стенкам, легко удаляется ацетоном или эфиром(из баллончиков для облегчения холодного пуска двигателей зимой).
На отверстии, оставшемся в передней части от оси, из эпоксидной шпатлёвки ставится маленький наплыв, который после отверждения округляется напильником, наждачной бумагой. Можно выточить эту деталь на станке и приклеить, или сделать навинчиваемой, несущей резьбовую ось для крепления шнура или элементов внутренней начинки обтекателя. 
Когда всё готово, можно приступать к окраске. На фото ниже показан получившийся обтекатель рядом с цельным, выточенным из лёгкой породы дерева, того-же калибра(50мм). 
Композитный обтекатель достаточно лёгок, прочен, его материал напоминает жёсткий термореактивный пластик, хорошо окрашивается, обрабатывается.
наверх |
