某机载雷达天线吊舱结构设计及力学分析

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1、2005年机械电子学术会议论文集某机载雷达天线吊舱结构设计及力学分析严诺中国电子科技集团第38研究所，合肥230031yarmu074@sohu．tom【摘要】某型机载雷达具有多个不同频段的天线，并要求同时安装在一个吊舱中飞行。本文介绍了该天线吊舱的结构设计、力学分析以及天线罩的强度试验。【关键词】机裁雷达吊舱结构设计强度试验Theairbomeradar’SantennasuspendedcabinstructuredesignandmechanicsanalysisYannuo(ChinaElectronicsTechnologyGroupCorpora

2、tionNo．38ResearchInstitute，Hefei230031)[Abstract]Theairborneradarhasseveraldifferent丘equencyantennas，andfixedinasuspendedcabininflightatthesametime．Thispaperintroducestheradar’Santennasuspenedcabinstructuredesign，mechanicsanalisisandtheantennadome’Sintensisytest．[Keyword】airbornera

3、darsuspendedcabinstructuredesignintensisytest1引言不同波段的合成孔径雷达(SAR)对地物成的像是有区别的，为了综合利用各个波段的不同性能·需要设计一个天线吊舱，将几个不同波段的天线安装在一起，并吊挂在飞机上进行飞行试验。天线吊舱结构设计天线吊舱半硬壳结构为非气密舱(图1)，分前整流段、天线舱段和后整流段三部分。前后整流段截面形状为半椭圆，天线舱段为等直径圆柱，后半部分为金属硬壳，前面180。开口，用于安装天线罩。皑避按牲窿N蝽航向．．I_—————一堪建m嘏堪堡m波图1天线吊舱布局图5l2005年机械电子学术会议

4、论文集整个吊舱共有5个承力框，将天线舱段分成三段，共安装4个天线。其中第1，2，3，5隔框为圆形截面全框，第4隔框为半框，与飞机连接的吊挂接头安装在第2和第4框上。整个吊舱采用隔框加桁条承力结构，同时在上下还有通长的梁作为主抗弯件。吊舱截面图见2a桁条蒙皮眨—、N～g)＼y≮入一，g莎．／、、．∥隔框梁图2吊舱截面图天线舱1中上下并列安装两个高频段的抛物面天线，天线舱2中安装一个中频段微带阵子天线，天线舱3中安装一个低频抛物柱面天线。两个高频段板通过转轴可以在一定范围内调节角度；中频段天线通过转轴简支安装在两个隔框上，利用天线后面的扇形分度板，可以调节天线的

5、角度；低频段由于垂直波束宽度较大，不需要调节角度，只需固定安装即可。吊舱的挂耳在吊舱上有两个安装角度：0。和-30。，可以满足不同的探测需求。3天线吊舱力学分析3．1建立吊舱模型坐标系并划分计算站位1)为便于计算，首先建立吊舱模型坐标系。取天线吊舱头部为原点，X坐标沿吊舱中心向后为正(逆航向)，Y沿吊舱的上为正，z符合右手坐标系。2)将吊舱划分计算站位并编号。按照5个承力框，将整个吊舱划分为5个区域并分别编为10(1框)、20(2框)、30(3框)、40(4框)和50(5框)。每个框段内再细分见图3。图3天线吊舱计算站位划分图3．2天线吊舱外载荷计算天线吊舱

6、在飞行中主要承受惯性载荷和气动载荷。1)惯性载荷计算天线吊舱实际的质量分布是连续的，为计算方便，将吊舱质量分配到每个计算站位上。各站位的质量分配见表l。522005年机械电子学术会议论文集框号l2站位号0l02030410ll12202l222324质量0．420．眇1．681．0l8．693．03739．5l3．505框号345站位号25303132404142505l525354质量3．50539．143．5838．Ol3．0376．821．Ol1．680．890．42吊舱计算站位设计惯性载荷计算公式为：p％=一By8Gigp茹=一，2罗Gfg其中Gt为

7、计算站位的质量(k)，g为重力加速度，玎为过载系数，下标Y和Z分别表示Y方向和Z方向。吊舱在飞行中的过载系数可以按照飞机在各种飞行情况下的过载系数进行插值计算，最终可得到每种飞行情况下的吊舱各计算站位上的过载。(具体数据略)2)气动载荷计算天线吊舱的水平投影面积与侧向投影面积相同，计算得：S，=S：=2．624m2气动载荷计算公式为：e．_=Cy×g×s，￡．一=C：×g×S：其中c为气动载荷系数，通常由风洞试验或类比法获得，q为动压系数，S为迎风投影面积，下标Y和Z分别表示Y方向和Z方向。各种飞行情况下天线吊舱各计算站位气动力见表2。表2天线吊舱各计算站位

8、气动力(N)站位号Ol02030410ll12202