мобильная антенная установка

Формула изобретения

1. Мобильная антенная установка, содержащая контейнер с аппаратурой, конструктивно совмещенный с антенной системой, включающей снабженную гидроцилиндром поворота подъемную мачту с антенной, выполненной с возможностью вращения относительно вертикальной оси, и привод вращения антенны, причем контейнер снабжен выносными поворачивающимися опорами, устанавливаемыми с возможностью контактирования с грунтом, и выполнен с возможностью размещения на автотранспортном средстве, отличающаяся тем, что в корпусе упомянутого контейнера смонтирована станина с подшипниками, в которых установлен штырь, кинематически связанный с упомянутым приводом вращения антенны, установленным на станине, на штыре с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно смонтирована подъемная мачта с антенной, связанная со штырем упомянутым гидроцилиндром ее поворота, при этом антенна выполнена в виде по меньшей мере двух шарнирно закрепленных на подъемной мачте панелей и снабжена органом развертывания-складывания панелей, а контейнер включает отсек, который снабжен открывающимися вверх створками и выполнен с возможностью размещения в нем станины и подъемной мачты с антенной в транспортировочном положении, при этом упомянутые панели снабжены центрирующими элементами, установленными с возможностью взаимодействия с боковыми стенками упомянутого отсека контейнера, а подъемная мачта снабжена устройствами фиксации последней в развернутом и транспортировочном положениях.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что антенные панели шанирно закреплены на подъемной мачте так, что в транспортировочном положении они расположены параллельно одна другой и плоскости поворота подъемной мачты.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые центрирующие элементы выполнены в виде подпружиненных роликов, ось качения каждого из которых параллельна продольной оси подъемной мачты, закрепленных на антенных панелях с возможностью качения по внутренней поверхности упомянутого отсека контейнера.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выносные поворачивающиеся опоры смонтированы на корпусе контейнера с возможностью размещения в транспортировочном положении вдоль контейнера в пределах его бокового габарита.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к антенной технике, в частности к мобильным антенным установкам с фазированными антенными решетками ФАР.

Известна полноповоротная мобильная антенная установка АУ, включающая автотранспортное средство, на платформе которого размещены контейнер с аппаратурой и вертикально установленная станина, выполненная из двух частей, одна из которых неподвижно закреплена на упомянутой платформе, а другая - шарнирно смонтирована на первой с возможностью наклона и снабжена подшипниками, в которых с возможностью поворота относительно ее продольной оси установлена поворотная платформа с антенной системой (авт. св. N 1446669, кл. H 02 Q 11/00, 1988; авт. св. N 1231552, кл. H 01 Q 1/08, 1986). Антенная система включает параболическое зеркало с контррефлектором и выполнена с возможностью развертывания-складывания при переводе антенны из транспортировочного положения в рабочее и обратно. В транспортировочном положении продольная ось поворотной платформы располагается горизонтально, при этом параболическое зеркало размещается таким образом, что его раскрыв располагается параллельно платформе автотранспортного средства.

Недостатком известной антенной установки является то, что в транспортировочном положении в конструкции устройства не предусмотрена защита антенной системы от случайных или преднамеренных повреждений. Кроме того, закрепление антенной системы на шасси автомобиля усложняет и удорожает АУ и исключает возможность использования АУ там, где невозможно передвигаться на автомобиле.

Известна мобильная АУ, содержащая антенную систему, развертываемую в рабочее положение и складываемую в транспортировочное положение (патент ФРГ N 2543416, кл. H 01 Q 1/08, 1979). Известное устройство включает автотранспортное средство, снабженное выносными поворачивающимися опорами, установленными с возможностью контактирования с грунтом. На платформе автотранспортного средства размещен контейнер с аппаратурой и закреплена вертикальная стойка, на которой шарнирно закреплены две плоские панели антенны, каждая из которых снабжена двумя шарнирно установленными тягами. Упомянутые тяги одним концом соединены с платформой. Устройство содержит органы развертывания-складывания панелей. В транспортировочном положении плоские панели закрепляются параллельно одна другой, опущенными на платформу. На вертикальной стойке панели закреплены с возможностью поворота из параллельного положения в положение под углом одна к другой. В транспортировочном положении рабочие поверхности панелей размещаются параллельно верхней плоскости платформы. Обе панели фиксируются одновременно параллельно платформе с возможностью подъема. В поднятом положении панели закрепляют таким образом, что их рабочие поверхности поворачиваются одновременно перпендикулярно верхней поверхности платформы. В поднятом и повернутом перпендикулярно платформе положении панели разворачивают в рабочее положение под углом одна к другой и фиксируют относительно платформы.

Недостатком известной мобильной АУ является то, что она имеет относительно сложную конструкцию и не обеспечивает быстрого развертывания антенны при передислокации АУ. Кроме того, АУ имеет ограниченный обзор по азимуту, поскольку антенная система в рабочем положении закрепляется неподвижно. Вместе с этим антенная система в известном устройстве постоянно закреплена на шасси автомобиля, что излишне усложняет и удорожает конструкцию и ограничивает возможность применения антенной установки, например, в местах, добраться в которые можно только воздушным транспортом. Недостатком известного устройства является также то, что в транспортировочном положении в конструкции устройства не предусмотрена защита антенных панелей от случайных или преднамеренных повреждений.

Известны также мобильные АУ, содержащие ФАР, перевозимые сложенными в транспортировочном положении и развертываемые в рабочее положение при подготовке антенн к работе (Саврасов В. Радиолокационные станции артиллерийской разведки, Зарубежное военное обозрение N 8, 1989, с. 28 - 30). Обзор пространства подобными антеннами осуществляется путем электронного сканирования в угломестной плоскости при одновременном механическом вращении ФАР в азимутальной плоскости.

Известна АУ радиолокационной станции обнаружения воздушных целей ESR 220 (Кирсанов Ю. Новые средства сухопутных войск ЮАР, Зарубежное военное обозрение N 11, 1993, с. 30 - 31, рис. 4), смонтированная на грузовом автомобиле средней проходимости. Шасси автомобиля снабжено выносными поворотными опорами, устанавливаемыми с возможностью контактирования с грунтом. Известное устройство содержит контейнер с аппаратурой, конструктивно совмещенной с антенной системой, которая представляет собой ФАР, установленную на поднимающейся до 10 м над уровнем земли мачте с гидроприводом. Мачта шарнирно смонтирована на корпусе контейнера. Привод подъема мачты выполнен в виде двух гидроцилиндров поворота, которые расположены снаружи боковых стенок контейнера и шарнирно закреплены на корпусе последнего. Обзор по азимуту осуществляется механическим вращением ФАР, а по углу места - электронным сканированием луча диаграммы направленности. На марше ФАР на упомянутом автомобиле размещается в специальном бронированном контейнере с открывающимися вверх створками. Это обеспечивает защиту ФАР от случайных или преднамеренных повреждений.

Недостатком известного устройства является то, что антенная система постоянно закреплена на автомобиле, что усложняет и удорожает антенную установку и исключает возможность применения ее в местах, куда автомобильным транспортом добраться невозможно. Кроме того, схемно-компановочное решение устройства предполагает ограничение габарита ФАР погрузочным габаритом упомянутого бронированного контейнера.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков заявляемому изобретению является мобильная АУ радиолокационной станции "Люр" (Богатырев Ю. Направления развития АСУ войсковой ПВО германии и США, Зарубежное военное обозрение NN 3", 4", 5", 1992, с. 46 - 47, рис. 1). Известное устройство содержит контейнер с аппаратурой, конструктивно совмещенной с антенной системой, которая представляет собой ФАР, установленную на подъемной мачте с гидравлическим приводом. Мачта шарнирно смонтирована на корпусе контейнера. Привод подъема мачты выполнен в виде двух гидроцилиндров поворота, которые расположены снаружи боковых стенок контейнера и шарнирно закреплены на корпусе последнего. Подъемная мачта раскладывается и поднимает ФАР на высоту 12 м. Обзор по азимуту осуществляется механическим вращением ФАР, а по углу места - электронным сканированием луча диаграммы направленности. Контейнер выполнен с возможностью размещения на шасси 10-тонного автомобиля повышенной проходимости. В транспортировочном положении подъемная мачта с ФАР размещается на крыше контейнера. При работе радиолокационной станции устройство может находиться на шасси автомобиля или на специально подготовленной позиции, для чего оно снабжено выносными поворачивающимися опорами, устанавливаемыми с возможностью контактирования с грунтом. Последние смонтированы на торцах корпуса контейнера. Известное устройство обеспечивает быстрое развертывание АУ при ее передислокации.

Недостатком известного устройства является то, что в транспортировочном положении в конструкции не предусмотрена защита ФАР от случайных или преднамеренных повреждений. Кроме того, схемно-компоновочное решение известного устройства предполагает ограничение габарита ФАР погрузочным габаритом автотранспортного средства. Вместе с этим размещение гидроцилиндров поворота подъемной мачты за пределами бокового габарита контейнера с аппаратурой увеличивает общий габарит АУ, что, в свою очередь, снижает ее транспортабельность при транспортировании другими видами транспорта, например воздушного.

Задачей настоящего изобретения является создание компактной мобильной АУ, обеспечивающей возможность ее быстрого развертывания-свертывания, а также защиту ФАР от случайных или преднамеренных повреждений в транспортировочном положении установки.

Указанная задача решается благодаря тому, что в мобильной АУ, содержащей контейнер с аппаратурой, конструктивно совмещенный с антенной системой, включающей снабженную гидроцилиндром поворота подъемную мачту с антенной, выполненной с возможностью вращения относительно вертикальной оси, привод вращения антенны, причем контейнер снабжен выносными поворачивающимися опорами, устанавливаемыми с возможностью контактирования с грунтом, и выполнен с возможностью размещения на автотранспортном средстве, согласно изобретению в корпусе упомянутого контейнера смонтирована станина с подшипниками, в которых установлен штырь, кинематически связанный с упомянутым приводом вращения антенны, установленным на станине. На штыре с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно смонтирована подъемная мачта с антенной, связанной со штырем упомянутым гидроцилиндром ее поворота. При этом антенна выполнена в виде по меньшей мере двух шарнирно закрепленных на подъемной мачте панелей, а контейнер включает отсек, который снабжен открывающимися вверх створками и выполнен с возможностью размещения в нем станины и подъемной мачты с антенной в транспортировочном положении. Упомянутые панели снабжены центрирующими элементами, установленными с возможностью взаимодействия с боковыми стенками упомянутого отсека контейнера. Подъемная мачта снабжена устройствами фиксации последней в развернутом и транспортировочном положениях.

Кроме того, антенные панели шарнирно закреплены на подъемной мачте таким образом, что в транспортировочном положении они расположены параллельно одна другой и плоскости поворота подъемной мачты.

Вместе с этим упомянутые центрирующие элементы могут быть выполнены в виде подпружиненных роликов, ось качения каждого из которых параллельна продольной оси подъемной мачты, закрепленных на панелях с возможностью качения по внутренней поверхности упомянутого отсека контейнера.

Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы на корпусе контейнера с возможностью размещения в транспортировочном положении вдоль контейнера в пределах его бокового габарита.

На фиг. 1 показана мобильная АУ в развернутом положении, общий вид; на фиг. 2 - устройство развертывания-складывания панелей ФАР, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство фиксации подъемной мачты в развернутом положении АУ, разрез Б-Б на на фиг. 1; на фиг. 4 - мобильная АУ в свернутом положении подъемной мачты с ФАР, вид сверху; на фиг. 5 - опорно-поворотное устройство подъемной мачты, разрез В-В на фиг. 4 (повернуто); на фиг. 6 - устройство сигнализатора о положении подъемной мачты перед поворотом последней в транспортировочное положение, разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - мобильная АУ в свернутом положении подъемной мачты с ФАР; на фиг. 8 - мобильная АУ в транспортировочном положении, поперечный разрез. Панели ФАР на фиг. 4, 7 и 8 показаны штрих-пунктирной линией.

Мобильная АУ содержит контейнер 1 с аппаратурой, конструктивно совмещенной с антенной системой 2, которая представляет собой ФАР, установленную на подъемной мачте 3, шарнирно смонтированной на контейнере. Последний выполнен с возможностью размещения на автотранспортном средстве (не показано). Контейнер включает корпус 4 с платформой 5 в виде прямоугольной силовой рамы, по углам которой смонтированы выносные поворачивающиеся опоры 6, устанавливаемые с возможностью контактирования с грунтом 7 посредством съемных опорных плит 8. Упомянутые опоры смонтированы на корпусе контейнера с возможностью размещения в транспортировочном положении вдоль контейнера в пределах его бокового габарита. В варианте осуществления изобретения опоры 6 снабжены гидроцилиндрами 9, которые являются составной частью гидравлического привода вывешивания и горизонтирования АУ. Контейнер 1 выполнен с центральным отсеком "а" и двумя аппаратными отсеками "б", размещенными по бокам центрального отсека вдоль продольных сторон контейнера. Центральный отсек контейнера снабжен открывающимися вверх створками 10 и выполнен с возможностью размещения в нем подъемной мачты с ФАР в транспортировочном положении. Створки 10 снабжены гидроприводами 11, расположенными на торцевых поверхностях корпуса контейнера, по два на каждую створку. В корпусе контейнера в передней части центрального отсека на платформе 5 смонтирована станина 12 с подшипниками 13, в которых с возможностью вращения установлен штырь 14. Последний посредством зубчатого колеса 15 кинематически связан с установленным на станине электроприводом 16 вращения ФАР по азимуту. На штыре с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно смонтирована подъемная мачта 3 с ФАР, связанная с штырем гидроцилиндром 17 ее поворота. В варианте осуществления изобретения подъемная мачта 3 установлена посредством двух полуосей 18, установленных в проушинах 19 штыря.

Подъемная мачта снабжена устройством фиксации ее в развернутом и транспортировочном положениях АУ. Устройство фиксации подъемной мачты в транспортировочном положении выполнено в виде стяжки 20, имеющей регулируемую длину и шарнирно закрепленной на платформе 5 с возможностью взаимодействия с соответствующим элементом зацепления, выполненным на подъемной мачте с ФАР. Устройство фиксации подъемной мачты в развернутом (рабочем) положении смонтировано на штыре 14 и содержит упор в виде цилиндрического штыря 21, взаимодействующего при вертикальном положении подъемной мачты 3 с соответствующим ответным элементом 22, выполненным на последней. Перемещение цилиндрического штыря 21 осуществляется при помощи шарнирно закрепленного на штыре 14 гидроцилиндра 23 посредством серьги 24 и двуплечего рычага 25, одно плечо которого шарнирно соединено с упомянутым гидроцилиндром, а другое - с шарнирно закрепленным на штыре 14 пружинным бономом 26, обеспечивающим фиксацию цилиндрического штыря в крайних положениях последнего.

Мобильная АУ снабжена установленным на станине 12 сигнализатором 27 о положении подъемной мачты 3 с ФАР перед поворотом (опусканием) подъемной мачты с антенной в транспортировочное положение. Сигнализатор 27 включает датчик 28, электромагнит 29 и подпружиненный фиксатор 30, взаимодействующий с пазом "в", выполненным в корпусе штыря 14.

Антенна выполнена в виде двух шарнирно закрепленных на подъемной мачте панелей 31 и 32 ФАР и снабжена органом развертывания-складывания панелей. В варианте исполнения изобретения подъемная мачта выполнена в виде коробчатой стойки. Панели ФАР закреплены на стойке своими верхними и нижними поясами при помощи двух пар шарниров 33 и 34 и шарнирно установленных на панели тяг 35, другие концы которых шарнирно закреплены на соответствующих каретках 36 привода развертывания-складывания панелей. Привод развертывания-складывания панелей размещен на стойке и выполнен в виде двух соосно установленных разнонаправленных ходовых винтов 37 и 38, неподвижных в осевом направлении, соединенных с расположенным между ними электромеханическим приводом вращения 39. Ходовые винты снабжены ходовыми гайками (не показаны), каждая из которых шарнирно закреплена в соответствующей каретке 36, установленной с возможностью продольного перемещения по закрепленной на стойке и расположенной коаксиально ходовому винту направляющей трубе соответственно 40 и 41. Каретка выполнена с цапфами. Между кареткой и наружной поверхностью соответствующей трубы установлены центрирующие элементы в виде роликов 42. В каждой трубе выполнены диаметрально расположенные пазы "г" со спиральным участком со стороны привода вращения 39, в которых с возможностью перемещения установлены цапфы кареток 36. Каждая тяга 35 с кареткой и панелью образует карданный механизм, в котором тяга является промежуточным звеном, а входным и выходными звеньями являются узлы крепления тяги к каретке и панели антенны. В местах установки шарниров 33 и 34 установлены упоры, взаимодействующие с соответствующими опорными поверхностями панелей 31 и 32. Эти упоры обеспечивают выбор зазоров в шарнирах 33 и 34 при развертывании панелей ФАР в рабочее положение. Аналогичные упоры установлены на обоих концах каждой из тяг 35 (не показаны). Эти упоры взаимодействуют с соответствующими опорными поверхностями на каретках 36 и узлах крепления тяг к панелям и обеспечивают при развертывании панелей ФАР в рабочее положение выбор зазоров в карданных механизмах. Каждая каретка снабжена устройством ее фиксации в развернутом положении антенны. В варианте исполнения изобретения это устройство выполнено в виде двух закрепленных на каретке и расположенных симметрично относительно продольной оси последней гнезд с конической заходной поверхностью, взаимодействующих с соответствующими штырями, закрепленными на стойке.

Панели ФАР шарнирно закреплены на подъемной мачте таким образом, что в транспортировочном положении АУ они расположены параллельно одна другой в плоскости поворота подъемной мачты. Панели снабжены центрирующими элементами, выполненными в виде подпружиненных роликов 43, ось качения каждого из которых параллельна продольной оси подъемной мачты. Ролики закреплены на силовом каркасе панелей с возможностью качения по внутренней поверхности боковых стенок центрального отсека "а" контейнера 1. Для этого на внутренней поверхности стенок центрального отсека выполнены опорные элементы 44 - 47 с заходными участками. Установка центрирующих элементов позволяет минимизировать зазоры между стенками центрального отсека контейнера, что, в конечном итоге, вместе с принятой схемой свертывания панелей ФАР в транспортировочное положение позволяет уменьшить боковой габарит контейнера, являющийся наиболее критичным с точки зрения транспортабельности АУ, например, при транспортировании воздушным транспортом.

На задней торцевой поверхности контейнера 1 смонтирована насосная станция 48, соединенная гидравлическими магистралями соответственно с гидроцилиндрами 6 привода вывешивания и горизонтирования АУ, гидроприводами 11 створок 10 центрального отсека контейнера 1, гидроцилиндром 17 поворота подъемной мачты и гидроцилиндром 23 устройства фиксации подъемной мачты в развернутом положении. В гидравлических магистралях, соединяющих насосную станцию с исполнительными гидроцилиндрами, установленными на поворотной части АУ, т.е. на штыре, предусмотрены устройства для быстроразъемного соединения 49. Эти устройства выполнены с возможностью обеспечения автоматической расстыковки упомянутых гидравлических магистралей при повороте антенны по азимуту в случае, если магистрали не расстыковывали вручную.

Для доступа внутрь корпуса контейнера 1 на его передней и задней торцевых поверхностях предусмотрены герметичные дверки 50.

Мобильная антенная установка работает следующим образом.

В транспортировочном положении мобильной АУ подъемная мачта 3 занимает горизонтальное положение и располагается в центральном отсеке "а" контейнера 1, при этом панели 31 и 32 ФАР располагаются параллельно одна другой таким образом, что их рабочие поверхности располагаются перпендикулярно поверхности платформы 5. В этом положении подъемная мачта зафиксирована стяжкой 20, а панели удерживаются тягами 35, которые располагаются вдоль подъемной мачты (стойки) 3. При этом цапфы кареток 36 привода развертывания-складывания панелей находятся на спиральных участках пазов "г" направляющих труб 40 и 41. В варианте осуществления изобретения угол разворота осей тяг относительно стойки составляет 15^o. Подпружиненные ролики 43 через опорные элементы 44 - 47 взаимодействуют с боковыми стенками центрального отсека контейнера 1. Створки 10 центрального отсека закрыты и обеспечивают герметичность последнего. Выносные поворачивающиеся опоры 6 занимают положение вдоль контейнера и располагаются встречно-направленно под соответствующими аппаратными отсеками "б". В таком положении АУ имеет габарит погрузки, обеспечивающей возможность ее транспортирования как наземным, так и воздушным транспортом, например вертолетом МИ-26, имеющим минимальный поперечный габарит погрузки.

При доставке АУ к месту развертывания на автотранспортном средстве, например на полуприцепе, развертывание последней осуществляют следующим образом. Предварительно контейнер 1 снимают с полуприцепа, для чего разворачивают выносные поворачивающиеся опоры 6 и под гидроцилиндры 9 устанавливают съемные опорные плиты 8, габариты которых позволяют осуществлять развертывание АУ на мягком неподготовленном грунте. Затем контейнер при помощи гидравлического привода вывешивания и горизонтирования АУ приподнимают над поверхностью платформы полуприцепа, например, на 100 мм, после чего автотранспортное средство отъезжает. Производят горизонтирование АУ.

При помощи гидроприводов 11 открывают створки 10 центрального отсека контейнера 1. Затем отстыковывают стяжку 20 устройства фиксации подъемной мачты в транспортировочном положении. Подъемную мачту с ФАР переводят в вертикальное положение и фиксируют в этом положении при помощи гидроцилиндра 23.

Для перевода панелей 31 и 32 ФАР в рабочее положение включают электромеханический привод 39 вращения ходовых винтов 37 и 38. Ходовые винты начинают вращаться. При этом ходовые гайки вместе с каретками 36 начинают перемещаться по соответствующим ходовым винтам от середины стойки к ее концам. В начальный период движения кареток одновременно с продольным перемещением происходит разворот кареток посредством их цапф, взаимодействующих со спиральными участками пазов "г" направляющих труб 40 и 41. Вдоль направляющих труб каретки перемещаются на центрирующих роликах 42. По достижению каретками положения, соответствующего рабочему положению панелей ФАР, срабатывают устройства их фиксации. При движении кареток последние толкают тяги 35, заставляя панели ФАР поворачиваться на шарнирах 33 и 34, пока опорные поверхности панелей 31 и 32 не дойдут до соответствующих упоров. При этом тяги 35 поворачиваются в своих шарнирах, совершая сложное движение, переходя из положения, близкого к вертикальному, в горизонтальное. Упоры тяг 35 доходят до соответствующих опорных поверхностей на каретках 36 и на узлах крепления тяг к панелям. При этом панели ФАР занимают точное фиксированное положение, а их рабочие поверхности располагаются в единой плоскости.

Затем закрывают створки 10 центрального отсека контейнера и расстыковывают быстроразъемные соединения 49, установленные на гидромагистралях, сообщающих насосную станцию с исполнительными гидроцилиндрами, установленными на поворотной части АУ. При необходимости дополнительно производят горизонтирование АУ в развернутом положении последней. После этого включают электропривод 16 вращения ФАР по азимуту.

Складывание панелей ФАР и свертывание АУ в транспортировочное положение осуществляется в обратном порядке. При этом поворот подъемной мачты с ФАР в транспортировочное положение производят после того, как в результате срабатывания датчика 28 сигнализатора 27 поступает сигнал, что поворотная часть заняла требуемое положение.

Таким образом благодаря особенностям исполнения мобильной АУ изобретение обеспечивает возможность создания компактной мобильной антенной установки с антенной системой с ФАР, позволяющей осуществлять ее перевозку наземным, водным и воздушным транспортом, быстрое развертывание-свертывание при передислокации и защиту ФАР от случайных или преднамеренных повреждений в транспортировочном положении установки. При этом изобретение обеспечивает возможность эксплуатации антенной установки на неподготовленной позиции.