МОБИЛЬНАЯ ВОЛНОВОДНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА Советский патент 2006 года по МПК H01Q1/34 

Предлагаемое изобретение относится к мобильным антеннам с плоской волноводной решеткой и предназначено для использования преимущественно в РЛС дециметрового диапазона.

К антеннам подобного класса предъявляются требования быстрого развертывания (свертывания), размещения их на одной транспортной единице с максимальным сохранением рабочей поверхности решетки.

Известны сборно-разборные решетки и отражатели, которые отдельными частями транспортируются на место эксплуатации, где собирается первоначально каркас, а затем панели решетки или иная рабочая поверхность. Такие конструкции требуют значительного времени для их развертывания и нескольких транспортных единиц для их транспортировки [1, 2, 3]

Известны конструкции антенн, у которых имеется складывающийся рефлектор (см. пат. США, кл. 343-915, H 01 Q 15/20 №3715760, опубликован 06.02.73), антенный отражатель для искусственного спутника земли (см. пат. ФРГ, кл. 21/а 446-02 H 01 Q 15/20 №1791007, опубликован 31.05.72).

Прототипом предлагаемой мобильной волноводной антенной решетки является плоская антенная волноводная решетка TPS-32 [1], имеющая горизонтальный размер решетки 3,6 м и вертикальный 9,7 м, состоящая из вертикального объемного ствола и шести плоских волноводных панелей, устанавливаемых на ствол в процессе сборки. С одной стороны к панелям крепится устройство возбудителя, выполненное из волноводов серпантинного типа. Решетка устанавливается либо на треножное основание либо на трайлер. К недостаткам этой решетки следует отнести сравнительно большое время развертывания (свертывания) - 6 часов, большое количество транспортных средств (до трех единиц); а также малый горизонтальный ее размер, что значительно сокращает ее электрические параметры.

Целью изобретения является создание мобильной волноводной антенной решетки и системы ее раскладывания (складывания), которая позволила бы в сложенном положении решетки использовать полностью весь объем одного транспортного средства в автодорожном габарите, что в свою очередь позволило бы получить максимальные размеры рабочей поверхности решетки, при этом время, потребное для развертывания (свертывания) решетки, не должно превышать 0,5-1 часа.

Цель достигается тем, что мобильная волноводная антенная решетка, содержащая установленные на транспортном средстве антенную решетку, на рабочей поверхности которой установлены волноводные линейки, с одного края которых установлено устройство возбуждения в виде змейкового волновода, а с другого края установлены два компенсационных устройства, центральный ствол, который через опорную раму установлен на опорно-поворотном устройстве, а также механизмы подъема и складывания, решетка выполнена складывающейся из N пар горизонтальных панелей, попарно связанных шарнирами и механически соединенных с каждой из панелей секций устройства возбуждения, соединенных между собой, в рабочем положении, посредством вновь вводимого механизма стыковки, который образован по наружным конусным фланцам роликовой цепью с винтовой стяжкой и винто-рычажным механизмом, установленным внутри каждой нерабочей части секции возбудителя и состоящем из двух частей, одна из которых в виде винто-рычажного механизма закреплена на одной стыкуемой секции возбудителя, а другая в виде корпуса с клиновым захватом, - на другой секции, при этом ручной привод вращения винто-рычажного механизма установлен перпендикулярно продольной оси возбудителя в его нерабочем секторе. Внутренний конец ручного привода соединен с ходовым винтом, на котором установлены, с правой и левой резьбой, две гайки с цапфами для рычагов, на концах которых установлены ролики, охватывающие клиновый захват стыкуемой секции возбудителя при вращении ходового винта. Механизм складывания (раскладывания) панелей образован двумя парами подъемников, закрепленных шарнирно на транспортном средстве, на конце подъемников установлена пара роликов, на сои которых вращательно закреплен рычаг, другой конец которого шарнирно связан с транспортным средством, а также двумя рельсами, установленными на нижней плоскости панелей, четырех ходовых роликов на концах каждой пары панелей и двумя рельсами, для этих роликов, которые установлены на центральном стволе с возможностью перемещения и фиксации роликов каждой пары панелей в процессе развертывания. Для раскладывания панелей подъемники могут быть выполнены в двух вариантах: винто-рычажными с редуктором и электроприводом или гидравлическими, каждый из которых содержит корпус цилиндра и ходовой шток.

Изложенная сущность поясняется приведенными графическими материалами и описанием предлагаемого устройства.

На фиг.1 представлен общий вид предложенной конструкции мобильной волноводной антенной решетки.

На фиг.2 - общий вид мобильной волноводной антенной решетки - вид сбоку.

На фиг.3 приведены этапы развертывания предложенной решетки.

На фиг.4 - последовательность развертывания решетки.

На фиг.5 - стыковка секций устройства возбуждения.

На фиг.6 приведен общий вид антенны TPS-32 - прототипа.

На приведенных графических материалах введены следующие обозначения:

I - вращающаяся часть антенны;

II - основание антенны;

1 - панель;

2 - каркас панели;

3 - волноводная линейка;

4 - устройство возбуждения;

5 - центральный ствол;

6 - подкос;

7 - блок пеленга;

8 - блок компенсации;

9 - опорная рама;

10 - верхняя часть опорно-поворотного устройства;

11 - нижняя часть опорно-поворотного устройства;

12 - секция опорно-поворотного устройства;

13 - стрела подъема;

14 - электропривод;

15 - секция основания;

16 - транспортное средство;

17 - электролебедка;

18 - домкрат задней опоры;

19 - домкрат передней опоры;

20 - подъемник;

21 - ролики панели;

22 - винты;

23 - роликовая пара;

24- роликовая пара;

25 - роликовая цепь;

26 - винто-рычажный механизм;

27 - корпус;

28 - секция возбудителя;

29 - клиновый захват;

30 - секция возбудителя;

31 - ручной привод вращения;

32 - ходовой винт;

33, 34 - гайки с правой и левой резьбой;

35 - цапфа;

36 - рычаг;

37- ролики;

38 - ось механизма подъема антенны;

39 - электропривод;

40 - корпус подъемника;

41 - редуктор.

Волноводная антенная решетка (фиг.1, 2) состоит из следующих основных частей: вращающейся части I и основания II.

В состав вращающейся части I входят:

четыре панели 1, связанных попарно шарнирами (не обозначены). Панель состоит из каркаса 2, волноводных линеек 3 (14 шт.) с нагрузками на концах и секции устройства возбуждения 4, в виде змейкового волновода [4];

центральный ствол 5, на котором крепятся панели 1 и по рельсам которого производится раскладывание и складывание этих панелей 1;

два подкоса 6, в нижней части которых установлены винты, предназначенные для регулировки рабочего угла решетки;

два блока пеленга 7;

два блока компенсации 8;

опорная рама 9, предназначенная для поворота решетки в

горизонтальном направлении;

верхняя часть опорно-поворотного устройства 10;

В состав основания II входят:

нижняя часть опорно-поворотного устройства 11;

секция опорно-поворотного устройства 12; на которой установлена стрела подъема 13 (фиг.2);

электропривод 14;

секция основания 15;

транспортное средство 16 (фиг.2) (полуприцеп МАЗ-938Б), на котором установлены: электролебедка 17, опора задняя с домкратами 18, опора передняя с домкратами 19, две пары подъемников 20, при помощи которых производится развертывание панели 1 решетки.

Развертывание решетки производится в три этапа (см. фиг.3):

I этап (фиг.3а) - панели решетки 1, расположенные вдоль оси транспортного средства 16 и установленные вертикально на поворотном кольце центрального ствола 5, разворачиваются на угол 90°.

II этап (фиг.3б) - каждая пара панелей 1, связанные между собой шарнирами из вертикального положения, раскладываются по рельсам на стволе 5 при помощи пары подъемников 20 в горизонтальное рабочее положение. Раскладывание производится в следующей последовательности: из вертикального положения 1 (см.фиг.4), когда две пары роликов панели (21) зафиксированы, панели по рельсам центрального ствола 5, вручную, с помощью лебедок 17, раскатываются до упора А (см. промежуточное положение II). В этом положении винты 22 подъемников 20 подводятся до касания пары роликов 23, на конце винтов до рельсов панелей I, затем упоры А убираются, и при помощи подъемников 20 панели 1 переводятся (опускаются) до промежуточного положения III. В положении II ролики 24 стопорятся на стволе 5, а ролики 21 освобождаются от фиксации и панели 1 опускаются до горизонтального положения IV. По окончании развертывания панели 1 и их крепления на центральном стволе 5, производится стыковка секций устройства возбуждения 4. Подъемник 20 для раскладывания (складывания) может быть выполнен в двух вариантах - винто-рычажным с электроприводом и гидравлическим. В обоих случаях сущность изобретения остается неизменной.

На фиг.4 изображен подъемник винто-рычажный с электроприводом. Он состоит из корпуса 40, на котором закреплен редуктор 41 с установленным внутри корпуса 40 ходовым винтом 22,на верхнем конце которого установлена роликовая пара 23.

При применении гидравлического привода, который на рисунке не изображен, он может быть выполнен в виде цилиндра с ходовым штоком, на конце которого должна быть установлена роликовая пара 23 и дополнительно должны быть введены насос с электроприводом, расходный бак и гидроарматура.

Стыковка производится при помощи следующих устройств и элементов:

снаружи секции (фиг.5) в местах их стык, фланцы секции 4 выполнены конусными и стягиваются при помощи роликовой цепи 25 и стяжного болта (на фигуре не показаны).Внутри секции 4, в ее нерабочей части, установлен вновь вводимый механизм стыковки, состоящий из двух частей 26 и 27, часть 26 выполнена в виде винто-рычажного механизма и закреплена на одной стыкуемой секции возбудителя 28, а другая - в виде корпуса 27 с клиновым захватом 29 на другой секции 30. Ручной привод вращения 31 винто-рычажного механизма установлен перпендикулярно продольной оси возбудителя 4, в его нерабочем секторе внутренний конец валика ручного привода 31 соединен с ходовым винтом 32, на котором установлены две гайки 33, 34, одна с правой, а другая с левой резьбой с цапфами 35 для рычагов 36, которые при помощи роликов 37 на концах рычагов охватывают клиновый захват 29 при стыковке секций.

III этап (фиг.3в) - при помощи лебедки 17 разложенная решетка поднимается на рабочий угол "a", а затем при помощи лебедки 17, стрелы подъема 13 вокруг оси 38 поднимается в рабочее положение.

Предлагаемая конструкция мобильной волноводной антенной решетки, по сравнению о базовым объектом, которым является двухзеркальная антенна изделия 5Н69, позволит получить следующие преимущества:

значительный экономический эффект, так как создание решетки с большой рабочей поверхностью, размещенной на одной транспортной единице, позволит получить высокие рабочие параметры РЛС с затратой минимального времени для ее развертывания. Учитывая, что в конструкции решетки все основное работы по развертыванию (свертыванию) и подъему механизированы, потребуется минимальное количество расчета, привлекаемого к развертыванию. При внедрении в производство данной решетки возможна замена ею двухзеркальной антенны серийного изделия 5Н69, что позволяет:

сократить число транспортных единиц в 2 раза;

сократить потребное количество расчета для развертывания (свертывания) в 5 раз;

уменьшить энергопотребление для вращения антенны в 10 раз;

исключает использование штатных грузоподъемных механизмов (кран типа К-160 - 2 шт., грузоподъемностью 6,3 т);

уменьшить стоимость ОПУ ориентировочно в 3-5 раз на одну единицу.

Литература:

1. АН/TPS-32 Рекламный проспект фирмы JTT Gilfillan перевод 1978 г "Мобильная трехкоординатная РЛС серии 32" (прототип)

2. NPG-880 Jane's Weapon Systems, 1980-1981 г. p.443 1980-1981 г, р.443

3. Martella, cp. Mareoni S-713 РЭЗР Спец.выпуск 3, 1979, стр. 3-9

4. Авторское свидетельство №411554, М. кл. Н 01 Р 9/00, "Змейковый волновод".

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в РЛС дециметрового диапазона. Технический результат заключается в упрощении складывания в транспортное положение. Сущность изобретения состоит в том, что панели волноводной антенной решетки попарно шарнирно соединены между собой и введено устройство подъема и опускания каждой пары панелей, соединенное с приводом. П-образные фланцы секций устройства возбуждения, установленные на одном конце волноводов, с внешней стороны соединены между собой посредством роликовой цепи, а с внутренней стороны зажаты между корпусом зажимного устройства и его губками. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Мобильная волноводная антенная решетка, содержащая центральный ствол, установленный с возможностью подъема и опускания на опорно-поворотном устройстве, которое установлено на платформе транспортного средства, панели волноводной антенной решетки, включающие волноводы, на одном конце которых установлены секции устройства возбуждения с П-образными фланцами, а на другой - нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения складывания устройства в транспортное положение, панели попарно шарнирно соединены между собой, а П-образные фланцы секций устройств возбуждения с внешней стороны соединены между собой посредством роликовой цепи, а с внутренней стороны зажаты между корпусом зажимного устройства и его губками, которые неподвижно связаны с клиновой поверхностью, взаимодействующей с двумя роликами, каждый из которых шарнирно закреплен на одном конце соответствующего двуплечего рычага, которые установлены на корпусе зажимного устройства, вторые концы каждого двуплечего рычага установлены в цапфах, на двух гайках с правой и левой резьбой, которые установлены на ходовом винте, закрепленном на корпусе зажимного устройства, при этом введено устройство подъема и опускания каждой пары панелей в виде штоков, шарнирно закрепленных на транспортном средстве по обе его стороны и соединенных с приводами, на верхнем конце каждого штока установлен ролик, который размещен в пазу, выполненном на тыльной стороне панели, на оси каждого ролика шарнирно закреплен рычаг, другой конец которого шарнирно закреплен на платформе, причем на тыльной стороне панелей закреплены по два ролика с возможностью взаимодействия с направляющими, закрепленными на центральном стволе.2. Мобильная волноводная антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что приводы штоков выполнены в виде винтовой пары с редуктором.3. Мобильная волноводная антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что приводы штоков выполнены в виде гидравлических цилиндров с поршнями.