机载雷达罩静力试验研究

作者：东南大学 薛澄岐 陈志刚

欢迎访问e展厅 展厅 6 警用/国防装备展厅 警用/国防装备... 摘 要：对机载雷达罩在实际使用条件下的受力状况，进行了静力试验研究。针对雷达罩承受的气动载荷和温度要求，提出采用气压试验的方法模拟实际工作条件，对试验方法、试验装置、试验结果均给出了详细的介绍。 关键词：静力试验；雷达罩；压力载荷 1 引言 目前，机载雷达罩均由满足电气性能的复合材料造成。这些材料在正常工作期间，需要承受温度的变化以及气动载荷的变化。在完成雷达罩的结构设计后，必须对雷达罩的力学性能进行验证试验，以保证所用的复合材料和结构设计能够满足雷达罩的使用要求。针对不同结构和使用要求的雷达罩，要准确获取其力学性能数据，需要合理地拟定试验方案，在需要的情况下，还需设计专用的试验装置，在最大程度上模拟雷达罩的实际使用状态。 文章从雷达罩载荷设计要求、工作使用要求、试验装置设计、试验测试方案、结果分析等方面对机载雷达罩静力试验进行介绍。 2 试验要求 2.1 试验目的 机载雷达罩静力试验主要验证其静强度是否满足设计要求，并通过试验获取一些有关的试验数据。 试验装置将根据机载雷达罩连结形式的具体情况和试验要求进行设计和制作。试验件将安装在专门设计的机身连接圈假件上(见图1)。 2.2试验载荷及工作状况 根据风洞试验数据，雷达罩主要承受载荷如图2所示。试验按照表1中所示的工况顺序进行： (1)工况1，△Po为负荷，罩体压力方向为从外向内，向加载箱充入试验所需气压。 (2)工况2，把加载箱固定在恒温箱中，当恒温箱温度升至试验温度15分钟后，开始加载。此时△Po为正，罩体压力方向为从内向外，向罩体内部充入试验所需气压。侧向载荷通过侧向加载装置加载到罩体上。 (3)工况3，此时△Po为正，罩体压力方向为从内向外，向罩体内部充入试验所需气压。侧向载荷通过侧向加载装置加载到罩体上。 3 试验研究 3.1 试验加载装置及加载系统设计 根据试验要求，试验加载装置必须能够实现对雷达罩施加正、负均匀压力和横向集中载荷。加载装置要采取密封措施，包括天线罩、加载装置和机身连接圈假件之间的密封。试验前要进行密封检查。装置示意图如图3所示。 加载试验装置中所有的密封圈均采用耐高温橡胶材料，雷达罩的正、负压载荷通过控制两路压缩空气进入箱体内不同的腔室实现。径向集中载荷通过一传动比为40：1的蜗轮蜗杆减速器，带动螺杆4实现。 试验加载系统由两部分组成，一部分为气体增压均匀载荷加载系统，另一部分为径向(横向)集中载荷加载系统。气体增压均匀载荷加载系统由气泵、气阀、精密压力表、管道等部件组成。系统示意图见图4。系统工作时，是通过调节气阀的大小来控制进气量以达到设定的载荷。载荷压力大小通过精密压力表读出。 径向(横向)集中载荷加载系统由蜗轮蜗杆减速器(40：1)、螺杆、顶杆、压力传感器和压球等部件组成，系统示意图见图5。工作时，蜗轮蜗杆的旋转运动，通过螺杆产生的直线运动直接将集中载荷施加到雷达罩上，载荷大小通过压力传感器直接读取。 3.2 加载顺序 3.2.1预试 预试加载到20%设计载荷数次，考核加载系统，然后预试加载到30%设计载荷以获得初步数据和考核加载系统。 3.2.2设计载荷 设计载荷加载顺序为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%。70%载荷以后每级载荷停留3秒钟再加下一级载荷，为了在70%载荷以后保证每级载荷停留时间不超过3秒钟，位移测量和应变测量只跟踪少数几个点。加载到100%设计载荷后直接卸载到零。 3.3 位移测量和应变测量 在试验中，应跟踪记录检测雷达罩尖部和L=215 mm处的位移。应变测量在加侧向力附近的区域选取2～4个点，在根部区域选取3～6个点。 为保证试验结果的可靠性和准确性，所有的应变片均采用0°、45°、90°三方向贴片。各个位移测量点均采用数字位移传感器进行测量，各个测量点的传感器探头均垂直于雷达罩轴线(见图6)。 4 试验设备 试验中所用的测量压力的仪表为上海荣华仪表四厂生产的YB 150A精密压力表，精度为0．4%级，测量范围为0~0.4 MPa；20 kN 力传感器；YJ28-A型数字应变记录仪；电阻应变计式挠度计；BX120－3CA 三轴电阻应变计; DF303A型电热鼓风干燥箱。 5 试验结果 经过试验，得到了在50%载荷、100%载荷时，三种不同工况条件下，最大应变发生的位置，以及最大位移的位置和数值。试验结果显示，雷达罩完全满足工作要求。 6 结束语 根据机载雷达罩的静力试验要求，采用气压均匀加载和局部集中加载的方法可很好地模拟雷达罩的实际使用状况，设计的试验装置、试验方案以及测试点的选择比较好地反映了雷达罩的受力状态，符合其工作和试验要求。 参考文献： 1 成大先. 机械设计手册［M］. 北京：化学工业出版社，1979.(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/13/2005)