Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Рис. сп обтеиатель е металличесеай аарНа рис. 31 показан обтекатель иасиай ионсчрукнией ниаметрем зз,з м. диаметром 33,5 м со случайной ариев. тацией элементов конструкции, имеющий потери при передаче 0,5 — 0,6 дБ. Самым крупным из обтекателей с металлической каркасной конструкцией является обтекатель со случайной ориентацией элементов для РЛС центра СВЧ техники в Хейстаке, имеющий диаметр 46 м. Потери при передаче для Таблица 4 Характеристики обтеквтелей с жесткой констт укцией с ьн и т хч о их и О '= Увеличение уровня бокавмх лепестков и ми иа эй 'Э а "' о о а хо о ° о т и с! " д и а и ч ы! Обтекатель йо .
охм олд ичо сю оьь [41,421 [431 [321 [44! — 30 — !В 8 К С Х 88 93 — 98 94 — 97 0,3 0 — 0,6 О,! 0,2 — 0,4 8 5,2 8 В 2 2,5 О,? Тонкостенный Из пеноматерналоь С диэлектрической кчркасной нонструкцней 74ногослойный С металлической каркас,ой конструкцией То же [45,461 [471 [331 [35! [481 [351 [49[ — 24 79 — 89 87 — 94 96 98 С лцв 2 1,5 2,7 0,9 0,23 0 25 — 2 0,6 О,! — 0,3 !6,7 !6,7 !3.5 42,5 — 37 — 20 — 2! — 20 — 30 0,8 0,9 83 87 85 0,44 0,1 — 0,3 0,2 28 33,5 46 ЛЦВ 323 Гл. 7. Антенные обгекателп этого обтекателя более ! дБ. Конфигурацию каркаса, видимо, нельзя считать в нем оптимальной.
Алюминиевые элементы конструкции в атом обтеиателе обусловливают более высокую степень затенения по сравнению со стальной конструкцией. Характеристики типовых обтекателей наземных РЛС приведены в табл 4. Подробное описание методов измерений н результатов испытаний дано в ли. тературе„ укаэанной в табл. 4, У.Ь. Конструкция обтекатепей Общие сведения. К основным нагрузкам, определяющим конструкцию обтекателя, относится аэродинамические нли ветровые и температурные нагрузки, ударная волна и инерциальные нагрузки.
Статические нагрузки в виг де льда нли снега должны учитываться при проектировании обтекателей наземных РЛС. Следует таиже учитывать другие факторы, в частности простоту эксплуатации и ремонта персоналом РЛС. К фанторам, опрейеляющим прочность обтекателя, относятся; вид используемого материала, тип конструкции. толщина стенки, размеры и форма обтекателя.
Обтекателв могут рассматриваться как нагруженные оболочки. Однако часто форма его илн поперечное сечение стенок таковы, что не позволяют производить строгие теоретичесиие расчеты. Поэтому иногда при анализе нагрузок прибегают к подбору такой формы обтекателя, для которой существуют теоретические расчетные формулы. Стеклопластики обычно не обладают изотропными физическими свойствами; к тому же их физические свойства не так согласуются между собой, как у металлов.
Зги факторы, з также многочисленные и быстроменяюшиеся нагрузки усложняют расчеты на прочность. Однако тщательное изучение и введение упрощающих допущевий позволяют достаточно удовлетворительно спроектировать конструкцию обтекателя. Методы анализа ионструкцин обтекателя такие же, как и для' любой несущей конструкции. Сначала определяются нагрузки, воздействующие на обтекатель, и соответствующие внешние условия, такие как температура и т. п. Затем исследуется прочность обтекателя и его устойчивость е различных ситуациях. Обычно необходимо рассмотреть несколько типов обтекателей для получения удовлетворительной конструкции при достаточно хороших электрических параметрах.
Если обтекатель из-за специфичной формы не поддается непосредственному анализу, то необходимо прибегать к сравнению с.известными решениямн для плоских панелей, цилиндра или сферы. Критическое давление выгиба тонкой однородной оболочки сферической формы можно определить из формулы р = КЕ (6)г)з, (!О) где р — критическая величина давления выгиба; К вЂ” постоянная (иногда принимается равной 0,3); Š— модуль упругости; à — толщина оболочки; Š— радиус оболочки. Максимальная положительная ветровая нагрузка на обтекатель возникает в зоне завихрения; ее определяют, исходя из значений скорости ветра и плотности воздуха: о = ррз/2, где о — давление ветра, р — плотность воздуха; (à — скорость ветра. Следовательно, толщина стенки обтекателя связана со скоростью ветра следующим выражением: (!2) 330 7 6.
Конструкция обгекагелеб формулы (!О) — (!2) относятся к нагрузкам на выгибание. Необходимо также проверить, чтобы нагрузки, создаваемые оболочкой и основанием, не превы- шалн допустимых. Методы анализа других видов обтекателей простой формы, а также много- слойных и обтекателей каркасной конструкции можно найти в (50 — 56). В [55) приведены результаты исследований в аэродинамической трубе назем- ных обтекателей сферической формы прн различных углах между стенкой н основанием, различных типе и размерах основания (цилиндрическое илн квадратное).
Преимущества, получаемые прн использовании обтекателя. Применение обтекателя позволяет решить некоторые конструитнвные задачи, которые возникают прн незащищенных наземных и корабельных антеннах. Незащищенная антенна должна ц ьг)7 иметь соответствующую конструкцию ф и приводной механизм, способные выдерживать ветровые нагрузки, статические нагрузки снегом и льдом н одновременно удовлетворяющие требованиям по электрическим характеристикам.
График изменения 4 урсг динамического давления, создаваемо- чз ь го ветром при давлении воздуха, соответствующего температуре )5' С н давлению !0)303 Па (760 мм рт. ст.), В приведен на рис. 32. Лобовое сопротивление, подъемная сила и момент, приложенный к обтекателю или зеркзлу антенны, связаны выражениями У(!П 7(йг ЗУР ййу Хпеогтль дглрш мьсть)ч Рс=АСсйц! М=(УАСмц, Ро=-АСас; Рис. Зз. Зависимость динамнчесиото дантонов от сиорости ветра нрн темисратуре воздуха Кр С и давлении ти мм рт.
см ((зунт/футе ат,а ца!. где Еа — лобовое сопротивление, развиваемое параллельно направлению ветра; гс — подъемная сила, развиваемая перпендикулярно на. п авлению ветра; М вЂ” величина момента; А — проектируемая площадь; (У вЂ” диалсетр; См — коэффициент лобового сопротивления; С! — коэффир циент подъемной силы; Сж — коэффициент момента. Значения коэффициентов для обтекателя определяются углам усечения, видом и размерами несущей конструкции и направлением ветра. Для незащищенной антенны эти коэффициенты зависят от несущей конструкции, наличия перфораций в зеркале антенны и направления ветра. Защищающая поверхность у обтекателя больше, чем у антенны.
Однако коэффициент лобов го сопротивления и подъемной силы обтекателя ниже, чем соответствующие максимальные значения этих параметров для антенны с жестким зеркало . Следовательно, нагрузки, воздействующие на крупный обтекатель, сравнимы, а иногда и ниже, чем нагрузки, воздействующие на незащищеннузо антенну. В некоторых случаях к антеннам предъявляются жесткие требования по точности наведения луча. Непосредственные ветровые нагрузки и нагрузки снегом облучателя, зеркала н несущих элементов обусловливают увеличение сил, которые должны учитываться при выдерживании точного положения луча. Температурные перепады в несущей конструкции облучателя, зеркала и элементах конструкции также могут вызвать существенные ошибки наведения луча.
Для снижения влияния температуры в незащищенной антенне необходимо принять определенные меры, например осуществить теплонзоля- 33! Гл. 7. Антенные обтекатели 7.7. Материалы для обтемателей Выбор материалов для изготовления самолетных и наземных обтекателей зависит от условий применения и требуемых электрических характеристик.
В некоторых случаях эти требования несовместимы, и для создания удовлетворительного со всех точек зрения обтекателя необходимо идти на компромисс. Из диэлектрических материалов в обтекателях наземных станций обычно используют дакрон с гипалоновым покрытием для надувных обтекателей и пластмассы со стекловолокном или монолитные пеноматериалы для жестких обтекателей. Наполнитель сотовой структуры применяется в многослойных обтекателях. Самолетные обтекатели изготовляют из пластмасс со стекловалокиом, керамики, стеклокерамики и неорганических слоистых материалов.
Диэлектрические свойства наиболее широко распространенных материалов приведены в табл. 5. Более обширные сведения можно почерпнуть из литературы )58 — 66), где приводятся диэлектрические свойства в зависимости от температуры и частоты. В особых случаях, при отсутствии данных по материалам, необходимо производить специальные измерения диэлектрическим свойств на образцах материалов. Таблица 5 Диэлектрические свойства материалов при нормальной температуре Диялсктри- ческен проннпиемость Тангенс угла диэлектри- ческих потерь Чистоте, ггн Материал Противоэрозийное покрытие («1801Ся фирмы «Гудеар аэроспейс корпорейшия) Антистатическое покрытие Материалы с сотовой структурой: НКР— теплостойкий на фенольных смолах, 3/16 — 6,2 )я)Р— нейлон с фенольными соединениями, 3/16 — 9 бумага, 3/4 Пеноматериалы: уретан, плотность 160 кг/ми йолистирол, плотность 160 кг/ме 9,375 9,375 3,1 7,2 0,031 0,27 9,375 1,14 0,004 0,002 0,001 9,375 9,375 1,2 1,03 0,0024 0,0002 8,5 1 1,16 1,16 332 цию элементов крепления облучателя, защиту несущей конструкции н окраску поверхности в белый цвет.
В некоторых случаях для уменьшении ошибок наведения луча применяется автоматическая система компенсации, управляющая положением облучателя. Внутри обтекателя возможны температурные перепады. Они могут появляться из-за неоднородности слоев воздуха внутри обтеиателя. Однако наличие системы циркуляции воздуха существенно ослабляет это явление. Несомненно, неизбежную ошибку наведе. ния луча, обусловленную самим обтекателем, необходимо учитывать пря конструировании антенн. Список литературы Прододжениг тобл, б Диаааитри Тангенс угла аесиаи диааситрисапроиицасиость саит потерь Частота, ггц Материал 3,6 4,5 3,2 63 1,3 3,2 0,009 0,011 0,003 0,55 0,0005 0,0303 9,375 9,375 9 !О 1О !О Список литературы 1. Оиаг1п1, л. Рл йа)п Егояоп 51ед Тезбь — Ргос.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
