軍用方艙在民航空管領域的應用探究

周馳 莊眾

（中國電子科技集團有限公司第二十八研究所，南京 210001）

軍用方艙是一種內部配備有作戰指揮系統、照明、空調、配電系統等設備的箱體，通常固定在運載底盤之上，運抵戰場即可使用，能有效提高作戰反應速度。

一、軍用方艙結構形式

軍用方艙采用大板式結構，由大板拼接成型。直角大板式結構方艙艙體主要構件包括前端板、后端板、頂板、底板、左側板、右側板，板與板相鄰的棱邊通過內角鋁、外角鋁鉚接；頂板、端板和側板構成的4個頂角用4個頂角件通過螺栓連接；底板、端板和側板構成的4個底角用4個底角件通過螺栓連接。直角方艙典型結構如圖1所示。

大板是軍用方艙的主要結構件，由金屬框架（鋁型材或鋼管）、內外蒙皮、隔熱材料及隔斷熱橋等，通過熱壓成型方式制作而成，在方艙大板內可根據需要放置預埋件和線管，用于后續設備的安裝和布線；同時可設置不同的開孔，以便后續安裝艙門、孔口、通風窗等裝置。方艙大板的典型結構如圖2所示。

二、機場導航臺機房

導航臺機房是一種內部安裝了數種導航監控電子設備，以及相關配套系統的機場臺站，可以實時監控飛機的飛行位置，引導飛機按照正確航線飛行。其固定在機場跑道附近，是機場空管系統的重要組成部分。

方艙結構可作為導航臺機房的房體，在內部配置照明、供配電、空調等系統，艙體預留有各導航設備的安裝接口，可完全實現導航臺機房功能。圖3是機場導航臺方艙的實例，導航臺方艙的結構形式、材料、工藝完全參照軍用方艙標準，因此各項性能指標可參照軍用方艙試驗結果。

（一）導航臺方艙優勢

（1）內部整潔美觀。導航機房內部照明、墻插、監控線纜繁多，普通機房走線需依靠固定在墻壁上的明線槽或直接將線纜裸露，存在安全隱患也不美觀。參考軍用方艙走線方式，導航臺方艙可在壓制大板階段就將線管預埋至板內，拼裝艙體后線纜通過板內的暗線管走線，盡量減少明線槽，使艙內顯得更為整潔美觀。

（2）吊裝及運輸方便。導航臺方艙采用直角方艙的形式，頂角處的鋼制角件通過高強度螺栓將各大板連接成一個整體，角件可作為吊裝、固定和拖拽的接口。具有高抗拉強度和硬度的鑄造鋼制角件可完全滿足吊裝、運輸過程中的承載和沖擊。因此，導航臺方艙通常采用工廠完成拼裝、集成，再運至機場跑道附近固定的交付形式，如果后期方艙位置需要重新選址，也可方便吊裝、轉移并重新固定。

（3）保溫性好。導航電子設備都屬于長時間連續運行的設備，對機房的保溫隔熱要求高。為阻斷方艙內外的傳熱路徑，大板壓制時，在框架和內蒙皮之間鋪設隔溫木板，同時框架間填充導熱系數低、耐溫范圍廣、阻燃性能好的聚氨酯泡沫板。以上結構大板拼裝而成的艙體，參考同類軍用方艙的試驗結果，當艙內外溫差達到55 ℃時，其總導熱系數不超過1.5 W/（m2·℃）。此外，為進一步提高導航臺方艙的保溫性能，通常會增加大板厚度，使其獲得優于軍用方艙的保溫性能。

（4）承載能力強。導航臺機房內的電子設備通常集中放置在機柜中，重量大。因此，方艙底板需有較好的承載能力。金屬骨架保證了大板的整體剛性，同時參考軍用方艙標準，大板內外蒙皮采用優質鋁板，抗沖擊能力強。在方艙底板放置機柜區域可局部加密艙板骨架，提升底板的承載能力。試驗結果表明，導航臺方艙的底板可承受的均布載荷超過3 kN/m2，同時頂板承受的均布載荷也可達2 kN/m2，能充分滿足人員登頂操作的需求。

（5）防雨淋、防腐蝕。導航臺方艙常年放置在空曠的室外，因此防雨淋和防腐性能要求很高。參照軍用方艙生產標準，方艙大板及角件、外包角、內外角鋁采用膠粘鉚接等方式整體裝配而成，整體性、密封性良好，艙門和艙板之間采用專用密封條處理，避免雨水滲入。淋雨試驗表明，導航臺方艙可承受高達6 mm/min的瞬時雨量。為進一步提高艙體防腐性能，內外蒙板經過防腐處理后噴涂三防底漆，艙內外緊固件優先選用不銹鋼或鋁合金材料，艙體所有金屬安裝件都進行防腐蝕處理。

（6）環境適應范圍廣。導航臺方艙的貯存溫為-40～+70 ℃；環境溫度30 ℃時可承受(95±3)%的濕度；可承受30 m/s的風速，因此可滿足各地區機場的需求。

（二）導航臺方艙的設計要點

導航臺方艙固定在地面上，沒有車載使用的需求，因此尺寸較普通的軍用方艙可以按需放大。即便尺寸遠大于軍用方艙，高強度的鑄造鋼制角件和壓制大板也可以保證導航臺方艙的整體強度。方艙運至現場后，還需與水泥基礎臺固定，利用方艙底部四處角件、自制結構件和膨脹螺栓，可將方艙與基礎臺固定牢靠。

導航臺方艙在設計時，需充分考慮后期加裝的各種設備、器材，在大板內按需放置預埋件和暗線管。當艙內導航設備機柜較多時，還需在底部安裝架高防靜電地板，防靜電板下方設置走線槽，供機柜內設置走線。同時為確保機柜抗震性能，一般將機柜安裝在鋼制底架上，底架直接與艙內地面固定，底架高度與防靜電地板齊平。

導航機房的外部信號、電源電纜，一般從方艙下方基礎臺的預埋鋼管中進入機房。因此，導航臺方艙底板需按進線位置開設進線孔，線纜入艙后在進線口安裝蓋板并封堵，防止積水滲入艙內或昆蟲、小動物進入艙內。為方便人員進出，在艙門上方，安裝有特制大尺寸擋雨棚，結構形式為壓制大板和鏤空支架，強度高，抗風能力強。參照民航空管領域要求，導航臺方艙外部一般涂覆成紅白相間的方塊圖案。

三、移動塔臺系統

移動塔臺系統是一個可移動的空中交通指揮中心，其參照軍用方艙的應用形式，由一臺移動塔臺方艙和一輛運載底盤組成，可迅速機動到達現場對飛機的起落進行監控和調度，并對收集到的數據進行處理和傳輸。移動塔臺方艙的設計原則符合軍用方艙通用規范，具有機動性能好、多種防護、內部環境舒適、壽命長等優點。圖4是某機場配套的移動塔臺系統實物圖。

移動塔臺方艙仍為直角角件方艙的形式，底部4個角件與載車平臺4處旋鈕位置對應，旋緊旋鈕后可保證方艙與載車固定牢靠，通過吊具也能方便地實現艙車分離。雖然應用形式相同，但移動塔臺方艙的外形結構在普通軍用方艙基礎上做了改進。方艙分為兩個部分，前端是觀察平臺，后端是工作艙。工作人員通過觀察平臺進入工作艙，工作艙與觀察平臺之間的隔板上設置有一扇進入工作艙的艙門和一把登頂梯。為方便艙內人員向外觀察，工作艙四周的上半部分為向內傾斜的玻璃觀察窗，傾斜角度約為10°，觀察窗的艙內側配有防紫外線窗簾。傾斜的觀察窗增大了艙內人員的觀察視野，也能有效防止積水現象。工作艙下半部分配有維修門和電源轉接孔口。

移動塔臺方艙依舊由大板拼接而成，考慮到其大面積觀察窗的特殊結構，大板框架及窗框為鋼結構，各大板之間搭接采用焊接形式。為實現系統功能，艙內安裝有顯控臺、電臺、UPS和配電箱等設備，艙頂安裝有倒伏天線、航空障礙燈等設備。同時艙內還配備了頂置空調、飲水機、應急燈、附件柜等，可提高艙內工作人員舒適性。移動塔臺系統集成生產完畢后，整車按照軍用方艙標準，進行跑車、淋雨試驗，保證系統使用年限達15年以上。

四、結束語

本文結合導航臺方艙和移動塔臺系統兩組實例，介紹、探討了軍用方艙在民航空管領域的應用。導航臺方艙的結構、生產工藝參照和引用軍用方艙標準，相比普通機場機房，具有內部整潔美觀、吊裝及運輸方便、保溫性好、承載能力強、防雨淋、防腐蝕和環境適應范圍廣等優點。移動塔臺系統由移動塔臺方艙和運載底盤組成，其設計符合軍用方艙通用規范，具有機動性能好、多種防護、內部環境舒適、壽命長等優點。通過以上兩組實例，可知軍用方艙在民航空管領域具有廣闊的應用前景。