馮·卡門曲線支架新型鉆孔工藝研究

李俊文，郭東亮，平瑞華，李昂，范大偉

（天津航天長征火箭制造有限公司，天津 330462）

0 引言

火箭整流罩前錐母線的線型不僅直接決定了整流罩局部的氣動性能，而且也會對全箭的氣動性能產生較大的影響[1]。馮·卡門曲線整流罩是一種新型結構的整流罩，相比于傳統圓錐外形的整流罩，馮·卡門曲線能更好地減小空氣阻力，減小載荷作用的影響[2-4]。

在航天火箭研制中，鑒于馮·卡門曲線優異的氣動性能，其中我國一部分新一代長征系列運載火箭整流罩創新性地采用了馮·卡門曲線的外形[5]。馮·卡門曲線支架不僅是整流罩縱向分離裝置的重要組成部分，更是決定著整流罩分離的關鍵部件，其產品質量將會直接影響到馮·卡門曲線整流罩的應用與推廣。目前國內馮·卡門曲線支架的鉆孔加工還處于初始階段，對于其工藝技術的研究與探索具有重大意義。

1 馮·卡門曲線支架

以r-x設立坐標，x軸為箭體軸向（由整流罩錐頂指向尾部），r為理論曲線在x處的半徑，即馮·卡門曲線的公式為

式中：?=arcos(1-2x/L)，L為整流罩錐段理論長度；R為理論曲線的最大半徑值。

圖1為某型號的馮·卡門曲線支架，其中光孔等距分布于支架中心線上，光孔附近布有2個等距的螺紋孔，孔距的尺寸公差要求為±0.2 mm，光孔和螺紋孔的數量高達230多個。由于較長的曲線外形（約6.3 m），馮·卡門曲線支架在加工時的線輪廓度公差較大，偏差最高可達3 mm左右。馮·卡門曲線支架屬于超長鋁合金材的鈑金件，其經過鈑金拉彎成形后，還需要人工敲擊校形，這樣便會釋放較多的殘余應力，進而產生較大變形。……