摘 要:介绍了某大型车载电子设备结构总体设计的特点,以及关键技术的解决方法和手段。
关键词:大型车载电子设备;结构总体设计;特点
1 概述
某大型车载电子设备,与过去的常规车载设备相比较,其设备组成具有特殊性和复杂性。根据研制单位、研制周期、研制费用的现实情况,特别是设备十分庞大,总重达22吨,各组成的尺寸、体积和重量在现有的条件下,难以满足装载于一个车内的要求。在经过反复、多方的调研和对结构设计的可行性论证后,将设备分解成几个相对独立的运输单元,采用可搬运的结构,运输状态为分单元运输,安装在一个全挂四轮拖车上。其上带有回转装置、稳定支腿和旋转平台(运输时可折叠),工作时在平台上安装三个设备方舱和两个天线装置。组合起来的这样一个装备,在目前条件下较好地解决了上述矛盾,整个系统在运输状态的重量和体积相对减小,满足运输要求,使设备具有较强的机动性,成功解决了设备工作时产生的电磁干扰,满足了系统整机要求。
2 设计思路及原则
2.1 满足战技指标要求
在满足战技指标及先进性、机动性的前提下,将设备分解为几个运输单元,运输单元具有机动性,满足车载的要求(各个设备方舱可以分开独立进行运输,能够解决运输超限的问题),到达阵地后进行快速组装。
2.2 并行设计
该设备设计涉及到两个单位的协作关系,设备量大且不确定。在这种情况下,将干扰站分解为几个单元,使得两个研制单位之间的计划进度、技术协调等问题从串联工作方式变为并行工作方式,从而确保总研制进度。
2.3 贯彻执行“三化”
设备在结构总体设计过程中贯彻执行通用化、模块化(组合)、系列化设计思想,设计成若干个组合体,合理布局,有机组合。
2.4 新技术新工艺
大量采用新技术、新工艺、新产品,使设备具有可靠性高、维修性好的特点。
2.5 先进的设计手段
采用先进的计算机设计手段和分析软件,进行结构仿真设计和关键结构的力学分析。
3 设备组成
设备组成如图1所示,最大外形尺寸6500mm×6500mm×9500mm。
4 主要结构特点
该大型车载电子设备是先进的武器装备,要求具有一定的机动性和先进性,对结构总体设计提出了较高的要求,要求整个支撑系统具有较强的抗风能力,且能快速拆装,装车运输。结构总体设计中采用许多先进的结构和新技术,其结构特点主要体现在以下几个方面。
4.1 独特的挂车
挂车底盘为设备承载体,总承载近16吨,是一般挂车难以承受的,挂车车架采用了矩形截面无缝钢管焊接,经特殊的结构设计,具有一般挂车无法比拟的行驶性能。其主要特点如下:
(a)采用单纵臂横置组片扭杆弹簧独立悬架结构,底盘轴距小,重心低,行使平稳。保证车辆具有良好的平顺性,即使是在凹凸不平的坏路上行驶,挂车车身也能保持相对水平,这样可大大改善装载设备的振动环境,从而提高设备工作的可靠性和安全性。其独立悬架基本原理如图2所示。
由图2可见,独立悬架,车桥为非整体结构,遇障时,车身倾斜角度小。用于特殊用途的车辆,如红旗轿车,f1赛车,国外高通过性的军用越野车也普遍采用此结构。
非独立悬架,如图3所示。车桥为整体结构,遇障时,车身倾斜角度大,用于一般用途车辆,如我国列装的军用越野车及民用载货汽车。
(b)挂车设计了牵引杆自平衡装置,拖挂钩能在任何位置稳定,保证与主车连接方便,提高了使用安全性。
(c)对大型天线系统平衡支撑结构,结构设计采用了主要支撑装置和辅助稳定支撑的双重结构,是一种具有创新意图的设计思想,可以在不同的风速载荷下,达到既简化结构又能满足刚度、强度的要求。并且辅助支腿展开、折收方便灵活,锁固快捷可靠,保证天线风载稳定性。
(d)挂车采用特制的宽幅小直径低气压轮胎,这种轮胎在5bar/30km/h时,单胎承载不小于3300kg。由于采用小直径轮胎,大大降低挂车的高度,整车重心低,提高了行车的稳定性和安全性。
4.2 先进的装车体制——骨架方舱
(a)众所周知,方舱是目前比较流行的军用车载电子设备的装载体制,具有较高的机动性能,能适应于海、陆、空和直升机等各种运输手段运输。只要功能分割合理,作为一个独立的功能单元,它具有标准的电气和机械接口,在展开时能快速进行安装架设。
(b)考虑到方舱的强度、刚度、受力情况,方舱做成骨架方舱形式。骨架方舱具有较高的承载能力,屏蔽性能好(屏蔽效果≥60db,0.5mhz~1000mhz)的优点。方舱还具有较好的密封性,能适应较恶劣的气候环境。
(c)方舱采用整张蒙皮与骨架机械连接等工艺措施,满足了骨架











