某地面控制站方舱装车总体设计

2012-11-07张一帆

中国科技信息 2012年14期

关键词：装车军用方舱

张一帆

中国电子科技集团公司第十研究所，四川成都 610036

某地面控制站方舱装车总体设计

张一帆

中国电子科技集团公司第十研究所，四川成都 610036

1 概述

对于航天测控系统的地面站，从传统上划分可分为陆站、船站和车载站3种，陆站和船站由于地理位置受限以及经费需求量比较大，因此陆站和船站数量有限，当数量达到一定程度后，就不会再增加更多的站点。而车载站由于其机动性、灵活性和环境适应性比较好，且相对来说经费需求较小，因此从最近这几年及将来的发展趋势来看，车载站的数量发展很快，行业用途也越来越广泛。

车载站组成主要包含载车底盘、方舱、方舱附件及电子设备等。

本文针对某测控系统地面控制车载站的6米方舱车的总体结构设计进行了阐述。

2 设计原则及设计依据

2.1 设计原则

贯彻执行现行有效的国家标准、国家军用标准、行业标准和企业标准；

在综合分析战术技术性能的基础上，充分运用优化设计、可靠性设计、维修性设计、价值工程等专业工程技术进行方案设计；

在满足技术要求的前提下，最大限度地采用标准件、通用件、标准化模块通用结构，优选和压缩标准件、通用件、外购件及原材料的品种、规格。

2.2 设计依据

设计工作中参照并执行了下列标准：

GB1589-2004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值

GJB79A-1994 厢式车通用规范

GJB219B-2005 军用通信车通用规范

GJB367A-2001 军用通信设备通用规范

GJB870－90 军用电子设备方舱通用规范

GJB2093－94 军用方舱通用试验方法

3 载车选型

3.1 系统组成和配置

6米方舱车主要由SX2153B型军用越野汽车二类底盘、6米方舱、空气调节系统、供配电系统及布线、装车结构件及工具附件等组成。

3.2 底盘

根据6m方舱的实际使用环境，考虑到底盘承载方舱后的整体性，同时综合考虑系统装备底盘车的先进性，选用陕汽SX2153B（6×6）型军用越野车二类底盘，该底盘是在SX2153车的基础上开发研制的一种新型越野汽车。该车具有SX2153型越野汽车的许多性能先进的总成，同时在SX2153型越野汽车的基础上，加长轴距，增加了上装的可利用空间。外形见下图。

图1 陕汽SX2153B（6×6）型军用越野车底盘外形图

陕汽SX2153B（6×6）型军用越野车二类底盘主要性能参数见表1。

4 装车布局

4.1 基本原则和要求

布局设计的基本原则是：在保证系统功能完成的基础上，重点考虑电磁兼容和人机工程，使用整车布局合理、美观大方、操作方便、乘坐舒适。

4.2 整车形式

为了实际工作使用需求，本车在运载平台上装载有6米方舱，作为设备装载和人员工作的空间。

4.3 外部布局

本方舱车外部包含方舱门、空调、发电机、电动顶盖、信号口、电源口、维修门等。车外部布局见图2、图3、图4。

表1 SX2153B型越野汽车底盘主要性能参数表

图2 外部布局（右侧视图）

图3 外部布局（左侧视图）

图4 外部布局（后部视图）

4.4 内部布局

本车的内部布局参见图5。

方舱内部共分为天线舱和设备舱，其中天线舱安装1个1.8米的天线，同时安装天线升降平台，保证天线工作时升出舱外。设备舱安装2个设备机柜、2个设备控制台及UPS柜、文件柜等辅助设备。

图5 内部布局

5 重量及质心估算

以整车的前桥中心点在地面的投影为坐标原点。以车长方向为X坐标，车宽方向为Y坐标，车高方向为Z坐标。改装后底盘车及主要装车设备的重量及质心位置见下表：

表2 主要装车设备的重量及质心位置

(1) 整车重量：

G=14753kg＜原车满载重量15000 kg。

(2) 整车质心位置：

X =（W1·X1+W2·X2+W3·X3）/ΣWi=3134(mm)；

Y =（W1·Y1+W2·Y2+W3·Y3）/ΣWi=-8(mm)；

Z =（W1·Z1+W2·Z2+W3·Z3）/ ΣWi=1491(mm)。

即：整车纵向质心位置为3134mm（距前轴）；

整车横向质心位置为右偏-8mm（距对称中心）；

质心高度1491mm（距地面）。

5.1 整车轴荷分配计算

后桥负荷G后=∑Wi.Xi/L=9634kg<原车后桥最大满载质量12000 kg；

前桥负荷G前=∑Wi-G后=5119kg<原车前桥最大满载质量5200 kg；

前桥占总质量的比例为G前/∑Wi=5119/14753=34.7%。

5.2 横向稳定性

根据GJB2225.6-94的要求，安装设备后，重心高度应当符合横向、纵向稳定性的要求。

横向稳定性应符合下式规定：

式中：B —— 汽车轮距,底盘轮距B=2058mm；

α—— 侧倾稳定角：国军标要求为α≥31!；

H —— 质心高度，根据前面计算：H=1491mm。

代入数据得：

则α= arctg0.69=34.8!＞31!

所以，横向倾覆系数满足要求，汽车横向稳定性满足要求。

5.3 纵向稳定性

纵向稳定性应符合下式规定：

式中：L —— 整车重心距后轴距离L=4800-3134=1666mm；

Φ—— 地面附着系数：国军标要求为Φ=0.5～0.6；

H —— 质心高度，根据前面计算：H=1491mm。

代入数据：

根据以上分析，整车的横向、纵向均满足稳定性要求。

6 结语

在综合分析技术性能的基础上，采用通用化、模块化等成熟的技术和制造工艺，充分运用可靠性、维修性、安全性、价值工程等专业工程技术措施，布局设计合理，能满足系统使用的要求。

[1]邱成悌，赵!殳，蒋全兴.电子设备结构设计原理[M].南京：东南大学出版社，2005.

[2]王健石，胡克全，吴传志.电子设备结构设计手册[M].北京：电子工业出版，1993

[3]周长忍，刘光曾，夏强辉，王振武.QJ2608-94军用方舱规范[M].北京：中国航天工业总公司，1994

Structural Design of a Ground Control Station Vehicle System

Zhang Yifan
The 10th Research Institute of CETC, Chengdu, 610036, China

航天测控系统车载站，由于其机动性、灵活性和环境适应性比较好，且相对来说经费需求较小，因此最近这几年及将来的发展趋势来看，车载站的数量发展很快，行业用途也越来越广泛。设计贯彻执行现行有效的国家标准、国家军用标准、行业标准和企业标准，在满足技战术要求的同时，提高“三化”水平。整个地面站载车系统主要包含载车底盘、方舱、方舱附件及电子设备等，选用陕汽SX2153B（6×6）型军用越野车二类底盘。对车内外设备进行合理布局，再经过重心及质心计算，满足设计要求。

地面控制站；方舱；布局；重心计算

Vehicular space TT&C stations, according to their developing trend in these years and the future, are booming in quantity and having broader applications, for their mobility, flexibility and adaptability as well as relatively less need of fund. The design of the vehicular TT&C system complies with currently effective national standards, national military standards, industrial community standards and enterprise standards. Technical and tactical requirements are satisfied, meanwhile,“generalization; serialization and modularization”requirement is also improved. The whole ground control station vehicle system mainly consists of carrier chassis, shelter, shelter attachment and electronic equipment. Military cross-country vehicle Class II chassis SX2153B（6×6）of Shanxi Automobile company is adopted. Layout of internal and external equipment is reasonably arranged and then the center of gravity and the center of mass are calculated, to satisfy the design requirement.

ground control station; shelter; layout; calculation of the center of gravity

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.058

张一帆（1976- ），男，工程师，主要研究方向为航天电子设备结构总体设计。