книги из ГПНТБ / Беляева-Соловьева, Э. А. Конструирование механизмов радиоэлектронных аппаратов

Э. А . Б Е Л Я Е В А - С О Л О В Ь Е В А

КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ А П П А Р А Т О В

Издательство Ростовского университета

1973

Печатается по решению Ученого совета Таганрогского радиотехнического института

Ответственный редактор В. А. К р у ч и н н ы

• Э. А. Б е л я е в а - С о л о в ь е в а . Конструирование меха­ низмов радиоэлектронных аппаратов. Издательство Ростов­ ского университета, 1973.

124 стр.

В монографии изложены основные тактико-технические и конструктивные характеристики радиоэлектронных аппаратов (РЭА), основы их кинематического проектирования. Подроб­ но рассмотрен вопрос защиты РЭА от вибрации и дан расчет виброизоляции аппаратуры Кроме того, анализируется точ­ ность механизмов настройки и управления; проводится расчет геометрически неизменяемых и изменяемых конструктивных элементов.

Книга предназначена для студентов и специалистов ра­ диоконструкторского профиля.

3—4—3 18-73 М

© И З Д А Т Е Л Ь С Т В О РОСТОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, 1973

В В Е Д Е Н И Е

Радиолокация начала оформляться, в известную нам ныне область техники всего лишь тридцать лет назад, но своими корнями она уходит в глубь истории радиотехники. В 1891 -г. Генрих Герц обнаружил, что электромагнитные волны отра-ч жаются от металлических предметов. Через несколько лет А. С. Попов,. наблюдая отражение ра'диоволн от корабля, предложил использовать это явление для локации —опреде­ ления места невидимых объектов (по-латински «локус»— ме­ сто). Однако лишь в 1932 г." стало технически возможным по­ явление ионосферной станции [18]. В Ленинграде, а затем в Мурманске она использовалась для исследований верхних об­ ластей атмосферы (ионосферы), способной отражать радио­ волны.

В годы перед первой мировой войной система противо­ воздушной обороны страдала определенной «недальнозоркостыо». Виной тому было несовершенство звукоулавливате­

ратор обнаруживал его-шум лишь через 20 сек, а за одну ми­ нуту самолет удалялся на 10 км в сторону.

В 19'37 г. советскими инженерами "был создан первый .ра­ диоулавливатель шума самолета РУС-1 [18]. Хотя он и не определял координат цели, все же заблаговременно и доста­ точно точно предупреждал о ее появлении.

Сконструированный в 1938 г. импульсный радиолокатор РУС-2 позволял оператору видеть на экране специального ин-

г

дикатора (электронно-лучевой трубки) цель, удаленную на расстояние 130 км, и определять расстояние до нее с точ­ ностью 1—2 км, а направление цели—; с точностью двух-трех угловых градусов.

Широкое развитие отечественной радиолокации началось с создания радиолокационной станции «Редут» с подвижной антенной. Принципиальная схема современной импульсной ра­ диолокационной станции показана на рис. 1, а. Здесь 1 \\ 2 — радиоприемник и радиопередатчик, связанные между собой антенным переключателем 3 и — через синхронизатор 5 — с электронно-лучевой трубкой 4.

Контроль приемоизлучающей поверхности антенны 6 за целью осуществляется с помощью механизма 7, электрически связанного сельсином-датчиком 5 и сельсином-приемником 9 с электронно-лучевой -трубкой 4. Рассмотренная блок-схема используется в наземных и бортовых радиотехнических систе­ мах в авиации, артиллерии, морском флоте.

Высокий уровень развития современной ракетной техники стал возможным также благодаря наличию современных ра­ диотехнических средств дальнего управления, являющихся «мозгом» сложного ракетного комплекса.

Рис. 1

Блок-схема автоматизированной системы радиоуправления ракетой показана .на рис. 1, б. Она включает в себя станцию автоматического сопровождения /, счетно-решающее1 устрой­ ство 2 (отрабатывает информацию управления); кодирующее

4

устройство 3 (преобразует информацию в удобные для пере­ дачи сигналы-импульсы); передатчик 4; комплекс бортовой аппаратуры: приемник 5, декодирующее устройство 6; борто­ вые .приборы управления 7 (выдают усиленное напряжение в систему управления газовыми рулями ракеты 5).

'Аналогично радиоуправлению ракетой головка самонаве­ дения измеряет координаты цели и с помощью счетно-решаю­ щего устройствавырабатывает команды воздействия на сило­ вые приводы управления ракетой.

Наряду с приведенными на рис. 1, а, б блок-схемами ра­ диотехнических систем управления известен и ряд других ти­

чик 1, подающий через излучающую антенну 2 импульсы в сторону .поверхности Земли. Отраженны^ сигнал .поступает на •принимающую антенну 3 и далее через балансный детектор 4, усилитель иизкой частоты 5, ограничитель 6, счетчик 7, уси­ литель постоянного тока 8 поступает к индикатору с задатчи-

Не останавливаясь далее на перечислении известных ра­ диолокационных блок-схем, заметим,, что в принципе все они представляют собою сложный радиоэлектронно.-механйческий комплекс.

В целом, образно выражаясь, радиомеханика включает в себя аналитические задачи баллистики, .выдающие исходные далные для составления блок-схем счетно-решающих коррек­ тирующих устройств, электрокинематический расчет сельсинной связи систем .настройки, управления и слежения; механи­ ку собственно радиоэлектронных аппаратов; механику антенн

иантенных приводов и т. л.

Внастоящей работе .преимущественно рассмотрены вопро­ сы расчета и конструирования механизмов радиоэлектронных аппаратов, используемых в системах авиационной и судовой навигации.

Вкниге, в частности, приведены расчеты, сопровождаю­ щие компоновку аппаратов; кинематические расчеты механиз­ мов «астройки и. управления; силовые расчеты элементов крепления и монтажа.

5

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ

1. Конструктивно-функциональная классификация радиоэлектронных аппаратов

Радиоэлектронные' аппараты (РЭА) по конструктивному признаку подразделяются на три основные группы: стацио­ нарные, одноблочные аппараты и простейшие приборы.

К.первой группе относятся аппараты в шкафно-стоечном. исполнении типа судовых радиопередатчиков «Ильмень»,, «Блесна-КВМ», «Ерш-Р» и т. п. {18; 4]. Ячейки стоек заполня­ ются блоками, электрически связанными в единую блок-схе­ му, и механическими элементами.

Кгруппе одноблочных радиоэлектронных аппаратов отно­ сятся малогабаритные легкотранспортируемые. аппараты; средств радиоизмерення типа радиостанции «Лоцман», прие­ мопередатчика «Корабль-2» [4] и т. п.

Третья группа охватывает различные приборы, например: судовой приемник сигналов тревоги (автоаларм), автблодатчик. сигналов тревоги, переключатели, разъемы, релейные ко­ робки и т. п.

По функциональному признаку радиоэлектронная аппара­ тура подразделяется на наземную, самолетную и корабель­ ную.

подземных* помещениях (отапливаемых или .с повышенной влажностью); в специально оборудованных кузовах; в танках и бронетранспортерах.

чена для работы в помещениях, на палубах кораблей всех классов и в подводных лодках.

6

Бурное развитие космонавтики породило новый, четвертый класс аппаратуры — бортовую аппаратуру спутников Земли и космических кораблей.

2. Тактико-технические и конструктивные требования,

предъявляемые к РЭА

В проектировании РЭА исходят .из наперед заданных так­ тико-технических требований, предъявляемых к аппаратуре данного класса и обусловленных спецификой назначения и эксплуатации аппарата. Основные из этих требований приве­ дены в табл. 1.

При проектировании конструктор должен стремиться со- •блюсти следующие основные конструктивные требования, •предъявляемые к радиоэлектронной аппаратуре:

1. Габариты и вес аппарата, специально оговоренные в техническом задании, и исходные тактико-технические усло­ вия на проектирование.

2. Максимальное удобство монтажа механических и элек­ трических элементов аппарата при наиболее рациональном •использовании монтируемых объемов и площадей; надеж­ ность, простоту и удобство в эксплуатации и при транспорти­ ровке; рациональное расположение на панелях'аппарата раз­ личных систем (например: управления, питания); эстетиче­ ское совершенство внешних форм элементов конструкции и

.аппарата в целом.

При конструировании промышленных радиоаппаратов в первую очередь необходимо удовлетворить габаритам и обес­ печить удобство управления. Ручки упра1вления следует рас­ полагать так, чтобы руки оператора не находились на весу. "Шкалы должны быть на уровне глаз сидящего оператора {15].

• Применительно к промышленным аппаратам (типа выпря­ мителей/усилителей низкой частоты), не имеющим отсчетных устройств '(указателей, шкал)', основным требованием к кон­ струированию остается удобство монтажа электрической схе­

* Компоновка РЭА с высоковольтным напряжением отдельных элс- •ментов осуществляется не по коэффициенту заполнения, а по параметрам электрической прочности (здесь и далее примечания автора).

7