在对整个锁紧机构系统进行总装过程中,可以从空间三个相互正交的坐标方向进行相对位置调整,从而降低了对整个雷达结构系统的加工精度要求。 5.4锁紧机构的分析
锁紧负载1吨下锁钩、卡钩和基体的应力云图分别如图5.6所示:
图5.6
锁紧机构的设计载荷F=9800N,此时锁钩最大应力:
?=155MPa<835MPa(38CrMoAlA 的屈服强度)
卡钩最大应力?=126MPa<835MPa(38CrMoAlA的屈服强度) 卡钩强度满足;
基体最大应力?=147MPa<835MPa(38CrMoAlA的屈服强度) 基体强度满足。
从以上锁钩系统的强度分析结果来看,锁锁系统中的主要承载结构件上应力 都不是很大,完全满足使用要求。
六 天线阵面结构研究与设计
6.1天线阵面结构设计 6.1.1天线阵面系统组成
天线阵面系统组成x波段机载有源相控阵火控雷达的天线阵面包括天线振子、T/R组件、馈线网络、控制模块、电源传输、信号传输以及阵面框架等，天线阵面的组成如图6.1所示。除上述独立的功能部件之外，天线阵面还包括必需的冷却系统和内部走线网络。天线阵面的冷却系统为强迫式液冷散热形式，主要为 T/R 组件提供散热功能，由分水静压腔和并联的冷板构成，如图6.2 所示。分水静压腔一般为直通型流道，而冷板内部流道需根据散热功耗、外部流量和流阻特性来确定具体结构形式，常见的有直通型流道、蛇形流道和微通道流道。内部走线网络是将电连接器、电缆、导线等通过不同程度的优化集成，形成近似模块化的连接部件，使阵面内部的功能模块之间达到有效互联的状态。
图6.1天线阵面系统组成示意图
图6.2天线阵面冷却系统示意图
6.1.2天线阵面系统结构设计
根据天线阵面内部各组成部件的功能和互连关系，并结合在实际使用中维修性，天线阵面系统结构设计对天线阵面各组成部件进行组合和集成，最终将天 线阵面组合为阵面框架、有源线阵以及后端功能部件3 大部分。
阵面框架是天线阵面的支撑结构主体，由结构骨架、冷却流道和一部分的内部走线组成。对结构骨架可与冷却流道进行一体化设计，以减小结构体积，减轻框架重量。
有源线阵是天线阵面实现射频收发的主要部件。以冷板为结构基础，在冷板两面贴装T/R组件，再加上射频、控制和电源网络，形成线阵。有源线阵作为一个整体的功能部件在装配、调试以及维护等阶段都相对独立，同时满足天线阵面的扩展性需求。
阵面后端功能部件位于天线阵面背面，包括波控模块、馈线网络和阵面信号总线构成。各部分相互独立，通过盲插装置或电缆组件实现与有源线阵信号连接。通过上述组合集成，天线阵面层次清晰，装配关系合理，便于工程化研制和后期的使用维护。 6.2主要部件结构设计 6.2.1阵面框架设计
阵面框架是天线阵面的主要承力部件，由围框和底板装配而成，为阵面中的所有设备提供安装固定的基础。围框为有源线阵提供插拔导向和安装基础，其形式为带翻边的折线截面筒状结构，具有较高的刚度，为减轻重量，采用碳纤维复合
材料整体成型。底板是阵面承力结构基础，采用高强度铝合金材料加工而成，是有源线阵同后端处理模块对接的结构界面，底板同时还带水冷静压腔，用于各有源线阵冷却水的分配。底板上的机械接口和液冷接口的位置精度较高，不低于 ±0.05mm，底板上的电接口选用可浮动的电连接器，便于有源线阵盲插对接。 6.2.2有源线阵设计
有源线阵由线阵支架、天线振子、T/R组件以及列馈 4 部分组成，如图6.3 所示。
图6.3有源线阵示意图
线阵支架是有源线阵的结构支撑，其两端安装盲插水接头，内部包含冷却管路为T/R组件提供散热功能; 线阵支架内部还安装综合线束，用于传输电流、射频信号和控制信号。天线振子直接固定在T/R组件上，形成可独立维修的现场可更换模块。列馈属于无源部件，几乎不用维修，安装在线阵支架的后端，通过综合线束与T/R组件连接形成信号链路。集成后的有源线阵作为现场可更换单元，通过围框的导向槽直接与底板盲插，利用锁紧装置与围框和底板固定，有效保证电接口和液冷接口的可靠性。 6.2.3后端功能部件设计
后端功能模块主要包括波控模块、馈线网络以及阵面总线等。波控模块为分布式模块，作为一级现场可更换模块，每个波控模块对应控制一条有源线阵，为了提高波控模块的可维护性，波控模块设计成插盒结构形式，通过底板的导向插槽与有源线阵的综合线束盲插对接，再由锁紧装置与阵面框架固定; 馈线网络采用印制板层压结构形式，固定在底板后面，通过转接电缆与有源线阵对应的接口连接; 阵面总线包括供电传输网络和控制信号分配网络，分别安装在底板后端面的上下边缘，通过电连接器与有源线阵对应的电接口对接; 供电传输网络由铜板和
绝缘介质叠层而成，控制信号分配网络由PCB印制板设计而成。
七 方位转动机构设计
对车载雷达天线来说，在满足天线座刚度和谐振频率的条件下，采用合理的设计方案，尽量减小天线座的结构尺寸，减轻重量和惯量，以提高车载雷达天线的高机动性能要求。雷达天线方位转台是雷达天线的主要组成部分。其作用是实现天线座的方位支承和转动功能。方位转台设计方案的优劣，直接影响着天线座结构系统的性能指标。
7.1天线座方位转台结构设计方案
该天线座方位转台实现天线座的方位支承和转动功能。其结构方案如图7.1所示，该天线座方位转台由方位电机、方位底座、方位轴承、方位减速箱（兼做连接方位和俯仰部分的桥板）、方位轴、方位大齿圈、电缆卷绕装置、旋转变压器、数据箱和限位装置等组成。
图7.1 天线座方位转台结构图