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浅析地面雷达电子方舱热设计

浅析地面雷达电子方舱热设计

浅析地面雷达电子方舱热设计【摘要】对方舱系统舱内热环境进行分析,说明在方舱总体设计的布局方式下,舱内热环境能否满足电子设备通风冷却要求,同时兼顾操作人员的热舒适性,对结构总体设计能够发挥较好的理论支撑与指导作用。

【关键词】电子方舱;热设计;环境一、引言当代信息化战争中,车载信息方舱是战场指挥控制中的关键信息节点。

方舱内集成有任务系统的大量电子设备,同时任务期间需要人员长时间在方舱密闭环境中工作。

在有限空间内,大功率电子设备生成的热量,一方面容易导致设备失效,系统崩溃;另一方面,影响操作人员的热舒适性,关系任务的执行效率。

因此,在总体设计的方案阶段,通过计算机仿真模拟出舱内的热环境,预先考量相关指标是否满足要求,可以保证系统的整体功效,避免工程实施后出现较大问题。

二、方舱环境参数1.工程技术基本条件假定方舱内部空间温度场分布均匀,即舱内各点空气等温,方舱内壁表面温度等温,且与舱内空气温度一致;假定方舱四周壁传热均匀,顶、底及四周壁导热系数一致;假定方舱外表面温度均匀,方舱外表面温度与周围大气一致。

2.方舱主要参数本文按照大板方舱进行分析计算,已知大板方舱舱体总导热系数为1.5W/(㎡×℃)舱内环境温度:T1=25℃(按GB5701-85,适宜温度24~28℃)舱外环境温度:T2=50℃方舱内外温差:ΔT=T1-T2=25℃三、方舱热负荷计算方舱的热负荷主要有电子设备的热耗散功率,太阳辐射热,操作人员的散热,照明、排风扇等设备的热功耗,新鲜空气及门、窗、孔隙的传热等,其中电子设备的发热时舱内热负荷最主要的来源。

方舱环控系统由空调、轴流风机组成。

文中主要探讨初定的总体设计方案中,方舱内部热环境能否较好的满足设备通风散热,同时有利于人员的操作。

热负荷的计算要按照系统工作环境要求中的最恶劣情况,确定计算中应选取的舱内外空气温差ΔT=25℃热负荷计算公式为:PL=P1+P2+P3+P4+P5+P6其中PL为制冷总负荷,P1为舱体内外温差传热,P2为太阳辐射热量,P3为舱体内电子设备散热,P4为操作员人体散热,P5为空气更新,新风负荷,P6为窗口孔口缝隙等传入的热量。

目标指示雷达工作方舱内热设计

目标指示雷达工作方舱内热设计

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方舱与机柜之 间安装风道 , 其风道上安装给方舱调温用 的通风 口, 并具有调节风量 的功能 , 对方舱 内部进行高温。操纵员具有舒适的工作 环境 。 4风道 的选 择 . 电子设备 的冷却主要采用空调集中送风 ,要求并行机柜均衡送配 风, 由于机柜 构造的特殊性 , 结合 目标指示雷 达工程实际情况 , 寻求一 种理论概算 与定性分析相结合、 能够指导具体工程设计 的方法。 41 配 风 系 统 的 液 体动 力 学 分 析 .送 空调器提供 的冷却用风需要经过认 真设计 的送配风管道系统按一 定的流量要求送往被冷却 对象。假 设空 气在处 于同一水平面 的管道系 统 中的流动是稳定 的、 绝热的 、 非压缩 的, 则其准则 方程遵 循热力学第 定律 :
1舱外温度 :4 ℃ ~+ 0C ) 一O 5  ̄ 2 舱内温度 : 2 ℃ ~+ 0 ) 一O 4 ℃ b 存储温度 :4 ℃ 一+ o ) 一5 6 ℃ c相对湿度 :5 9 %( ) 9 %一 8 温度 3 ℃时 ) O ; d 低气压 : ) 海拔高度 : 大于 3 0 m; 不 00 e工作方舱内噪音 : ) 不高于 6 d ; 5B 舱内电子设备的冷却主要采用空调集 中送风 , 因此 , 对工作方舱内 的空调选择简述如下 : 3空调 的 选 择 . 31 .热设计参数 热设计参数见下表 1 所示。 表 1热设计参数
通过计算此工作方舱的总传热 系数为 0 8 n ℃, . W/ 9 f 小于 1 W n o, . /f 5 C 满足国军标 要求 。 33 环 风 量 -循 雷达方舱在一般情况下 , 室内的机柜都采用强迫空气冷却的方式 , 机柜采用强迫空气冷却时 , 其所需 的通风量是一项重要的设计参数 , 式 (- ) 3 1 是种近似 的计算方法 。 根据热平衡方程, 出一般电子通风量 : 得

高机动雷达T型方舱和机柜滑架的设计考虑

高机动雷达T型方舱和机柜滑架的设计考虑

fa e o k ofc i t o ghl obi a a r n r duc d i hi ap r T h s c i he tr i n r m w r abne s f r a hi y m l r d r a e it o e e n t s p e . e T— e ton s le sa kid o gh l d de w eghtr to,s al s a e,n fhi oa — ad i a i m l cl — onsan ar an ls e t rw hih i pe ily de i e or hgh i t d d p e— h le c s s cal sgn d f i n—
目前 一般 采 用 的分 机 级 滑 出 维 修 方 式 , 柜 整 体 机
1 引言
T 型方舱 是 根据 高机 动 雷 达 的 特 殊 要求 而 研 制 的一 种高 承载 / 自重 比( 重 比) 型异 型 方 舱 。 荷 小
随 着方 舱技 术 的发 展 , 目前 舱 体 结 构 主要 采 用 大 板结 构 。大 板方舱 由顶 、 和 四周 板 块 连 接 而 成 。 底 标 准方 舱 的周 边 只有 前 、 、 、 4个 侧 面 , T 后 左 右 而
杨 会越 , 辉 明 程
( 国 电 子科 技集 团 公 司 第 三 十 八 研 究 所 , 徽 合 肥 2 0 3 ) 中 安 3 0 1 摘 要 :介 绍 为 高机 动 雷达 研 制 的 T 型 方舱 的 结 构设 计特 点 , 以及 方舱 内机 柜 滑 架 的 应 用情 况 。 T 型
方舱是一种承栽/ 自重 比较 高的 小型 、 标 准 大板 方 舱 , 为 适 应 高 机 动 雷 达 总 体 结 构 的 高 度 集 成 而 研 制 的 非 是

某高原型雷达电子方舱设计

某高原型雷达电子方舱设计

某高原型雷达电子方舱设计作者:任海林郭黎来源:《科技资讯》2011年第15期摘要:通过对高原上低气压、日夜温差大、太阳辐射强等恶劣环境对雷达电子方舱的影响分析,探讨高原型雷达电子方舱设备的设计,来满足高原恶劣的环境要求。

关键词:高原环境风道热分析中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0003-02随着情报雷达网布置要求的提高,在许多具有重要价值的高原地区部署雷达就成了必然趋势。

但是高原地区的低气压、日夜温差大、太阳辐射强等恶劣环境对雷达设备的影响很大。

高原典型环境具体如下:气温:-45℃~+50℃;湿度:20%~80%;最大风速:35m/s;最大降雪深度:5cm;海拔高度:≥5500m;空气密度随着高度而变化,在海拔高度5500m左右的空气密度和地面相差很大。

以地面温为50℃,海拔5500m时空气的物性参数为试验获得的数据表明,在5500m 的高空的换热系数仅为地面的0.6。

这意味着在高原散去同样的热量比在地面需要更多的风量,如何应对高原环境带来的方舱内电子设备的散热问题等,进行高原环境适应设计就成了关键。

本文介绍了某高原型雷达在设计过程的一些考虑。

1 设备组成某雷达电子方舱设备组成;方舱外形尺寸:6058mm×2438mm×2438mm,大板式结构;方舱及内部设备重量:≤6t。

详细见表1。

2 方舱设计2.1 方舱布局及风道设计根据舱内电子设备的散热需要,对舱内的电子设备合理布局(见图1),设计专用风道分别对整个方舱内机柜和室内进行温度调节(见图2)。

舱顶的夹层作进风道。

两台空调进风分两条通道,右侧的一台对方舱前部送风。

左侧的一台对方舱中部送风;空调的风从方舱的上部进来,经过设备后带走设备的热量后出去,形成一个循环的通道。

2.2 空调器选择方舱内主要散热项有通过方舱的环境热渗透、太阳辐射热、电子设备耗散功率、人体散热、照明散热、开门泄露热;计算过程如下。

某型末制导雷达舱段的结构设计

某型末制导雷达舱段的结构设计
苟旭 源
( 国营长 风机 器 厂 , 甘 肃 兰州 7 0 7 ) 3 0 0 摘 要 : 对 某型 号 雷达舱 段 结构 的特 点 , 针 通过 对 其 结构 设 计 思路 和 方 法 的介 绍 , 阐述 了在 微 小 空 间进
行设计 时应遵循 的几个原则和应重点考虑的一些关键技术 , 并对其中的关键技 术散 热设计进 行 了详细 分析和设计计算。作为一种设计思路和方法, 可在末制导雷达结构 总体设计开发 中参考与借鉴。 关 键词 : 舱段 结构 ; 热设 计 ; 散 高压 绝缘 设计 ; 电磁 兼容设 计
0 引 言
雷达结构设计是雷达设计的重要组成部分 。雷达 结构设计为电气部分提供安装 、 联结和防护 , 为电气连 接和各分机或组合之间的兼容提供保证。它不仅仅是 单纯的机械设计 , 而且直接关 系到整部雷达 电气性能
的好坏 。末 制 导雷 达 由于 空 间 体 积 的 限 制 , 安 装 密 其 度大 , 已经 由传 统 的二 维组 装发 展 到典 型 的三维 组 装 ,
维普资讯
20 0 8年第 2 4卷第 5期
20 o8. 12 No 5 Vo . 4 .
电 子 机 械 工 程
Elcr e to—M e h n c lE gn e ig c a ia n ie rn l 3
某 型末 制 导 雷 达 舱 段 的结 构 设 计
p n i ls a d t e k y t c n l ge ff me sr cu e d sg n s l s a e.b e c b n t d sg o c p i r cp e n h e e h oo i s o l tu t r e i n i mal p c r a y d s r ig i ein c n e t i s a d meh d n t o .As o e o h e e h oo is h r ld sg s a ay e n i e e ald c mp t t n n ft e k y tc n l ge ,t e ma e i n wa n l z d a d gv n d ti o u a i . e o T e i e s a d r l td me h d o s le t e e k y t c n l ge o l e u e sr fr n e f rs u t r o f — h d a n ea e t o st ov h s e h oo isc u d b s d a e e e c o t cu e e n g e r i u

雷达操控方舱结构设计思考

雷达操控方舱结构设计思考

雷达操控方舱结构设计思考1电磁干扰的危害在高科技发展的现代军事行业中,对电子信息设备的科学技术要求越来越高。

电子设备日趋向高、精、尖发展,具有高性能的电子设备可以有助于军事环境中的侦查与反干扰,为军事提供了很大的抗干扰的能力。

但是因为军事设备的系列化与小型化的发展,大规模的集成电路与大功率元件的使用对设备产生了很大的电磁干扰,再加上外界环境产生的电磁波的影响,因此对军事效率产生了巨大的干扰。

当干扰水准超过电子设备元气件的干扰水准限度时,电子设备的性能就会急剧降低,因此就很容易被敌方发现,造成极为严重的后果。

2电磁屏蔽的原理电磁屏蔽的原理就是利用导电或导磁材料制成的盒壳、屏板1,将电磁能禁锢在一定的空间与范围内,使电磁场的力量通过导电或导磁等屏蔽体得到能量的减少。

对于一个屏蔽介质,屏蔽效能指的是电磁干扰源在屏蔽体放置前后的电磁场强度或功率之比。

电磁波理论指出吸收损耗、反射损耗、及屏蔽体内多次反射引起的修正项之和即为屏蔽效能。

电磁可以通过多种方式对电子设备进行干扰,但干扰的过程必须具备三个要素:干扰源、接收电磁干扰的元件以及其传播途径,只有这三个要素同时具备电磁才能实现对设备元件的干扰,任何一个要素不具备时都会影响干扰过程。

因此,我们可以通过遏制其中一个因素来达到消减电磁影响的作用。

对于电子设备的结构设计中,设计师往往都会采取相对应的方式去减弱设甚至消除电磁对设备的干扰。

大多数情况下,结构设计师会通过切断传播途径的具体方式进行电磁消除。

3操控车电磁屏蔽设计操控车是雷达系统至关重要的一部分,由方舱、底盘、配电箱、发电机等设备组成,同时操控车也是雷达系统电子设备的载体。

操控车的运行较为灵活,适合稳定的运输,它升降的特点为现代军事提供了很多便利之处。

操控车对于电磁干扰的屏蔽性能的优劣很大水准影响并决定了整个雷达系统的电磁屏蔽。

如何将雷达系统的操控方舱进行合理的结构设计,使其达到最好的电磁屏蔽效能呢?下面为大家做出详细的论述。

某型号雷达一体化电子设备方舱设计概述

某型号雷达一体化电子设备方舱设计概述

某型号雷达一体化电子设备方舱设计概述作者:刘继承来源:《科学与信息化》2020年第12期摘要文章介绍了某型号雷达电子设备方舱的研制思路,针对其技术指标要求进行了详细考虑,通过对结构设计的优化,解决了电磁屏蔽、天线方舱一体化等难点,通过有限元分析方舱的力学性能,最后通过屏蔽测试验证了电子设备方舱的屏蔽性能。

作为典型的一体化方舱,其成功的设计和优良的使用效果,对于指导同类方舱设计思路来说,具有一定的参考和借鉴价值。

关键词电磁屏蔽;一体化方舱;有限元分析引言电子设备方舱是雷达系统的重要组成部分,某型号雷达采用一体化设计,天线通过支架集成在电子设备方舱上。

同时方舱电磁屏蔽要求达到60dB以上,为了达到以上指标,方舱屏蔽设计和力学性能是设计中考虑的重点。

1 电子方舱结构及屏蔽考虑1.1 电子方舱结构概述电子方舱采用四米方舱,舱内布局遵循精巧、整洁、实用的原则,方舱分为电子设备操作室和发射机室两个部分,电子设备操作室安装显示机柜和综合机柜,发射机室安装四个发射机柜和水冷机柜。

由于发射机系统工作时的噪音较大,会影响电子设备操作人员的工作,因此在二个室中间设置隔墙,工作时二个室完全隔开;为了便于操作人员进入发射机室以及工作时观察发射机工作状态,隔墙中设一带观察窗的门。

方舱布局如图1所示:1.2 方舱电磁屏蔽考虑(1)方舱舱体及材料的屏蔽设计方舱舱体的基本结构为大板和金属构件拼接而成。

方舱大板是将加工好的聚氨酯泡沫板、金属框架、断热桥、金属面板涂上胶,通过真空加压粘接而成。

方舱舱门采用双刀四簧片的结构形式。

门和门框均采用迷宫式铝型材结构,铝型材均导电氧化,保持良好的导电性能。

方舱制作材料的厚度当金属板的厚度大于趋肤深度时,才能有效阻止电磁波对金属板的穿透能力。

铝材料相对导电率较低δ≈0.61,相对磁导率高μ≈ 1。

趋肤深度式中 f ——电磁波频率μ——金属板的磁导率σ——金属板的电导率根据式(1)计算可知,频率在10~1GHz范围内,选用厚度为3mm的铝板就能有效阻止电磁波的穿透。

某雷达操控台的结构设计与分析

某雷达操控台的结构设计与分析

由 日志 文 件 生 成 分 析 文 件 (.g 1 ) o
W rt DB Lo l ie g Fie
图4 基 于有限元 分析 的优化设 计过 程流程 图 -1
为满 足安 全性 要求 ,加 强筋 的平 均应 力不 能超 过20 e N m ,而且 其变 形 量必 须小 于 . 8 /: 6 02 m。另 外 ,由于空 间上 的约束 ,其 尺 寸必 须 满足 如 下 限制 条件 :XI I 、1 或 2 m, . m =. . m 2 5 1mm ̄X ≤8 m 5 2 0 m。请 设 计 该加 强 筋 的厚 度 ( 定 1 r 选 . B、1 rm和2 m=种 厚度 )和 高 2 o . 5 a a r
任何 工程实 际问题 ,在进 行优 化设计 之前 ,都要 将工程 实 际问题转 化为 这种形式 ,而其 中
的约束 条件 可根据 工程 问题 的实际情 况来确 定 。
A S S基 于有 限元分 析技 术 的优 化设计 过程 流程如 图4 1所 示 。 NY —
厂— — —— —一
前处 理 一 P e rcso rpo e sr
m=p 5 —( ) ×V空气体积= 8 g 0.9k
Q =6 7 1  ̄ 3 . 4k
Qa Q3 Q = 8 0J . -,  ̄ 2 4 k = o +
W ̄ Qz t 17 w = /- 5 8 -
考 虑到操 控 台密 封 等热 量损失 的 因素 , 取 :W需 17 /.= 2 43 = 5 807 2 5 .w
有元析全程 —— 限分的过 — — —]
求 解 一 ou o slt n i
处 理 一 e ea P s m G n r ot l P 显 示 分 析 结 果 .提 取 状 态 变 量 的 值 和 与 目标 函 数 相 关 的变 量 值
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雷达操控方舱结构设计思考
1电磁干扰的危害
在高科技发展的现代军事行业中,对电子信息设备的科学技术要求越来越高。

电子设备日趋向高、精、尖发展,具有高性能的电子设备可以有助于军事环境中的侦查与反干扰,为军事提供了很大的抗干扰的能力。

但是由于军事设备的系列化与小型化的发展,大规模的集成电路与大功率元件的使用对设备产生了很大的电磁干扰,再加上外界环境产生的电磁波的影响,因此对军事效率产生了巨大的干扰。

当干扰程度超过电子设备元气件的干扰程度限度时,电子设备的性能就会急剧降低,因此就很容易被敌方发现,造成极为严重的后果。

2电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽的原理就是利用导电或导磁材料制成的盒壳、屏板[1],将电磁能禁锢在一定的空间与范围内,使电磁场的力量通过导电或导磁等屏蔽体得到能量的减少。

对于一个屏蔽介质,屏蔽效能指的是电磁干扰源在屏蔽体放置前后的电磁场强度或功率之比。

电磁波理论指出吸收损耗、反射损耗、及屏蔽体内多次反射引起的修正项之和即为屏蔽效能。

电磁可以通过多种方式对电子设备进行干扰,但干扰的过程必须具备三个要素:干扰源、接收电磁干扰的元件以及其传播途径,只有这三个要素同时具备电磁才能实现对设备元件的干扰,任何一个要素不具备时都会影响干扰过程。

因此,我们可以通过遏制其中一个因素来达到消减电磁影响的作用。

对于电子设备的结构设计中,设计师往往都会采取相应的方式去减弱设甚至消除电磁对设备的干扰。

大多数情况下,结构设计师会通过切断传播途径的具体方式进行电磁消除。

3操控车电磁屏蔽设计
操控车是雷达系统至关重要的一部分,由方舱、底盘、配电箱、发电机等设备组成,同时操控车也是雷达系统电子设备的载体。

操控车的运行较为灵活,适合稳定的运输,它升降的特点为现代军事提供了很多便利之处。

操控车对于电磁干扰的屏蔽性能的优劣很大程度影响并决定了整个雷达系统的电磁屏蔽。

如何将雷达系统的操控方舱进行合理的结构设计,使其达到最好的电磁屏蔽效能呢?下面为大家做出详细的论述。

该测试的雷达操控车属于一个长方体大板方舱,3500mm×2400mm×1900mm,整个方舱利用螺钉、铆钉进行焊接,与端梁、侧梁形成一个统一的整体。

大板方舱由1mm厚的内蒙皮与外蒙皮构成,两者之间填充的是聚胺脂泡沫。

在雷达系统的操控方舱结构设计的规格要求中,对于应急门、进出风口、各个拐角以及门缝等地方,对电磁波的屏蔽效能必须大于40dB。

当电磁波频率在10000MH2时,通过计算其吸收损耗均大于10dB,修正项可以忽略。

我们可以利用双层的金属板来强化电磁屏蔽的效果,比如将雷达操控大板方舱中央的单层金属板换成双层的,至少能保证其屏蔽效果在40dB以上。

对于一些不可避免的接口处,电磁的影响不容小觑,我们可以采用其他的技术手段增强其屏蔽电磁波干扰的效果。

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