《飞行器结构设计》课程大作业指导书
哈尔滨工业大学航空宇航制造系
2015年4月16日
一、要求与说明
1. 学生必须按照相关规范，在规定的时间内完成两个备选题目之一的大作业，并提交纸质和电子版文件。

2. 要求每名学生独立完成作业内容，如有抄袭、伪造等作弊行为则取消成绩，大作业的分数计入期末考核成绩。

二、题目
三、内容要求及规范
（二）分离机构连接计算与结构设计
1、设计的目的与意义
连接于分离机构的计算与设计是飞行器结构与机构分系统设计的重要部分，连接分离机构直接影响分离面处的连接刚度，而连接分离面又是飞行器载荷较为严重的部位。

因此，为保证连接的可靠性，必须对分离机构中的关重件进行计算与校核，特别是起到连接与分离作用的爆炸螺栓组件。

本设计作业的主要目的是通过对典型连接分离机构的计算与设计，使学生掌握此类结构设计的基本原理和方法，同时加深对飞行器结构设计的具体认识，为开展相关技术领域的研究与设计奠定基础。

2、设计输入条件
假设某型号导弹在发射阶段，由于横向载荷的作用，在连接面A1-A2会产生M=1500Nm的弯矩，同时已知气动过载的等效轴向载荷为F=800N，以压力形式作用于一二级分离面上，分离舱段对接框为环形接触面，被连接件间均采用石棉垫片。

图2所示为轴向连接式对接框结构尺寸，图3所示为卡环式对接框尺寸，
两个舱段的平均壁度为6mm。

假设舱段承力结构材料均为TC4，在设计过程中不考虑横向载荷产生的剪力，为使分离面紧密贴合，取安全系数f=1.5。

此外，假定轴向连接分离机构由6个爆炸螺栓连接，卡环式连接分离机构由2个爆炸螺栓连接，爆炸螺栓螺杆材料为45号钢，且尺寸、规格同C级六角头螺栓。

图1 导弹一二级分离面受力示意图
3、设计任务
1）根据设计的输入条件，选择轴向连接或外置卡环式连接分离方式中的一种进行计算分析与结构设计。

要求详细计算用于连接和分离的爆炸螺栓所受的工作总拉力，以及螺栓最大预紧力，并根据爆炸螺栓材料的屈服极限条件确定螺栓尺寸和规格。

2）按照计算分析的结果以及选择的爆炸螺栓结构尺寸，设计连接分离装置的具体结构，画出装配草图。

2
a) 轴向连接式分离面结构尺寸
b) 外卡环式分离面结构尺寸
图2 两种不同分离面得结构及尺寸示意图
4、设计要求
将计算分析过程和重要零件选型整理为设计说明书，以附件为封皮；按照指导书提供的结构尺寸，画出所选类型分离机构的装配草图，附在说明书后上交。

附件课程大作业封皮
《飞行器结构设计》课程大作业
题目：________________________________________________
姓名：_______________________
学号：_______________________
授课教师：_______________________
得分
哈尔滨工业大学航空宇航制造系
2014年月日。