【摘 要】
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大阵面车载雷达的机动性能对于现代战争起到至关重要的作用。为极大的提高车载雷达的综合性能,避免出现天线阵面分块运输、对接拼装的中间环节,在保证具备大阵面的情况下,本课题提出了一种仅靠单车运输,通过伸缩臂驱动实现大型天线阵面折叠展收的雷达装置。提出了基于伸缩臂驱动的可展收大阵面车载雷达总体结构方案,对展开装置和起竖装置进行了详细的原理设计和结构设计。分析了伸缩臂的受力情况,并进行了刚强度校核。利用AN
【基金项目】
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中国航天科工集团第23研究所某国防项目;
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大阵面车载雷达的机动性能对于现代战争起到至关重要的作用。为极大的提高车载雷达的综合性能,避免出现天线阵面分块运输、对接拼装的中间环节,在保证具备大阵面的情况下,本课题提出了一种仅靠单车运输,通过伸缩臂驱动实现大型天线阵面折叠展收的雷达装置。提出了基于伸缩臂驱动的可展收大阵面车载雷达总体结构方案,对展开装置和起竖装置进行了详细的原理设计和结构设计。分析了伸缩臂的受力情况,并进行了刚强度校核。利用ANSYS Workbench建立了展开装置和伸缩臂的有限元模型,得出了极限风载作用下结构的应力和变形,验证了其静力学特性能够满足设计指标要求。对展开装置的模态进行了有限元分析,得到了前6阶振型和频率,为监测雷达系统与外界设备发生共振提供依据。建立了反射网柔性折展机构的柔性多体系统动力学模型,推导出反射网柔性单元动力学方程,通过约束方程完成了单元的组集,得到了柔性折展机构系统动力学方程组。基于广义α方法推导了系统动力学方程求解程序,进行了反射网折展机构展开和撤收工况算例分析,得到了反射网展收过程中动力学参数。对反射网工作状态下和撤收过程中可能出现的异常弯曲与自锁状况进行了分析,得出可以通过控制反射网夹角或在铰点处增加扭簧的方式来解决反射网弯曲和自锁问题,保证反射网折展机构在不同工况下均能正常工作。建立了起竖机构运动学模型,推导出起竖油缸位移、速度、加速度的显式表达式以及机构位于死点位置时承力杆铰点坐标,对天线阵面举升速度进行优化,得到合理举升方案,减小了天线阵面受到的振动和冲击。建立起竖连杆之间的运行限位碰撞动力学模型,通过ADAMS仿真分析得到了起竖油缸驱动力、承力杆之间的碰撞力、底部基座支反力以及天线阵面的振动特性等力学性能参数,验证了机构起竖过程的平稳性和安全性。进行了样机运动功能测试试验与力学性能实验,验证了机构各项运动功能以及伸缩臂的力学性能均达到设计指标要求,证明了本文提出的伸缩臂驱动的可展收大阵面雷达结构设计方案的可行性和优越性。本课题提出的大阵面雷达结构新型方案及推导的关键机构设计计算方法,可为该类产品设计制造提供参考。
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