炮瞄雷達(dá)天線自動升降機構(gòu)的設(shè)計

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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（文獻(xiàn)綜述） 第10頁 單位代碼 02 學(xué)　　號 分 類 號 TH 密 級 畢業(yè)設(shè)計 文獻(xiàn)綜述 院（系）名稱 工學(xué)院 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2012 年3 月 10日1.1課題的來源、目的和研究意義 1.11 課題來源 本課題為自選課題 1.1.2研究目的 現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭對雷達(dá)的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場生存能力提出了越來越高的要求,以達(dá)到戰(zhàn)時快速組網(wǎng)及補充戰(zhàn)損的目的，高度的機動能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達(dá)的必備素質(zhì);因此，對于雷達(dá)設(shè)計師來說，在考慮整機電性能指標(biāo)、可靠性、可維性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性及加工工藝性等因素的同時，還須從結(jié)構(gòu)上對其機動性作出精心構(gòu)思。 總的來說,雷達(dá)的高機動性須保證雷達(dá)具有這樣一種能力，即組成雷達(dá)的諸多功能環(huán)節(jié)能夠共同形成一種良好的應(yīng)變能力，在保證性能可靠的前提下，使其在遭到敵方打擊之前，能夠方便、迅速地撤收，并且轉(zhuǎn)移到新的陣地上重新進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，以達(dá)到保護(hù)自己、克敵制勝的目的; 。 1.1.3研究意義 雷達(dá)是一種復(fù)雜的電子機械設(shè)備，從其被研制成功之日起，就在與空中進(jìn)攻性兵器的激烈攻防對抗中不斷發(fā)展。在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中，地面雷達(dá)日益受到包括綜合電子干擾、低空或超低空目標(biāo)、反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)的威脅。隱身目標(biāo)由于被雷達(dá)照射后反射回波的截面積很小，使得常規(guī)雷達(dá)難以發(fā)現(xiàn)，因而可以在戰(zhàn)區(qū)上空靈活作戰(zhàn)，取得明顯戰(zhàn)果。當(dāng)對方的反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)對本方微波級雷達(dá)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，迫使其無法開機工作時，米波雷達(dá)作為警戒用雷達(dá)則因其波長較長，具備電波被吸收率低、不易散射等特點，對通過吸收雷達(dá)電波、減少雷達(dá)角反射面、散射雷達(dá)電波來達(dá)到隱形的目標(biāo)有一定的捕捉效果，成為隱身目標(biāo)的天然克星。但是米波雷達(dá)由于工作頻率低，波束寬度窄，相應(yīng)的天線陣面在結(jié)構(gòu)上面積巨大，結(jié)構(gòu)比較稀疏，造成天線振子數(shù)目較多，為滿足運輸要求不得不對天線進(jìn)行拼裝或折疊設(shè)計，由于上述原因整個雷達(dá)系統(tǒng)就需要多個運輸單元，造成機動性能一般都不高。因此迫切要求米波雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的機動性能，快速轉(zhuǎn)場、越野行軍、快速架設(shè)，穩(wěn)定工作，保證連續(xù)不間斷地監(jiān)視空情。 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 雷達(dá)一般有地面固定式和車載機動式兩種，在當(dāng)今國際形勢下，局部戰(zhàn)爭的時有爆發(fā):海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已經(jīng)不再是人與人之間的戰(zhàn)爭，是電子化、信息化的高技術(shù)兵器之間的戰(zhàn)爭，隱身飛機、低空超低空導(dǎo)彈己不是傳統(tǒng)意義上的警戒雷達(dá)可以發(fā)現(xiàn)的，為此當(dāng)今世界各軍事強國都為提高自己的防空能力，為能及早發(fā)現(xiàn)來襲目標(biāo)，高機動米波警戒雷達(dá)應(yīng)運而生。米波雷達(dá)作為歷史最悠久的雷達(dá)，在新的戰(zhàn)爭環(huán)境下正煥發(fā)出第二春。米波雷達(dá)由于工作頻率低，天線結(jié)構(gòu)比較稀疏，天線陣面巨大，振子數(shù)目多，運輸單元多，裝拆、轉(zhuǎn)場比較困難，機動性一般都不高，加之米波雷達(dá)探測精度低，只能用于警戒，因此米波雷達(dá)也一度被認(rèn)為是一種性能較差的雷達(dá)，這也在很大程度上限制了米波雷達(dá)的發(fā)展。但近年，隨著雷達(dá)新技術(shù)的不斷發(fā)展，米波雷達(dá)在反隱身目標(biāo)和對抗反輻射導(dǎo)彈(ARM)等方面所體現(xiàn)出的優(yōu)勢再次引起了雷達(dá)界的高度重視。目前實際應(yīng)用的隱身技術(shù)，包括外形設(shè)計和吸波涂層都容易被米波雷達(dá)克制，從原理上無論如何改進(jìn)也不可能對米波雷達(dá)隱身，而且米波雷達(dá)抗干擾性極強，兒乎能在任何電子干擾條件下使用。美、俄、法、德等國均已把米波雷達(dá)列入重新國防關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)中，其他國家也都積極開展新體制米波雷達(dá)系統(tǒng)的研究 1.2.1俄羅斯的雷達(dá)發(fā)展情況 俄羅斯的國防軍工技術(shù)十分先進(jìn)，米波雷達(dá)研制方面獨樹一幟，經(jīng)驗也相當(dāng)豐富。山于俄羅斯的國土面積遼闊，需要大批價格低廉、性能可靠的遠(yuǎn)程雷達(dá)進(jìn)行覆蓋，因此俄羅斯國防部對米波雷達(dá)的研制情有獨鐘。俄羅斯很多雷達(dá)研制單位在米波雷達(dá)研制方面具有開創(chuàng)性，俄羅斯研制了多種機動式米波三坐標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，如55K6一3等。 圖1.1車載雷達(dá) 55K6-3雷達(dá)天線外形是一種開放式框架水平網(wǎng)絡(luò)，寬約1500Omm，上部有一個高約2000Omm的垂直開放式框架，主要用于對空監(jiān)視與探測和對遠(yuǎn)程空中目標(biāo)距離、方位、仰角、高度的測定，可在嚴(yán)重的干擾環(huán)境中可有效運行。天線陣面采用拼裝形式，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要用很多拉索穩(wěn)定，架設(shè)時一間大約需要22個小時左右，采用三個運輸單元裝載。 1.2.2德國的雷達(dá)發(fā)展情況 德國近期研制另一種米波圓陣列雷達(dá)，由德國防務(wù)研究院高頻物理所研制的這種乍片達(dá)被稱為—MELISSA。該雷達(dá)為適應(yīng)空天一體化的作戰(zhàn)要求，采用全新的體制，全向發(fā)射，圓陣列多路接收，形成覆蓋整個方位探測空域的多波束。可實現(xiàn)全時空探測，特別適合探測高速、高機動的目標(biāo)，集搜索、引導(dǎo)和跟蹤等多種功能于一體，具有很強的戰(zhàn)場適應(yīng)能力，具有非常廣闊的軍事應(yīng)用前景。 1.2.3國內(nèi)的雷達(dá)發(fā)展情況 我國是米波雷達(dá)的研制、生產(chǎn)和使用大國，國內(nèi)高機動雷達(dá)的設(shè)計與研制還處于起步階段，目前多是對現(xiàn)有裝備進(jìn)行改裝和調(diào)試。近年來隨著科技的發(fā)展與技術(shù)的成熟，車載米波警戒雷達(dá)也開始采用了自動調(diào)平系統(tǒng)，只需要啟動電源即可完成全部架設(shè)與調(diào)平。大大縮短了展開時間，提高了調(diào)平的精度，雷達(dá)的可靠性、可維修性等戰(zhàn)技性能得到明顯提高，用現(xiàn)代技術(shù)改進(jìn)的米波雷達(dá)完全可以成為我軍反隱身戰(zhàn)的核心，組成一套完整而強有力的空中立體防御系統(tǒng)，保衛(wèi)祖國領(lǐng)空。 圖1.2某國產(chǎn)警戒雷達(dá) 我國某型米波遠(yuǎn)程監(jiān)視雷達(dá)，測量精度15Om，對目標(biāo)的探測距離為330km，可在10秒內(nèi)處理128個目標(biāo)，能夠較為有效地探測隱身目標(biāo)，并能抗反輻射導(dǎo)彈攻擊，有可靠性高、維護(hù)性好等特點。 圖1.3某機動雷達(dá)行軍狀態(tài) 圖1.4某機動雷達(dá)工作狀態(tài) 由國內(nèi)某電子研究所研制可迅速布防某型機動式三坐標(biāo)對空情報警戒與中遠(yuǎn)程引浮宙達(dá)，采用液壓調(diào)平系統(tǒng)，采用高靈敏度、高精度的水平傳感器作為水平誤差的檢測反饋元件，實現(xiàn)閉環(huán)的自動調(diào)節(jié)。適用于空軍、海軍的主戰(zhàn)警戒雷達(dá)，同樣適用于地而導(dǎo)彈部隊的目標(biāo)指示雷達(dá)，為地面導(dǎo)彈部隊的制導(dǎo)雷達(dá)提供大批量空中目標(biāo)的力‘位、距離、高度、敵我屬性等綜合情報。作戰(zhàn)性能優(yōu)良，高機動性、有較強的抗干擾及抗摧毀能力和較強的戰(zhàn)場生存能力。 1.2.4關(guān)鍵技術(shù) 通過對國內(nèi)外幾種型號的雷達(dá)機動性的研究和分析，當(dāng)前要實現(xiàn)雷達(dá)機動性能的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個方面: 1）如何實現(xiàn)雷達(dá)工作的高可靠性 可靠性和機動性一樣，己經(jīng)并列成為現(xiàn)代軍用雷達(dá)和各類軍用裝備研制工作中的緊迫要求和首要指標(biāo)?？煽啃允窃u估雷達(dá)的綜合作戰(zhàn)效能時的一個重要指標(biāo)。雷達(dá)不僅要求在各種復(fù)雜環(huán)境條件下可靠工作，而且還強調(diào)緊急機動轉(zhuǎn)移后的一次開機成功率。這就要求雷達(dá)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計等措施。因此如何保障機動雷達(dá)來之能戰(zhàn).戰(zhàn)之能勝的高可靠性，也是急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。 2)如何實現(xiàn)架設(shè)與撤收的自動化 架設(shè)/撤收時間是體現(xiàn)雷達(dá)機動性能的重要指標(biāo)。為有效縮短雷達(dá)架設(shè)/撤收時間，減少人工操作，應(yīng)盡可能采用自動化手段。如何實現(xiàn)車載雷達(dá)自動升降，確保調(diào)平精度與快速的同時，還要滿足可靠性與安全性，也是設(shè)計高機動雷達(dá)必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。 3本文主要研究工作 設(shè)計與研究某炮瞄雷達(dá)天線車液壓升降系統(tǒng)包括一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，主要包括設(shè)計方案、器件選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、仿真分析、理論計算等本文主要做了以下兒個方面的研究工作: 1）參考國內(nèi)外設(shè)計車載雷達(dá)升降系統(tǒng)的有關(guān)資料，比較各種升降方 式的優(yōu)缺點，分析總結(jié)了國內(nèi)外已定型型號的成功研發(fā)經(jīng)驗，結(jié)合本課題的實際情況，擬定了某炮瞄雷達(dá)天線升降系統(tǒng)的總體方案。 2)完成天線結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要包括:天線座塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計、天線塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計、鎖定機構(gòu)的設(shè)計等。 3)完成理論計算與力學(xué)仿真分析: a)液壓起豎力計算; b)車架的強度剛度計算; c)連桿塔強度校核; 參考文獻(xiàn) [1]Merrill1Skolnik著，王軍等譯.雷達(dá)手冊(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2003 [2]黃江平.705D全自動機動式雷達(dá)天線升降裝置設(shè)計.電子機械工程2001(6):91~93 [3]張增太.機動式雷達(dá)自動架撤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計.雷達(dá)科學(xué)與技術(shù)，2004(12):345~348 [4]錢軍.一種雷達(dá)自動舉升系統(tǒng)的設(shè)計.現(xiàn)代電子，20O0(1):41-47 [5]王峰，仲米生.提高液壓系統(tǒng)工作可靠性的方法.裝備，2oo6(1):22-25 [6]許耀銘主編.液壓可靠性工程基礎(chǔ).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1991 [7]魯建平.液壓系統(tǒng)廣義可靠性設(shè)計.機床與液壓，2002(4):34-36 [8]徐瀕主編.機械設(shè)計手冊(第5卷).北京:機械工業(yè)出版社，1992 [9]路雨詳.液壓氣動技術(shù)手冊【M】.北京:機械工業(yè)出版社，2002 [10] 陳建橋主編.材料力學(xué).華中科技大學(xué)出版社，2001 [11] 鐘毅芳等主編，機械設(shè)計原理與方法.華中科技大學(xué)出版社，2002 [12] 上海煤礦機械研究所編.液壓傳動設(shè)計手冊.上海人民出版社，1976 [13] 唐增寶，何永然，劉安俊等主編.機械設(shè)計課程設(shè)計，第二版.華中科技大學(xué)出版社，2002 [14] 路甬祥主編.液壓氣動技術(shù)手冊，機械工業(yè)出版社，2002。 [15] 早稻田大學(xué)教授 加藤一郎編.機械手圖冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 [16] 機械工業(yè)部編．1996機械產(chǎn)品目錄，第7冊．機械工業(yè)出版社, 1996 [17] 全國液壓氣動標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編.液壓氣動標(biāo)準(zhǔn)匯編，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997 [18] 何存興；液壓元件；機械工業(yè)出版社；