專利名稱：高承載密封型雷達收發(fā)方艙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于雷達結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體是基于大板式全骨架密封型雷達收發(fā)方艙，可 以保證方艙內(nèi)雷達大功率收發(fā)系統(tǒng)、電子設(shè)備以及方艙上大質(zhì)量雷達天線系統(tǒng)的正常工作， 進而為雷達的可靠工作提供保證。 技術(shù)背景軍用方艙具有戰(zhàn)術(shù)機動高、隔熱效果好、結(jié)構(gòu)性能可靠、便于批生產(chǎn)等諸多優(yōu)點，正逐 步成為成為地面武器設(shè)備，尤其是陸基雷達設(shè)備的主要載體。軍用方艙對裝載的功能設(shè)備和 操作人員提供一定的防護和較好的工作環(huán)境，保障各種精密電子設(shè)備的正常工作。同時軍用 方艙能采用多種運輸方式(公路、鐵路、水路、空運和吊運等)進行運輸，適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭瞬 息萬變的需要；根據(jù)方艙裝載的設(shè)備類型，可將雷達方艙分為雷達指揮方艙、雷達收發(fā)方艙、雷達維修 方艙、電站方艙等不同用途的方艙。所謂雷達收發(fā)方艙是用于裝載雷達的收發(fā)系統(tǒng)以及相關(guān) 的電子設(shè)備，是雷達系統(tǒng)中重要的結(jié)構(gòu)部件。雷達收發(fā)方艙的設(shè)計既要考慮艙內(nèi)設(shè)備的合理 布局、通風散熱、振動及沖擊隔離、電磁兼容以及外觀造型等諸多因素外，還要考慮方艙的 剛強度和三防(防潮濕、防鹽霧、防霉菌)設(shè)計。方艙的使用環(huán)境不同，其技術(shù)性能要求也 不相同，因此，在雷達收發(fā)方艙的開發(fā)研制過程中，正確合理的綜合考慮上述要求，設(shè)計高 質(zhì)量、高可靠性的方艙，對雷達系統(tǒng)充分發(fā)揮其戰(zhàn)技威力有著重要的意義。隨著雷達探測距離、精度的需求以及電子產(chǎn)品的日益復(fù)雜化，雷達收發(fā)系統(tǒng)的功率不斷 提高，天線系統(tǒng)也不斷大型化，質(zhì)量不斷增加，而且要求雷達能全天候工作，甚至能在惡劣 環(huán)境下正常工作，這些都對雷達收發(fā)方艙的研制提出了更高的要求。而以往雷達收發(fā)方艙已經(jīng)不能滿足上述要求，主要存在如下不足1. 雷達工作時，方艙內(nèi)電子設(shè)備同步工作，所產(chǎn)生的熱量主要依靠艙內(nèi)、外風機向外散 熱。但是在全密封的方艙內(nèi)，有大功率雙收發(fā)系統(tǒng)和雷達主要電子設(shè)備同時工作時，所產(chǎn)生 大量的積累熱量，用這種單一的風機散熱方式不能提供良好的散熱條件，滿足雷達的工作要求；2. 現(xiàn)有的方艙由于工作時并不封閉，方艙防鹽霧、防潮濕、防霉菌、防塵等能力差，方艙的環(huán)境適應(yīng)性低，在惡劣環(huán)境中工作的可靠性差；3.普通整體大板式方艙只是在某些部位加設(shè)剛性骨架、整體變性較大、承載能力不高， 不滿足高精度雷達的使用要求。 實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是避免現(xiàn)有收發(fā)方艙技術(shù)的不足，提供一種高承載密封型 雷達收發(fā)方艙，為方艙內(nèi)大功率收發(fā)系統(tǒng)、雷達多個主要電子設(shè)備、以及方艙上大質(zhì)量雷達 天線系統(tǒng)的正常工作提供良好、可靠的保障條件。本實用新型解決上述技術(shù)問題的方案采用"大板式全骨架結(jié)構(gòu)+熱風風道+冷風風道+整體 式空調(diào)+風機"的密封型結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，本方案既可保證方艙在全密封條件下，艙內(nèi)大功率收 發(fā)系統(tǒng)、雷達多個主要電子設(shè)備依靠以空調(diào)為主的散熱方式進行正常工作，也可采用備份的 風機散熱方式正常工作，并滿足雷達天線系統(tǒng)對承載方艙的剛度要求。本實用新型的雷達收發(fā)方艙內(nèi)安裝有兩套大功率收發(fā)系統(tǒng)、近十個雷達電子組合。方艙 頂上承載有大質(zhì)量的雷達天線座和天線系統(tǒng)。對上述電子設(shè)備，方艙內(nèi)采用"對角線對稱式 布局"進行安裝。將重量比較大的兩個收發(fā)機柜成對角線裝在艙內(nèi)，其余標準組合分成兩組， 每組4個，也呈對角線式布置，分別置于兩個收發(fā)機柜旁邊。使方艙內(nèi)的空間設(shè)置整齊緊湊、 人機功能良好，操作和維修都方便。在方艙頂?shù)闹胁堪惭b天線座及天線系統(tǒng)，天線座下安裝 有方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和其它附件，方便了天線座和天線系統(tǒng)與艙內(nèi)兩收發(fā)機柜連接，使整個方艙 的重心基本在中心處，方便了車載平臺的設(shè)計。由于天線座、天線系統(tǒng)以及艙內(nèi)收發(fā)系統(tǒng)的質(zhì)量比較大，要求方艙有大的承載能力，即 要求方艙的剛強度較大。本實用新型采用全骨架式結(jié)構(gòu)艙體，除兩側(cè)艙門外，其余各面均鋼 管骨架焊接而成，包括前骨架、后骨架、下骨架、中骨架以及上骨架，然后再將各骨架焊接 成方艙的整體骨架，并在骨架相接處焊接了多個加強筋以提高結(jié)構(gòu)的剛性，在承載天線的上 骨架與方艙中骨架之間采用了多根矩形鋼管立柱焊接，在中骨架與下骨架之間根據(jù)設(shè)備安裝 需要也焊接了多根立柱，構(gòu)成整體骨架。在各骨架上進行大板式粘接和內(nèi)外蒙皮，既增加了 方艙整體的剛性，又將天線的重量均勻分散與方艙各骨架上，使得方艙整體的承載能力性大 大增加。根據(jù)要保障雷達能在一些惡劣環(huán)境下正常工作的要求，本實用新型采用了"密封型方艙" 的設(shè)計方案，即在保證方艙上所有與外界相通的艙門及艙壁上的窗口完全關(guān)閉時，雷達也能 正常工作。要在封閉的艙內(nèi)正常工作，必須解決艙內(nèi)各設(shè)備尤其是大功率收發(fā)系統(tǒng)的散熱問題，因此本實用新型提出了 "熱風風道+冷風風道+空調(diào)"的散熱模式。將空調(diào)布置在艙外， 熱風風道位于艙內(nèi)兩側(cè)設(shè)備之間，與空調(diào)的進風口相連接，冷風風道位于上骨架與中骨架之 間，即艙內(nèi)所有設(shè)備的上方，冷風風道與空調(diào)冷風出口相連接。工作時艙內(nèi)大功率收發(fā)系統(tǒng) 的大熱量通過離心風機強制排到熱風風道中、被空調(diào)吸走，熱風風道下方設(shè)計有均勻分布的 通風口，艙內(nèi)其它電子設(shè)備的熱量，通過該通風口被空調(diào)吸走，同時該通風口還用于空調(diào)的 進風。艙內(nèi)所有熱量通過空調(diào)制冷變成冷風，并通過冷風風道向下的多個出口進入艙內(nèi)，形 成的一個散熱循環(huán)，有效地解決了艙內(nèi)設(shè)備的散熱問題。如果調(diào)試或空調(diào)出現(xiàn)故障，本實用新型還設(shè)計了一個"熱風風道+風機"強制散熱備份 方案。具體是在前后艙壁上各布置了兩個風機，前艙壁上一個風機與熱風風道相連。若采用 強制散熱，風機蓋板必須打開，艙內(nèi)大功率收發(fā)系統(tǒng)的大熱量通過離心風機強制排到熱風風 道中，再通過前艙壁上與熱風風道相連的風機排出艙外，艙壁上的其他三個風機則不斷向艙 內(nèi)進風，使艙內(nèi)形成循環(huán)氣流，保證艙內(nèi)設(shè)備的正常工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型雷達收發(fā)方艙具有如下特點(1) 提出了 "密封型"方艙的設(shè)計方案，采用"熱風風道+冷風風道+空調(diào)"和"熱風 風道+風機"的兩種散熱方式，前者為主散熱方案，后者為散熱的備用方案，主散熱方案保證 了方艙內(nèi)大功率、高發(fā)熱設(shè)備在全天候和海岸等惡劣環(huán)境中、以"全密封"狀態(tài)正常工作， 提高了雷達的環(huán)境適應(yīng)性和三防性能，使雷達工作的可靠性大大增加。(2) 艙體采用全骨架式焊接結(jié)構(gòu)，并在各骨架上進行大板式粘接和內(nèi)外蒙皮，增加了方 艙的剛性及強度，使方艙具有剛性好、承載能力高的特點，能夠承載大質(zhì)量的雷達天線系統(tǒng)。(3) 方艙內(nèi)電子設(shè)備與方艙外的天線座和天線系統(tǒng)進行了一體化設(shè)計，整體布局合理、 緊湊，人機功能好、可維修性好。本實用新型滿足了某雷達采用大功率的雙收發(fā)系統(tǒng)及在方艙上安裝天線座和天線系統(tǒng)的 要求，保證了雷達在全天候和海岸等惡劣環(huán)境下可靠工作。

圖1 (a)為本實用新型雷達收發(fā)方艙上天線處于工作狀態(tài)圖 圖1 (b)為本實用新型雷達收發(fā)方艙上天線處于運輸狀態(tài)圖 圖2 (a)是本實用新型雷達收發(fā)方艙結(jié)構(gòu)主視圖 圖2 (b)是本實用新型雷達收發(fā)方艙結(jié)構(gòu)后視圖 圖2 (c)是本實用新型雷達收發(fā)方艙結(jié)構(gòu)A向視圖圖2 (d)是本實用新型雷達收發(fā)方艙結(jié)構(gòu)B視圖 圖3 (a)是本實用新型雷達收發(fā)方艙全骨架示意圖 圖3 (b)是本實用新型雷達收發(fā)方艙全骨架C向示意圖 圖4 (a)是本實用新型雷達收發(fā)方艙風道示意圖 圖4 (b)是本實用新型雷達收發(fā)方艙風道A-A剖視圖 圖4 (c)是本實用新型雷達收發(fā)方艙B-B剖視圖具體實施方式
參照上述附圖，對本實用新型雷達收發(fā)方艙進行詳細敘述。圖l (a)為本實用新型雷達收發(fā)方艙上天線處于工作狀態(tài)圖、圖l (b)為本實用新型雷 達收發(fā)方艙上天線處于運輸狀態(tài)圖。本實用新型的方艙要滿足這兩種狀態(tài)的承載要求。參見圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (c)和圖2 (d)，在收發(fā)方艙上安裝了雷達天線座及天線 系統(tǒng)2，左右兩側(cè)為艙門l，方艙后壁上設(shè)置有踏梯3，兩個風機窗口4和6，以及維修窗口 5。在方艙前面有兩個風機窗口 7和8分置于空調(diào)9兩側(cè)，如圖2 (b)所示。艙內(nèi)左側(cè)設(shè)置 有雷達備用組合IO、 11、 12、 13以及雷達收發(fā)系統(tǒng)14如圖2 (c)所示。艙內(nèi)右側(cè)沿對角線 對應(yīng)位置設(shè)置有組合15、 16、 17、 18以及雷達收發(fā)系統(tǒng)19如圖2 (d)所示。結(jié)合圖4(c)， 在艙內(nèi)左右兩側(cè)組合之間布置有熱風風道30，風道正后方為雷達天線座伸入艙內(nèi)部分，在兩 收發(fā)系統(tǒng)一側(cè)各布置有離心風機系統(tǒng)36,離心風機系統(tǒng)36連接收發(fā)系統(tǒng)14和19與熱風風 道30，離心風機系統(tǒng)將收發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量強制排到熱風風道內(nèi)。整個布局緊湊合理，各系 統(tǒng)之間的連接以及操作維修比較方便。參見圖3 (a)、圖3 (b)，本實用新型雷達收發(fā)方艙的全骨架結(jié)構(gòu)主要由上骨架20、中 骨架21、前骨架22、下骨架23以及后骨架24組成，各骨架間內(nèi)外接合處均采用連續(xù)焊接， 焊接完畢后進行消除焊接應(yīng)力處理。其中上骨架20與中骨架21之間焊接有11根立柱25， 中骨架21與下骨架23之間主要為艙內(nèi)組合的安裝空間，焊接有8根安裝標準插箱用的立柱 26、安裝收發(fā)系統(tǒng)用的2根后立住27、以及安裝離心風機36用的4根立柱28，上述五個主 要骨架自成一體，再與所有立柱焊接，組成了艙體的全骨架，然后，在各骨架上進行大板式 粘接和內(nèi)外蒙皮，使得該收發(fā)方艙的承載能力大大增強。參見圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (c)，本實用新型雷達收發(fā)方艙通風散熱系統(tǒng)主要由冷風 風道29、熱風風道30以及空調(diào)9組成。冷風風道29與空調(diào)9的冷風出口相連接，位于方艙 上面中骨架21與上骨架20之間，冷風通過冷風風道下方均布的進口進入方艙內(nèi)的設(shè)備。為了保證有足夠的風壓，在部分冷風進口后面還設(shè)置了擋風板31。熱風風道30位于艙內(nèi)設(shè)備 之間，與空調(diào)9的進風口相連接。當在惡劣環(huán)境下工作時，方艙采用密封型工作模式，關(guān)閉 艙門及所有窗口，艙內(nèi)兩個大功率收發(fā)系統(tǒng)14和19的熱量由兩個離心風機系統(tǒng)36抽出，通 過轉(zhuǎn)接風道32和33進入熱風風道30，艙內(nèi)其他電子組合的熱量則通過如圖4(a)所示的 熱風風道30下方的均布開孔進入熱風風道。由于空調(diào)進風口自身的抽風能力，這些進入熱風 風道30的熱量被空調(diào)9制冷后，由空調(diào)出風口進入冷風風道29，再由冷風口進入艙內(nèi)，保 證了艙內(nèi)設(shè)備的正常工作。該實用新型雷達收發(fā)方艙設(shè)計有一套備份的通風散熱工作模式，主要由熱風風道30以及 安裝在艙壁上的四個軸流風機組成，其中方艙后壁上的兩個軸流風機34和35向艙內(nèi)進風， 前艙壁上的軸流風機37與熱風風道30相連，將風道內(nèi)的熱風強制排出。如果雷達工作環(huán)境 適宜或空調(diào)故障時，可打方艙上風機蓋板，風機34、 35以及38向艙內(nèi)進風，而兩個大功率 收發(fā)系統(tǒng)的熱量仍然通過離心風機系統(tǒng)36進入熱風風道30，再被軸流風機37強制排出艙外， 而艙內(nèi)其他電子設(shè)備的熱量則通過軸流風機37強制排出艙外。這兩種工作模式既使該雷達滿 足使用條件，又提高了雷達正常工作的可靠性。由上述可知，本實用新型提供的高承載密封型雷達收發(fā)方艙可在全密封狀態(tài)下保證艙內(nèi) 大功率收發(fā)系統(tǒng)、電子設(shè)備正常工作，大大提高了雷達工作的抗惡劣環(huán)境能力和環(huán)境適應(yīng)性 能力，同時該方艙具有結(jié)構(gòu)布局合理緊湊、承載能力高等優(yōu)點，滿足雷達的使用要求。
權(quán)利要求1.一種高承載密封型雷達收發(fā)方艙，包括艙體、通風散熱系統(tǒng)及方艙承載設(shè)備，其特征在于；所述艙體由上骨架(20)、中骨架(21)、前骨架(22)、下骨架(23)和后骨架(24)組成，各骨架間內(nèi)外接合處采用連續(xù)焊接，在各骨架上進行大板式粘接和內(nèi)外蒙皮，構(gòu)成具有高承載能力的剛性整體骨架，所述通風散熱系統(tǒng)由冷風風道(29)、熱風風道(30)以及空調(diào)(9)組成，冷風風道(29)設(shè)置于方艙上面中骨架(21)與上骨架(20)之間，與空調(diào)(9)的冷風出口相連接；熱風風道(30)位于艙內(nèi)設(shè)備之間，與空調(diào)(9)的進風口相連接；在艙體的外頂部上，承載有大質(zhì)量雷達天線座和天線系統(tǒng)(2)，在艙體內(nèi)裝有兩套大功率收發(fā)系統(tǒng)(14)和(19)和雷達主要電子設(shè)備，按對角線對稱式布局在方艙內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載密封型雷達收發(fā)方艙，其特征在于在上骨架(20)與中骨架(21)焊接有多根立柱(25);在中骨架(21)和下骨架(23)之間 焊接有多根安裝標準插箱的立柱(26)、安裝兩套收發(fā)系統(tǒng)(14)和(19)的立柱(27)和安 裝離心風機(36)的立柱(28)，上述立柱與五個骨架共同構(gòu)成全骨架式方艙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載密封型雷達收發(fā)方艙，其特征在于所述熱風風道(30) 置于艙內(nèi)左右兩側(cè)電子設(shè)備之間，該風道正后方為雷達天線座(2)伸入艙內(nèi)部分，在兩對稱 安裝的收發(fā)系統(tǒng)的一端各布置有一套離心風機系統(tǒng)(36)，兩離心風機系統(tǒng)(36)通過各自的 轉(zhuǎn)接風道(32)和(33)連接收發(fā)系統(tǒng)與熱風風道(30)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載密封型雷達收發(fā)方艙，其特征在于所述冷風風道(29) 下方均布有進入方艙內(nèi)的冷風進口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載密封型雷達收發(fā)方艙，其特征在于在方艙后艙壁上安 裝兩個進風機(34)和(35)，在前艙壁上安裝一個進風機(38)和一個排風機(37)，所述 排風機(37)與熱風風道(30)相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載密封型雷達收發(fā)方艙，其特征在于在熱風風道(30) 的下方均布有通風口。
專利摘要本實用新型公開一種高承載密封型雷達收發(fā)方艙，包括艙體、通風散熱系統(tǒng)及方艙承載設(shè)備，所述艙體由上、中、下、前后骨架組成，將各骨架焊接成全骨架，在各骨架上進行大板式粘接和內(nèi)外蒙皮，構(gòu)成具有高承載能力的剛性整體骨架。通風散熱系統(tǒng)由冷風風道、熱風風道、空調(diào)組成，冷風風道設(shè)于方艙中骨架與上骨架之間，與空調(diào)的冷風出口連接；熱風風道在艙內(nèi)設(shè)備之間，與空調(diào)的進風口連接；在艙頂上承載有大質(zhì)量雷達天線系統(tǒng)，在艙體內(nèi)裝有兩套大功率收發(fā)系統(tǒng)和雷達主要電子設(shè)備，按對角線對稱式布局在方艙內(nèi)。本實用新型的散熱模式，保證艙內(nèi)大功率收發(fā)系統(tǒng)在全天候和惡劣環(huán)境中，以“全密封”狀態(tài)正常工作，提高了雷達的環(huán)境適應(yīng)性和三防性能。
文檔編號H01Q1/27GK201130708SQ20072031138
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者王克軍, 趙曉東 申請人:中國兵器工業(yè)第二○六研究所;中國北方工業(yè)公司