Задачи конструирования РЭС
Конструкция должна обеспечивать:
1. Заданные показатели надёжности работы (наработку на отказ
или вероятность безотказной работы или др. в зависимости от функционального назначения).
2. Возможно минимальные объём и массу при обеспечении заданных температурных режимов и электромагнитной совместимости.
3. Применение разрешённых компонентов, материалов и техпроцессов.
4. Устойчивость к механическим и климатическим воздействи-
ям.
5. Стойкость к воздействиям спецфакторов.
6. Заданные условия работы членов экипажа.
7. Товарный вид.
8. Возможно минимальную стоимость.
Исходные данные к разработке ТЗ на конструирование
Особенности конструкций наземных мобильных РЭС
Наземные мобильные РЭС устанавливают на автомобильном, гусеничном и железнодорожном транспорте. При разработке конструкции подобных РЭС прежде всего учитывают размеры и форму отведённого объёма. Конфигурация объёмов для размещения РЭС на гусеничных транспортных средствах показана на рис.1.
Рис.1
Масса бортовых РЭС, размещаемых на гусеничном самоходе, составляет примерно 40 % от всей нагрузки на оси. Расчётная нагрузка на одну ось составляет 7 тонн. РЭС удобно выполнять в виде стоек, не требующих места в проходе для открываемой двери. Размеры стоек и блоков выбирают с учётом размеров дверных проёмов, люков и крышек отсеков.
Расширенное ТЗ
Конструкторские требования
1. Требования по живучести и стойкости к воздействию
внешних влияющих величин.
1.1. По устойчивости к климатическим и механическим воздействиям РЭС относится к группе
z.B. (например) 1.8 УХЛ по ГОСТ В 20.39.304
1.2. РЭС должно обеспечивать работу в следующих условиях
z.B. (например) - на стоянке и на ходу объекта;
- на высоте над уровнем моря до 3000 м;
- при кренах и дифферентах объекта до 15 град длительно и до 30 град кратковременно (до 2 минут);
- при угловых скоростях разворота объекта до 20 град/с;
- при вибрационных нагрузках в диапазоне частот от 10 до
80 Гц с ускорением до 4g для аппаратуры, работающей на
ходу, и до 0,5g для аппаратуры, не работающей на ходу;
- при воздействии акустического шума с уровнем звукового давления (относительно 2·10-5 Па) до 120 дБ в диапазоне частот (50…10000) Гц;
[единица громкости СОН – это громкость непрерывного чистого синусоидального тона частоты 1 кГц, создающего звуковое давление 2 мПа]
[ Исходные значения величин
Уровень звукового давления ………2∙10-5 Па
Уровень звуковой мощности ……….10-12 Вт
Уровень интенсивности звука ………10-2 Вт / м2
1 Па = 1 Н / м2 1 Н = 0,102 кг]
- при воздействии механических ударов:
- - одиночного действия с пиковым ускорением до 75 g длительностью (1…5) мс;
- - многократного действия с пиковым ускорением 15g длительностью (5…10) мс;
- - при воздействии атмосферного пониженного давления до 460 мм рт. ст.;
- - при воздействии температуры воздуха, окружающего объект, от минус 50 до +50 ºС на высоте до 1000 м со снижением верхнего предела температуры до 40 ºС на высотах свыше 1000 до 2000 м, до 30 ºС на высотах свыше 2000 до 3000 м;
[Москва (150…250) м; Ереван 994 м; оз. Севан 1916 м;
Аддис-Абеба 2405 Апартадерос (Венесуэла) 3505 м]
- при относительной влажности воздуха, окружающего объект, до 98 % при температуре +25 ºС (в составе аппаратуры при +(30±5) ºС;
- при воздействии дождя (брызгонесущей среды с интенсивностью (5±2) мм / мин), росы, инея, тумана (в том числе морского), плесневых грибов;
- при запылённости воздуха до 2,5 г / м3 (состав пылевой смеси: песок – 60 %, мел – 20 %, каолин – 20 %);
- при воздействии солнечного излучения:
- - интегрального с плотностью потока 1125 Вт / м2;
- - ультрафиолетового с плотностью потока 68 Вт / м2;
- при воздействии ветра:
- - со средней скоростью до 30 м / с;
- - с максимальной скоростью до 50 м / с.
1.3. РЭС должно сохранять работоспособность после воздействия:
- предельных температур минус 60 и +65 ºС;
- циклических изменений температуры воздуха, окружающего объект, от минус 60 до +65 ºС;
- предельного атмосферного пониженного давления 90 мм рт. ст.;
[на уровне моря 760 мм; 3000 м → 532 мм;
4200 м → 460 мм; 18000 м → 89 мм]
- механических ударов с пиковым ускорением до 15g длительностью (10…15) мс.
1.4. РЭС должно обеспечивать штатную работу во время и после воздействия спецфакторов по степеням жёсткости IIIp, IV, IV, IV по ГОСТ В 20.39.305.
1.5. РЭС должно быть стойким к воздействию:
- коррозионно-активных агентов атмосферы аммиака с концентрацией 1,0 мг/м3,
- окислов азота с концентрацией 2,0 мг / м3, сернистого газа с концентрацией 2,0 мг/м3,
- сероводорода с концентрацией 1, мг/м3.
- к 4-кратному воздействию дегазирующих растворов №1 и 2-аш и полидегазирующей рецептуры РД-2 с плотностью орошения 0,5 л/м2 при каждом воздействии.
2. Требования по надёжности
2.1. По характеру применения (в соответствии с ГОСТ В 20.39.303) РЭС относится к аппаратуре категории А (многократного применения).
2.2. По возможности ремонта и восстановления – к ремонтируемому, восстанавливаемому непосредственно после обнаружения отказа.
2.3. По числу уровней качества функционирования – к 1-му виду (номинальный уровень и отказ, т.е. в процессе эксплуатации не допускается состояние РЭС с пониженной работоспособностью).
2.4. Должны быть обеспечены следующие показатели надёжности:
- средняя наработка на отказ должна быть не менее ….часов;
- среднее время восстановления не более 1 часа
или
- время безотказной работы….. часов.
3. Требования по эргономике и технической эстетике определяются условиями компоновки. Если РЭС скрыто люками, задвижками и т.п. элементами конструкции, то требования не предъявляются.
4. Требования по массе и объёму (габаритно-установочным размерам). В ракете и самолёте указывается место расположения.
Особенности конструкций РЭС морской техники
2.1. Аппаратура надводных кораблей.
2.1.1. Аппаратура, устанавливаемая в специальных помещениях, рубках, центральных постах управления и жилых помещениях (повыш. рабочая температура +40 ºС, предельная +70 ºС;
пониж. рабочая 0 ºС, предельная минус 50 ºС).
2.1.2. Аппаратура, устанавливаемая в трюмах, отсеках и машинно-котельных помещениях.
2.1.3. Аппаратура, устанавливаемая на открытых палубах вне помещений (повыш. раб. +55 ºС, пред. +70 ºС,
пониж. раб. минус 40 ºС, пред. минус 50 ºС).
2.1.5. Аппаратура, работающая непосредственно в воде (за бортом и в затапливаемых помещениях), в т. ч. буксируемая и опускаемая в воду.
2.3. Аппаратура подводных лодок
2.6. Аппаратура реактивных глубинных бомб,
торпед и противолодочных ракет
(2.6.1. Повыш. темпер. среды: раб. +35 ºС, пред. +70 ºС;
пониж. темпер. среды: раб. минус 4, пред. минус 50 ºС).
Аппаратура морской техники должна быть стойкой к воздействию ударных волн воздушных и подводных взрывов.
Качка: амплитуда качки ± 45 град; период (7…16) с.
Судовые РЭС
В соответствии с назначением судовые РЭС делятся на следующие основные группы:
- радиосвязь;
- радионавигация;
- гидроакустика;
- обнаружение, наведение, сопровождение цели и ракет.
На судах используют спутниковые системы радионавигации, позволяющие точно определить местонахождение судна. Гидроакустическая аппаратура используется для сканирования подводного пространства. Совмещённые запросчики-ответчики обеспечивают управление движением судов в акваториях портов и безопасное расхождение судов.
Корабли (т.е. суда военного назначения) должны быть рассчитаны на воздействие одиночных ударов в результате взрыва мины, торпеды, снаряда. В этих случаях шкафы РЭС устанавливают на амортизаторах, прикреплённых к стенке отсека. Размеры модулей РЭС должны обеспечивать прохождение их через отверстия люков.
Обращается внимание на защиту элементов конструкций от воздействия повышенной влажности и морского тумана. Прежде всего это относится к контактным соединениям (разъёмным и неразъёмным), а также к резьбовым соединениям. Для обеспечения защиты паяные и сварные соединения покрывают лаком или компаундом. Разъёмные соединения (например, контакты переключателей) покрывают золотом, а резьбовые соединения – слоем кадмия. На несущие конструкции наносят гальванические или лакокрасочные покрытия, применяют анодирование.
Особенностью эксплуатации РЭС на морских судах является необходимость ремонтных работ при удалённости от основной ремонтной базы и при отсутствии технологической базы.