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机载吊舱就是一种安装于无人机或直升机等上的光电侦查设备,从硬件的表现形式上被称为吊舱。一般来说,吊舱是指悬挂在运动承载(如飞机、船舶)外,是一种有效的载荷容器设备,高性能的可见光相机和红外成像仪内置于系统,可在不良气候条件下完成全天候大范围的扫描工作,执行侦察、监测任务以及对目标的跟踪、搜救,它是集光学技术、机电控制、微电子技术和移动通讯技术为一体的高科技产品,安装于飞行体底部,利用内置的各类传感器对目标物扫描,并进行实时反馈数据信息,从而完成驾驶员对目标数据的采集。 根据企业委托的技术参数设计要求,首先对整机进行总体机械结构布局设计,明确各部件间的连接与相互位置关系,然后完成了整机的三维建模工作。其中,机载吊舱的主承力结构为内框架,它主要完成对光电一体机以及各类传感器的承载,吊舱设备的精度对其结构稳定性与强度刚度要求较高。内框架结构分析为本篇重点,通过 AWB软件分别完成了静力与动力学的仿真分析。在静力分析过程中,针对机载吊舱恶劣工况,工作温度变化大的特点,结合企业规定的参数要求,确定了具体结构的原始方案,解决了如结构外形尺寸,各零部件布局及安装干涉等方面存在的初步问题,为结构优化打下基础;动力学分析方面,拟定了-45℃~+60℃存储温度范围,考虑到各向风阻作用,将关键部位的监测部位的形变设为小于或等于0.05mm的指标,同时要求内框架的整体动态性能较好,振动2g范围内(20 Hz~500Hz~20Hz)。内框架选用了ZL205A航空材料,俗称硬铝。它具有刚度大、热膨胀系数小的特点,通过设定同样工况,并在-45℃与+60℃的特定外部环境下,对改进后的内框架进行监测点分析,在满足设计要求的基础上进行可靠性设计,同时保证整体动态特性。 最后在对整机进行了适当的简化处理后,建立了整机的有限元模型,得出了整机的前六阶振型与一阶固有频率,为整机的进一步动力学分析提供了基础,同时对今后机载吊舱的可靠性计算及相关并行计算处理、设计、生产和应用提供了参考价值。