РАДИОЛОКАЦИОННАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА
RADAR ANTENNA ARRAY

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации, а именно - к радиолокационным антенным решеткам, которые могут быть использованы в радиотехнических системах для определения координат целей с помощью моноимпульсного метода пеленгации.
Известна конструкция радиолокационной антенной решетки, содержащая совокупность антенных модулей, установленных в корпусе, снабженная основанием для объединения с узлом подвески, с возможностью развертывания из горизонтального транспортного положения в вертикальное рабочее положение и вращения антенной решетки в ее рабочем положении с помощью приводов, корпус антенной решетки выполнен герметичным и совмещенным с обтекателем антенных модулей, выполненным в виде защитной электромагнитно-прозрачной стенки корпуса антенной решетки, антенные модули установлены в корпусе антенной решетки и расположены для обеспечения теплового режима в условиях принудительного подвода средствами вентиляции воздушного потока через входные и распределительные отверстия полого продольного каркасного элемента, расположенного параллельно линии распределения антенных модулей вдоль полотна антенной решетки и снабженного радиаторами охлаждения антенных модулей (заявка на изобретение №2005139621, МПК H01Q 1/28, 2005 г.).
Недостатком известной конструкции является использование для отвода тепловой мощности от источников тепла внутри антенной решетки воздуха, подаваемого внутренними средствами вентиляции, охлаждение которого в наземной технике проблематично.
Перед авторами стояла задача снижения металлоемкости антенной решетки и обеспечения теплового режима антенных модулей, узлов и блоков за счет подаваемого внешними средствами вентиляции наружного воздуха, температура которого ниже температуры воздуха внутри корпуса, нагреваемого внутренними источниками тепла.
Задача решена за счет того, что в радиолокационной антенной решетке, содержащей совокупность антенных модулей, установленных в корпусе, снабженной основанием для объединения с узлом подвески, с возможностью развертывания из горизонтального транспортного положения в вертикальное рабочее положение и вращения антенной решетки в ее рабочем положении с помощью приводов, корпус антенной решетки выполнен герметичным и совмещенным с обтекателем антенных модулей, выполненным в виде защитной электромагнитно-прозрачной стенки корпуса антенной решетки, антенные модули расположены для обеспечения теплового режима в условиях принудительного подвода средствами вентиляции воздушного потока через входные и распределительные отверстия полого продольного каркасного элемента, расположенного параллельно линии распределения антенных модулей вдоль полотна антенной решетки и снабженного радиаторами охлаждения антенных модулей и вторичных источников питания, полый продольный каркасный элемент выполнен в виде зафиксированных в пазах основания антенной решетки ребер жесткости с охватывающими их стенки антенными модулями, при этом они выполнены заодно, образуя совместно жесткую конструкцию с внешней полой стенкой корпуса антенной решетки, в которой выполнены входные отверстия для принудительной подачи воздуха внешними средствами вентиляции, причем ребра жесткости образуют совместно с внешней стенкой корпуса антенной решетки контурные каналы для прохода воздушного потока, изолированные от внутреннего объема антенной решетки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение металлоемкости при одновременном улучшении теплового режима антенных модулей и вторичных источников питания.
Заявляемая радиолокационная антенная решетка обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.
Заявляемая радиолокационная антенная решетка, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.
Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей, где:
- на фиг.1 представлен вид спереди;
- на фиг.2 - вид слева;
- на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1;
- на фиг.4 - вид Б на фиг.3;
- на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.4;
- на фиг.6 - фланец поз.7 на фиг.4.
Радиолокационная антенная решетка 1, представляющая собой совокупность антенных модулей 2, установлена на корпусе 3 для объединения с узлом подвески 4 с возможностью развертывания из горизонтального транспортного положения в вертикальное рабочее и вращения с помощью приводов (на чертежах не показаны).
Антенные модули 2 защищены от внешних механических и климатических воздействий электромагнитно-прозрачной стенкой 5, при этом несущая конструкция антенной решетки 1 представляет собой каркас 6, во фланце 7 которого выполнены пазы 8, повторяющие геометрический контур каркаса 6, в котором закреплена замкнутая по периметру стенка 9 с внутренними каналом 10, и параллельные друг другу пазы 11, в которых закреплены ребра жесткости 12, представляющие собой полые продольные каркасные элементы, расположенные параллельно линии распределения антенных модулей 2 вдоль полотна антенной решетки, с охватывающими стенки ребер жесткости 12 для улучшения теплообмена антенными модулями 2. При этом ребра жесткости 12 выполнены заодно с фланцем 7 и стенкой 9, образуя жесткую конструкцию каркаса 6.
Ребра жесткости 12 одной стороной распределительным отверстием с воздухозаборником 13 заходят в канал 10 стенки 9, другой стороной ребро жесткости 12 проходит сквозь стенку 9 каркаса и имеет открытый конец канала для выхода нагретого воздуха. При этом каналы 10 в стенках 9 и каналы 14 в ребрах жесткости 12 образуют изолированные от внутреннего объема каркаса контуры 15, 16 для принудительного прохода воздуха, подаваемого через входные отверстия 17,18 внешними средствами вентиляции 19. При этом воздухозаборники 13 выполнены с сечениями, позволяющими производить забор воздушного потока из канала 10 стенок 9 каркаса пропорционально выделяемому на стенках ребер жесткости 12 антенными модулями количеству тепла.
Для улучшения теплопередачи в местах большой тепловой нагрузки, например, вторичных источников питания 21 блоков управления фазовращателями антенной решетки внутренняя поверхность стенок 9 каркаса 6 увеличивается за счет ребер 20, совокупность которых составляет радиатор, отводящий тепло от вторичных источников питания 21.
Пазы 8 и 11, выполненные во фланце 7 каркаса 6, позволяют повысить технологичность конструкции каркаса антенной решетки, сократить количество оснастки и трудоемкость изготовления.
Радиолокационная антенная решетка работает следующим образом.
Снаружи воздушный поток вентиляционными устройствами 19 (в данной конструкции центробежный вентилятор) подается через входные отверстия 17, 18 в изолированные от внутреннего объема корпуса 3 контуры 15, 16 и, протекая по каналу 10, снимает с внутренней поверхности стенки 9 часть тепловой мощности, выделямой источниками тепла, расположенными внутри корпуса 3, а с внешней поверхности стенки 9 часть тепловой мощности, получаемой от солнечного излучения, и через выходное отверстие в стенке 9 выходит наружу. Через распределительные отверстия с воздухозаборником 13 воздух поступает в каналы 14 ребер жесткости 12 и, протекая вдоль стенок, снимает часть тепловой мощности, выделяемой охватывающими стенку антенными модулями 2, и через открытые концы каналов 14 выходит наружу.
На предприятии-заявителе разработана конструкторская документация на заявляемую конструкцию, изготовлены экспериментальный и опытный образцы радиолокационной антенной решетки, испытания которых подтвердили работоспособность и эффективность заявляемой конструкции радиолокационной антенной решетки. В настоящее время предприятие приступило к изготовлению нескольких серийных изделий, реализующих заявляемую конструкцию радиолокационной антенной решетки.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.