大型相控陣?yán)走_(dá)陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究?

(中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所,安徽合肥230088)

0 引言

隨著雷達(dá)技術(shù)的快速發(fā)展,有源相控陣?yán)走_(dá)已經(jīng)成為現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用重點(diǎn)[1]。為滿足雷達(dá)裝備探測能力不斷升級的需求,一方面,有源相控陣?yán)走_(dá)陣面向大型化方向發(fā)展,內(nèi)部有源設(shè)備眾多,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,尤其是用于戰(zhàn)略反導(dǎo)或空間目標(biāo)監(jiān)視的地面大型固定站雷達(dá)陣面發(fā)射功率已突破兆瓦量級,發(fā)射通道數(shù)達(dá)上萬個(gè),陣面口徑達(dá)數(shù)十米;另一方面,有源相控陣?yán)走_(dá)陣面結(jié)構(gòu)安裝精度要求日趨嚴(yán)苛,典型X頻段有源相控陣天線單元安裝精度要求為亞毫米級,典型P頻段有源相控陣天線單元安裝精度要求為毫米級。此外,大型固定站有源相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)多以建筑物形式存在,部署地點(diǎn)多偏僻,現(xiàn)場施工條件差,施工難度大,相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)建成后還需要給內(nèi)部設(shè)備和人員提供比較良好的工作和維修環(huán)境,這些都給天線陣面結(jié)構(gòu)帶來了很大的困難。

天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究工作雖然比較豐富,但主要集中于機(jī)載、車載有源相控陣天線結(jié)構(gòu),以及拋物面天線結(jié)構(gòu)等方面[2-3]。雷達(dá)天線陣面規(guī)模較小,針對地面大型相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究報(bào)道很少。本文對國內(nèi)外地面大型相控陣?yán)走_(dá)陣面結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行簡要概述,并針對某大型固定站相控陣?yán)走_(dá)陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所面臨的結(jié)構(gòu)規(guī)模大、精度要求高、環(huán)境條件嚴(yán)苛、內(nèi)部設(shè)備多,以及現(xiàn)場施工要求高等問題,綜合系統(tǒng)造型、剛強(qiáng)度、安全性、精度和現(xiàn)場施工等因素,對大型天線陣面結(jié)構(gòu)研制流程進(jìn)行了研究,闡述了系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)、剛強(qiáng)度設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、精度控制和組裝式施工等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要環(huán)節(jié)的工程實(shí)現(xiàn)方法和思路。

1 地面大型相控陣?yán)走_(dá)陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

自20世紀(jì)50年代起,地面大型相控陣?yán)走_(dá)作為美蘇彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的骨干裝備得以快速發(fā)展[4-5]。美國先后研制了以AN/FPS-85,AN/FPS-108,AN/FPS-115 Pave Paws,GBR-P,XBR等為代表的固定站式大型相控陣?yán)走_(dá)。前三型雷達(dá)采用鋼骨架建筑樓或混凝土建筑物結(jié)構(gòu)形式、UHF頻段、相掃體制,陣面口徑面積超過600 m2,陣面設(shè)備安裝在建筑物的某個(gè)或相鄰的多個(gè)側(cè)立面上,有效探測距離達(dá)到4 000～6 000 km;后兩型雷達(dá)采用X頻段,相掃和機(jī)掃相結(jié)合,陣面口徑面積約120 m2,陣面設(shè)備安裝于高精度鋼結(jié)構(gòu)天線骨架上,天線骨架安裝于方位俯仰可調(diào)的天線座上,有效探測距離達(dá)到2 000～4 000 km。AN/FPS-85雷達(dá)結(jié)構(gòu)如圖1所示,AN/FPS-115和XBR雷達(dá)陣地布置如圖2所示。

圖1 AN/FPS-85雷達(dá)結(jié)構(gòu)外形圖

圖2 AN/FPS-115和XBR雷達(dá)陣地實(shí)景圖

俄羅斯先后部署了以“沃羅涅日-M”、“沃羅涅日-M(增強(qiáng)型)”、“沃羅涅日-DM”等為代表的米波段或分米波段大型相控陣?yán)走_(dá),相掃體制,“沃羅涅日-M(增強(qiáng)型)”雷達(dá)陣面口徑面積約1 800 m2,有效探測距離達(dá)到4 000～6 000 km。該三型雷達(dá)均采用工廠預(yù)制的組合式單元現(xiàn)場組裝形成雷達(dá)整機(jī)結(jié)構(gòu),具備高集成、模塊化、易安裝、可擴(kuò)充等特點(diǎn)。“沃羅涅日-M(增強(qiáng)型)”、“沃羅涅日-DM”雷達(dá)陣地布置如圖3所示。

綜上所述,美國地面大型相控陣?yán)走_(dá)天線陣面的主體結(jié)構(gòu)多采用建筑樓結(jié)構(gòu)形式,建筑樓集成雷達(dá)設(shè)備安裝和人員操作的功能,可以給設(shè)備和人員提供舒適的工作環(huán)境,但主體結(jié)構(gòu)重、工廠預(yù)制化程度低、陣地建設(shè)周期長、結(jié)構(gòu)擴(kuò)充能力差、工程造價(jià)高;俄羅斯地面大型相控陣?yán)走_(dá)天線陣面多采用組合化程度高的鋼結(jié)構(gòu)形式,結(jié)構(gòu)重量輕、工廠預(yù)制化程度高、陣地建設(shè)周期短、結(jié)構(gòu)模塊化程度高且擴(kuò)充能力強(qiáng)、工程造價(jià)低。

在雷達(dá)裝備作戰(zhàn)威力持續(xù)升級和性價(jià)比要求日益提高的需求背景下,地面大型相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著新的挑戰(zhàn):

圖3 俄羅斯大型固定站雷達(dá)陣地實(shí)景圖

(1)結(jié)構(gòu)規(guī)模大,陣面結(jié)構(gòu)口徑已超過30 m,天線樓形態(tài)天線系統(tǒng)重量數(shù)千噸,鋼骨架天線系統(tǒng)重量也高達(dá)數(shù)百噸;

(2)天線陣面單元數(shù)多達(dá)上萬個(gè),大口徑天線骨架提供給天線單元的安裝基礎(chǔ)精度和動(dòng)態(tài)形變要求高;

它所指的就是我國公民使用一系列的合法方式和手段，參與我國的政治活動(dòng)，對于國家機(jī)構(gòu)、政治決策、政治構(gòu)成以及政治結(jié)果進(jìn)行一定參與，并表達(dá)出自己相應(yīng)的看法和做法，以對相關(guān)政治活動(dòng)產(chǎn)生一定的影響，稱之為政治參與。

(3)天線系統(tǒng)設(shè)備種類多、數(shù)量大,要求承力結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定的安裝基礎(chǔ)和良好的工作環(huán)境;

(4)大型陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿足功能需求的基礎(chǔ)上,更加注重結(jié)構(gòu)整體造型,對結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的可重構(gòu)、可擴(kuò)充要求日益提高;

(5)大型陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí),對結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的造價(jià),結(jié)構(gòu)單元的組合化、模塊化設(shè)計(jì),以及現(xiàn)場架設(shè)性能提出了高要求。

相比較于建筑樓天線系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)天線系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)大型相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)高安裝精度、良好動(dòng)態(tài)變形特性和結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí),更加有利于結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)成本控制,易于實(shí)現(xiàn)組合化、模塊化設(shè)計(jì)和工廠預(yù)制,在架設(shè)周期方面也具備明顯的優(yōu)勢,已逐漸成為未來地面大型相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)的主流結(jié)構(gòu)形式之一,但設(shè)計(jì)難度較高,尤其是大跨度、高精度鋼結(jié)構(gòu)的剛強(qiáng)度設(shè)計(jì)、精度控制設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)關(guān)注[6-7]。

2 天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程

地面大型有源相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)模大、設(shè)計(jì)要求高,為了達(dá)到良好的設(shè)計(jì)效果,需要制定完整合理的流程。大型天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)典型流程如圖4所示,其中結(jié)構(gòu)架構(gòu)設(shè)計(jì)和總體方案設(shè)計(jì)在方案階段開展,形成總體設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)規(guī)范、結(jié)構(gòu)模型、材料體系、關(guān)鍵技術(shù)專題攻關(guān)等階段性成果;工程詳細(xì)設(shè)計(jì)在工程實(shí)施階段開展,形成工程實(shí)施方案、詳細(xì)結(jié)構(gòu)模型與圖紙、風(fēng)險(xiǎn)控制方案等階段性成果;加工制造、過程試驗(yàn)及現(xiàn)場施工在制造與施工階段相繼開展,最終形成可供交付的陣地結(jié)構(gòu)實(shí)物。各階段主要工作內(nèi)容如下:

(1)結(jié)構(gòu)架構(gòu)設(shè)計(jì)主要針對雷達(dá)整機(jī)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)功能性能要求,形成天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則,確定天線系統(tǒng)設(shè)備安裝和承力結(jié)構(gòu)架構(gòu)體系,明確天線系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)目標(biāo)和現(xiàn)場施工架構(gòu);

(2)總體方案設(shè)計(jì)主要針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和架構(gòu)目標(biāo),開展造型設(shè)計(jì)、整體剛強(qiáng)度和安全性設(shè)計(jì),以及結(jié)構(gòu)精度分配,在兼顧維修性、運(yùn)輸性、架設(shè)性、可制造性和模塊化設(shè)計(jì)的同時(shí),完成天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,明確關(guān)鍵技術(shù)并完成攻關(guān);

(3)工程詳細(xì)設(shè)計(jì)是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上開展剛強(qiáng)度、安全性細(xì)化設(shè)計(jì)與校核,明確工程研制過程精度控制方案,完成局部構(gòu)造和接口的詳細(xì)設(shè)計(jì),形成工程實(shí)施方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行充分的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,并制定相應(yīng)控制方案;

(4)加工制造、過程試驗(yàn)及現(xiàn)場施工是在工程實(shí)施方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙基礎(chǔ)之上,面向制造和施工過程,開展圖紙深化設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì),針對焊接、運(yùn)輸和架設(shè)等重要環(huán)節(jié),開展力學(xué)校核,進(jìn)一步細(xì)化精度過程控制措施和現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)方案,并組織實(shí)施過程試驗(yàn)和現(xiàn)場施工等相關(guān)工作。

3 工程案例分析

3.1 天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

某大型地面固定式有源相控陣?yán)走_(dá)天線系統(tǒng)陣面結(jié)構(gòu)口徑面積上千平方米,共布置1萬多個(gè)收發(fā)通道及相關(guān)電子設(shè)備,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿足天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能要求和技術(shù)指標(biāo)要求的基礎(chǔ)上,還需要兼顧系統(tǒng)造型、結(jié)構(gòu)單元模塊化組合化設(shè)計(jì)、工程造價(jià)等因素。

圖4 大型天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)典型流程圖

天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要功能要求為:

(1)在雷達(dá)部署環(huán)境條件下,為天線系統(tǒng)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠并滿足精度要求的安裝基礎(chǔ),主要設(shè)備包含天線系統(tǒng)陣面設(shè)備、內(nèi)部電子設(shè)備、冷卻設(shè)備及配電設(shè)備等;

(2)為天線系統(tǒng)內(nèi)部電子設(shè)備提供良好的存儲(chǔ)、工作和維修環(huán)境,并配套必要的維修、照明、監(jiān)控、防雷、通信等附屬設(shè)備。

天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要技術(shù)指標(biāo)為溫度、濕度、海拔高度、抗風(fēng)性、抗震性等環(huán)境條件要求,以及陣面傾角、陣面重量、陣面安裝精度、陣面動(dòng)態(tài)變形、使用壽命等指標(biāo)。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與造型設(shè)計(jì)

作為典型的地面大型固定站有源相控陣?yán)走_(dá),天線系統(tǒng)設(shè)備眾多、規(guī)模龐大、精度和變形控制要求高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大、構(gòu)件制造和現(xiàn)場施工任務(wù)繁重,系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要。

為了提高天線陣面安裝精度,保障天線系統(tǒng)剛強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)天線系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)、組合化架設(shè)等目標(biāo),將天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為天線陣面、天線骨架、維護(hù)系統(tǒng)和附屬設(shè)備四個(gè)部分,確定系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)、天線骨架剛強(qiáng)度與安全性設(shè)計(jì)、天線系統(tǒng)精度控制設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)等作為本天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作。

在國內(nèi)外大型固定站相控陣天線系統(tǒng)造型調(diào)研基礎(chǔ)上,引入建筑設(shè)計(jì)思想開展本天線系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)。確定采用簡約式建筑風(fēng)格,在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)傳力穩(wěn)定、保障精度和剛強(qiáng)度指標(biāo)基礎(chǔ)上,降低系統(tǒng)重量和現(xiàn)場施工難度。

天線骨架既是系統(tǒng)剛強(qiáng)度和精度設(shè)計(jì)的核心,又是系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)按整體造型、局部造型、內(nèi)部造型三個(gè)階段漸次開展,如圖5所示。首先以外觀、用鋼量、剛強(qiáng)度、施工難度、工程造價(jià)等為衡量因素,在鋼結(jié)構(gòu)建筑樓、鋼結(jié)構(gòu)梯形骨架和鋼結(jié)構(gòu)板式斜撐骨架三種方案中選取第3種作為天線骨架造型方案。與鋼結(jié)構(gòu)建筑樓相比,降低天線系統(tǒng)承載基礎(chǔ)重量約2/3;與鋼結(jié)構(gòu)梯形骨架相比,降低天線骨架重量約1/3。

隨后結(jié)合結(jié)構(gòu)形變控制和外形等因素,優(yōu)化斜撐結(jié)構(gòu)形式和支撐位置,完成局部造型優(yōu)化。

圖5 天線系統(tǒng)造型設(shè)計(jì)流程圖

鋼結(jié)構(gòu)天線骨架內(nèi)部造型設(shè)計(jì)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程體系選擇開展。板式斜撐鋼骨架可采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連接而成的空間結(jié)構(gòu),具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn),常見的網(wǎng)架形式包括兩向正交正放網(wǎng)架和正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu);桁架結(jié)構(gòu)是由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu),桁架的優(yōu)點(diǎn)是桿件主要承受拉力或壓力,可以充分發(fā)揮材料的作用,節(jié)約材料,減輕結(jié)構(gòu)重量。圖6和圖7分別為典型的網(wǎng)架和桁架工程圖。

圖6 典型網(wǎng)架工程圖

圖7 典型桁架工程圖

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件種類和數(shù)量多,適用于受力工況比較簡單的承力結(jié)構(gòu),桁架結(jié)構(gòu)適用于受力工況比較復(fù)雜的承力結(jié)構(gòu),內(nèi)部空間較網(wǎng)架結(jié)構(gòu)存在明顯優(yōu)勢,也可采用螺栓連接實(shí)現(xiàn)組裝式現(xiàn)場施工。考慮到本天線系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備多,為確保良好的維修人機(jī)環(huán)境,本雷達(dá)天線骨架采用雙層桁架結(jié)構(gòu)體系,相比于網(wǎng)架體系,在減少構(gòu)件種類1/4、減少構(gòu)件數(shù)量約1/3的同時(shí),大大改善了內(nèi)部實(shí)際維修空間,如圖8所示。

圖8 雙層桁架板式安裝架結(jié)構(gòu)圖

3.3 剛強(qiáng)度與安全性設(shè)計(jì)

大型鋼結(jié)構(gòu)天線骨架的剛強(qiáng)度與安全性設(shè)計(jì)主要可分為整體剛強(qiáng)度、局部剛強(qiáng)度、系統(tǒng)安全性與特殊過程安全性設(shè)計(jì)等幾大部分。其中整體剛強(qiáng)度依據(jù)天線骨架整體力學(xué)仿真與優(yōu)化,重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)桿件類型、桿件組合形式和桿件截面尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì),保證骨架剛強(qiáng)度指標(biāo);局部剛強(qiáng)度依據(jù)局部構(gòu)造和節(jié)點(diǎn)的細(xì)化力學(xué)仿真,確定局部構(gòu)造詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性;系統(tǒng)安全性主要針對強(qiáng)風(fēng)、地震、溫差等組合工況開展力學(xué)仿真;特殊過程安全性主要針對運(yùn)輸、吊裝等特殊過程開展力學(xué)仿真與驗(yàn)算。

整體剛強(qiáng)度力學(xué)仿真應(yīng)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,基于產(chǎn)品環(huán)境條件,參考風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),確定力學(xué)仿真工況組合、仿真計(jì)算邊界條件和相應(yīng)安全系數(shù);局部剛強(qiáng)度力學(xué)仿真依據(jù)整體力學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果,提取典型或關(guān)鍵部位的力學(xué)邊界進(jìn)行局部構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)力學(xué)分析。本天線骨架采用Q345材料,經(jīng)大量細(xì)致的剛強(qiáng)度仿真與優(yōu)化,骨架極限工作組合工況下陣面法向相對變形約12 mm,極限生存組合工況下最大等效應(yīng)力約158 MPa,滿足剛強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

安全性力學(xué)仿真與校核主要針對極限生存工況,結(jié)合系統(tǒng)抗風(fēng)、抗震等相關(guān)條件,針對性開展抗傾覆、結(jié)構(gòu)模態(tài)與結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,天線骨架最不利抗傾覆工況下各支點(diǎn)反力均大于0,各種極限生存工況下結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大應(yīng)力比均小于1,滿足安全性設(shè)計(jì)要求。

3.4 精度控制設(shè)計(jì)

針對千平方米陣面口徑天線骨架陣面安裝基礎(chǔ)毫米級安裝精度設(shè)計(jì)難題,以合理的精度分配、嚴(yán)密的過程控制、必要的測試調(diào)整和充分的試驗(yàn)驗(yàn)證作為骨架精度實(shí)現(xiàn)的總體思路,貫穿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件制造、預(yù)拼裝、包裝運(yùn)輸、現(xiàn)場裝配、精度測試與調(diào)整等研制流程,以結(jié)構(gòu)單元全流程精度分配、關(guān)鍵環(huán)節(jié)精度控制和天線骨架陣面安裝基礎(chǔ)的精度調(diào)整等作為精度實(shí)現(xiàn)的核心環(huán)節(jié),設(shè)置必要的精度過程控制點(diǎn),確保實(shí)現(xiàn)預(yù)定的精度目標(biāo),天線系統(tǒng)精度實(shí)現(xiàn)流程如圖9所示。按該流程進(jìn)行精度控制的試驗(yàn)陣陣面數(shù)千個(gè)單元在X/Y/Z三個(gè)方向的位置精度達(dá)到1 mm(均方根)。

3.5 現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)

圖9 天線系統(tǒng)精度實(shí)現(xiàn)流程

針對本項(xiàng)目天線骨架現(xiàn)場施工條件受限、鋼結(jié)構(gòu)施工體量大、精度要求高等難點(diǎn),采用組裝式現(xiàn)場施工架構(gòu),結(jié)合工廠預(yù)拼裝和子骨架架設(shè)專題試驗(yàn)階段性釋放現(xiàn)場總裝風(fēng)險(xiǎn);現(xiàn)場采用精度測量與輔助調(diào)整措施,合理設(shè)置過程監(jiān)視點(diǎn),確保施工精度;建立健全的施工組織架構(gòu)和安全施工制度,合理劃分吊裝單元,配備專用吊裝設(shè)備和高空支撐工裝確保施工安全性。現(xiàn)場總裝流程如圖10所示。

圖10 天線骨架現(xiàn)場總裝流程

4 結(jié)束語

本文概述了地面大型有源相控陣天線陣面結(jié)構(gòu)形態(tài)和特點(diǎn),介紹了大型天線陣面結(jié)構(gòu)典型的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)流程。針對某大型固定站有源相控陣?yán)走_(dá)陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,采用天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分層設(shè)計(jì),基于雙層桁架結(jié)構(gòu)體系實(shí)現(xiàn)簡約式板式斜撐骨架建筑造型設(shè)計(jì),基于復(fù)雜工況下剛強(qiáng)度和安全性優(yōu)化設(shè)計(jì)確保結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度指標(biāo),基于全尺寸鏈、全流程精度分配與控制,工場預(yù)拼裝,精度測量輔助調(diào)整等措施,實(shí)現(xiàn)千平方米陣面口徑天線骨架毫米級安裝精度設(shè)計(jì),并對全組裝式高精度鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)思路和流程進(jìn)行了介紹。

本文采用大型高精度組裝式鋼結(jié)構(gòu)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系架構(gòu),在天線系統(tǒng)造型優(yōu)化、系統(tǒng)減重、精度指標(biāo)實(shí)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)單元工廠預(yù)制化,以及組裝式施工等方面進(jìn)行了有益嘗試。相關(guān)流程、思路和方法可供大型有源相控陣?yán)走_(dá)天線陣面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所借鑒,也會(huì)隨著我國大型固定站雷達(dá)裝備發(fā)展,以及制造和施工技術(shù)的發(fā)展而不斷深化。

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