炮瞄雷達天線自動升降機構(gòu)的設(shè)計

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黃河科技學院畢業(yè)設(shè)計（文獻綜述） 第10頁 單位代碼 02 學　　號 分 類 號 TH 密 級 畢業(yè)設(shè)計 文獻綜述 院（系）名稱 工學院 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名 指導教師 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)代軍事雷達的必備素質(zhì);因此，對于雷達設(shè)計師來說，在考慮整機電性能指標、可靠性、可維性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟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,雷達的高機動性須保證雷達具有這樣一種能力，即組成雷達的諸多功能環(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入正常的工作狀態(tài)，以達到保護自己、克敵制勝的目的; 。 1.1.3研究意義 雷達是一種復雜的電子機械設(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，地面雷達日益受到包括綜合電子干擾、低空或超低空目標、反輻射導彈和隱身目標的威脅。隱身目標由于被雷達照射后反射回波的截面積很小，使得常規(guī)雷達難以發(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。當對方的反輻射導彈和隱身目標對本方微波級雷達構(gòu)成嚴重威脅，迫使其無法開機工作時，米波雷達作為警戒用雷達則因其波長較長，具備電波被吸收率低、不易散射等特點，對通過吸收雷達電波、減少雷達角反射面、散射雷達電波來達到隱形的目標有一定的捕捉效果，成為隱身目標的天然克星。但是米波雷達由于工作頻率低，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行拼裝或折疊設(shè)計，由于上述原因整個雷達系統(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 雷達一般有地面固定式和車載機動式兩種，在當今國際形勢下，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、低空超低空導彈己不是傳統(tǒng)意義上的警戒雷達可以發(fā)現(xiàn)的，為此當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，高機動米波警戒雷達應(yīng)運而生。米波雷達作為歷史最悠久的雷達，在新的戰(zhàn)爭環(huán)境下正煥發(fā)出第二春。米波雷達由于工作頻率低，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，加之米波雷達探測精度低，只能用于警戒，因此米波雷達也一度被認為是一種性能較差的雷達，這也在很大程度上限制了米波雷達的發(fā)展。但近年，隨著雷達新技術(shù)的不斷發(fā)展，米波雷達在反隱身目標和對抗反輻射導彈(ARM)等方面所體現(xiàn)出的優(yōu)勢再次引起了雷達界的高度重視。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克制，從原理上無論如何改進也不可能對米波雷達隱身，而且米波雷達抗干擾性極強，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列入重新國防關(guān)鍵技術(shù)當中，其他國家也都積極開展新體制米波雷達系統(tǒng)的研究 1.2.1俄羅斯的雷達發(fā)展情況 俄羅斯的國防軍工技術(shù)十分先進，米波雷達研制方面獨樹一幟，經(jīng)驗也相當豐富。山于俄羅斯的國土面積遼闊，需要大批價格低廉、性能可靠的遠程雷達進行覆蓋，因此俄羅斯國防部對米波雷達的研制情有獨鐘。俄羅斯很多雷達研制單位在米波雷達研制方面具有開創(chuàng)性，俄羅斯研制了多種機動式米波三坐標雷達系統(tǒng)，如55K6一3等。 圖1.1車載雷達 55K6-3雷達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)視與探測和對遠程空中目標距離、方位、仰角、高度的測定，可在嚴重的干擾環(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德國的雷達發(fā)展情況 德國近期研制另一種米波圓陣列雷達，由德國防務(wù)研究院高頻物理所研制的這種乍片達被稱為—MELISSA。該雷達為適應(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?？蓪崿F(xiàn)全時空探測，特別適合探測高速、高機動的目標，集搜索、引導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)的雷達發(fā)展情況 我國是米波雷達的研制、生產(chǎn)和使用大國，國內(nèi)高機動雷達的設(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)改進的米波雷達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 我國某型米波遠程監(jiān)視雷達，測量精度15Om，對目標的探測距離為330km，可在10秒內(nèi)處理128個目標，能夠較為有效地探測隱身目標，并能抗反輻射導彈攻擊，有可靠性高、維護性好等特點。 圖1.3某機動雷達行軍狀態(tài) 圖1.4某機動雷達工作狀態(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對空情報警戒與中遠程引浮宙達，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，同樣適用于地而導彈部隊的目標指示雷達，為地面導彈部隊的制導雷達提供大批量空中目標的力‘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)外幾種型號的雷達機動性的研究和分析，當前要實現(xiàn)雷達機動性能的關(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)代軍用雷達和各類軍用裝備研制工作中的緊迫要求和首要指標?？煽啃允窃u估雷達的綜合作戰(zhàn)效能時的一個重要指標。雷達不僅要求在各種復雜環(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。這就要求雷達采用標準化、模塊化設(shè)計等措施。因此如何保障機動雷達來之能戰(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)雷達機動性能的重要指標。為有效縮短雷達架設(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仿真分析: a)液壓起豎力計算; 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