摘 要：現(xiàn)代車載雷達(dá)的口徑也越來越大，作為主要運(yùn)輸方式之一的鐵路運(yùn)輸，因運(yùn)輸高度、寬度方向上的界限要求，給雷達(dá)的運(yùn)輸轉(zhuǎn)移帶來了不可避免設(shè)計(jì)難題，是大、中型雷達(dá)運(yùn)輸?shù)淖畲笃款i。文章從某型大口徑車載雷達(dá)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)入手，優(yōu)化原設(shè)計(jì)采用的方法，以簡便、快速、經(jīng)濟(jì)的方式降低車載雷達(dá)的運(yùn)輸高度，縮小運(yùn)輸寬度，滿足運(yùn)輸要求，可供同類雷達(dá)研制參考。

關(guān)鍵詞：車載雷達(dá) 機(jī)動性 鐵路運(yùn)輸

中圖分類號：TP959.1+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0054-02現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，提高雷達(dá)機(jī)動性是提高雷達(dá)生存能力的有效手段之一，而雷達(dá)運(yùn)輸轉(zhuǎn)移的能力是機(jī)動性中的一個重要指標(biāo)，隨著雷達(dá)功能、性能的增強(qiáng)，雷達(dá)的口徑變大的趨勢越來越明顯，這對雷達(dá)的可運(yùn)輸性提出了挑戰(zhàn)。目前車載雷達(dá)最常用的運(yùn)輸方式是公路、鐵路兩種陸運(yùn)方式。其中鐵路運(yùn)輸界限要求高于公路運(yùn)輸，由于涵洞、隧道的客觀存在，在運(yùn)輸高度、寬度方向上的界限要求是影響大型雷達(dá)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的最大瓶頸。[1]

1 大口徑車載雷達(dá)運(yùn)輸性的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

目前，在中大口徑雷達(dá)的總體設(shè)計(jì)中，為滿足較大的抗傾覆能力和陣面自重，主天線設(shè)備往往體積大、自重大。在多種運(yùn)輸方式選擇中，半掛汽車列車因其具有大尺寸、大載荷的運(yùn)輸能力，以及“區(qū)段運(yùn)輸”“甩掛運(yùn)輸”“滾裝運(yùn)輸”等高效、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，得到了較廣泛的設(shè)計(jì)應(yīng)用。[2]

目前我國鐵路運(yùn)輸?shù)母叨冉缦抟裙愤\(yùn)輸?shù)母叨冉缦薜?，因此大多?shù)大口徑機(jī)動雷達(dá)采用凹梁式半掛車作為運(yùn)輸平臺，來降低車輛的運(yùn)輸高度，使其滿足運(yùn)輸要求。若仍然不能滿足火車運(yùn)輸界限要求時，一般可采用可收縮式后橋或者可拆卸式后橋兩種方法來降低車輛的運(yùn)輸高度。實(shí)際使用中，可拆卸式后橋較可收縮式后橋具有：承載能力大、運(yùn)輸通過性好、允許車速高和結(jié)構(gòu)形式簡單的特點(diǎn)，但需借助其它設(shè)備或裝置才能脫離車架，從而降低裝備的鐵路運(yùn)輸高度，操作較為不便。

2 某大口徑車載雷達(dá)的原鐵路運(yùn)輸方案

某型雷達(dá)的天線運(yùn)輸單元為半掛拖車，單元外形：13 m（長）×2.5 m（寬）×3.9 m（高），重達(dá)到31 t，設(shè)計(jì)采用了典型的凹梁式半掛車和可拆卸式后橋的結(jié)構(gòu)。

鐵路運(yùn)輸時，待半掛車在火車運(yùn)輸平板上就位后，需現(xiàn)場安裝半掛車后部撐腿，與半掛車前部撐腿共同配合，共同撐起并抬高半掛車，直到后橋與車架可以脫離，最后逐步收攏撐腿，直到車架縱梁落在火車平板上，降低了整個設(shè)備的高度，使之滿足火車運(yùn)輸條件。

3 原方案存在的問題

上述方案在實(shí)施過程中存在以下問題。

（1）現(xiàn)場安裝的半掛車后部撐腿橫向間距接近火車平板最外沿，人力操作撐腿升降不僅不便，也不安全，且實(shí)際鐵路平板新舊不一，邊沿的承載能力不可控，有較大安全隱患。

（2）因后橋懸掛采用板簧結(jié)構(gòu)，半掛車實(shí)際抬升高度需要疊加板簧恢復(fù)壓縮的行程，因此撐腿單次行程不足，需要二、三次的再裝配調(diào)整高度，操作非常繁瑣，并存在安全隱患。

（3）火車運(yùn)輸時，裝備重心距火車平板橫中心線愈遠(yuǎn)，橫向慣性力越大，安全系數(shù)越低（出于安全考橫向偏距不能超過100 mm）[3]，而半掛拖車在狹窄的火車平板上，很難依靠拖車或自身設(shè)備精確調(diào)整在平板上的橫向位置。

由于上述問題的存在，原方案難以安全、簡單的拆卸后橋，并方便、準(zhǔn)確的調(diào)整橫向位置。針對這些問題，考慮使用吊車吊裝來實(shí)現(xiàn)，但全車31 t，整體起吊需要的大噸位吊車市場保有量不高、使用費(fèi)用高、場地限制條件多，另外還需在半掛車上設(shè)計(jì)能足夠承載的吊點(diǎn)。受上述因素的限制，提出分頭起吊、分步降高的優(yōu)化方案，具體如下。

4 優(yōu)化方案描述

選取半掛車前部、后部的合適吊點(diǎn)，采用一端落地支撐，一端起吊降低高度的方式，拆卸后橋、分步降低高度，直到車架縱梁落在火車平板上，使之滿足火車運(yùn)輸條件，見圖1。

4.1 實(shí)現(xiàn)步驟

按火車平板縱向重心標(biāo)識位置停車，伸出前部撐腿落地?fù)螌?shí)并脫車頭，在靠撐腿處半掛車橫梁底部墊入墊木（厚610 mm），然后收攏前部撐腿，使半掛車落實(shí)在墊木上。

吊車就位后，在半掛車后端吊點(diǎn)纏繞軟吊帶并掛入吊鉤，拆卸后橋與車架的連接螺栓和剎車氣管。

在半掛拖車凹梁處放入墊木（厚350 mm）后起吊，待后橋和車架自然分離后，拖出后橋，緩慢落下使半掛車落實(shí)在墊木上。

變換到前端吊點(diǎn)，起吊后移除前端對應(yīng)墊木，直接使車架縱梁落在火車平板上，并校準(zhǔn)與火車平板的橫向距離。

變換到后端吊點(diǎn)，起吊后移除后端對應(yīng)墊木，直接使車架縱梁落在火車平板上，并校準(zhǔn)與火車平板的橫向距離，完成吊裝。

4.2 相關(guān)校核和計(jì)算

此型雷達(dá)已完成設(shè)計(jì)定型，另外設(shè)計(jì)增加吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)，會影響原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不宜實(shí)施。因此把思路擴(kuò)展到在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上尋找可承受較大載荷（不小于12.9 t，計(jì)算見后）的合適吊點(diǎn)。以下是設(shè)備起吊和吊點(diǎn)承載能力的計(jì)算校核。

（1）起吊重量的校核，也作為選擇吊點(diǎn)、吊繩和吊車噸位的條件。

①后端起吊（脫開后橋），需要的最大起吊力如圖2所示。

其中：F1為吊車起吊力；

G為 裝備自重（31 t）；

L1為重心距離前部墊木支撐的間距（3598 mm）；

L2為吊車起吊點(diǎn)距離裝備重心的間距（5070 mm）；

解得F1=12.9 t，所以市面常見的25～35 t吊車即可滿足吊裝條件。

②前端起吊（拿出墊木），需要的最大起吊力如圖3所示。

其中：F2為吊車起吊力；

G為裝備自重（30 t，后橋1噸已脫開）；

L3為 吊車起吊點(diǎn)距離裝備重心的間距（6690 mm）；

L4為 重心距離后部墊木支撐的間距（1990 mm）；

解得F2=6.9 t，較后端起吊力更小。

（2）半掛拖車起吊點(diǎn)的承載能力校核。

①后端起吊點(diǎn)選擇設(shè)備液壓撐腿位置，原設(shè)計(jì)用于承受裝備全重40 t的使用工況，單點(diǎn)設(shè)計(jì)可承重大于20 t，遠(yuǎn)大于起吊力F1，選擇的后端起吊點(diǎn)承載能力足夠，無需增加額外的結(jié)構(gòu)。

②前端起吊點(diǎn)原設(shè)計(jì)用于增加設(shè)備在強(qiáng)風(fēng)工況下的抗傾覆力矩，計(jì)算的起吊力F2×1.5=10.35 t的受力工況進(jìn)行仿真分析，結(jié)果顯示在起吊點(diǎn)橫梁處最大應(yīng)力約為64 MPa（圖4所示），遠(yuǎn)小于高強(qiáng)度鋼板的抗拉強(qiáng)度600 MPa，可確認(rèn)前端起吊點(diǎn)承載能力足夠。

（3）半掛拖車小距離橫向調(diào)整的受力計(jì)算，見圖5。

如上圖所示，假定半掛拖車橫向偏移距離W=100 mm，選定吊繩后，起吊重心到吊鉤高度H=5500 mm，所以有以下幾點(diǎn)。

成年人的水平推力約為60 kg，考慮另一端存在車架與墊木之間的摩擦力，在吊車安全小幅擺動的條件下，4個成人可在半掛拖車一端起吊的狀態(tài)下，完成半掛拖車橫向位置的調(diào)整。

5 結(jié)語

上述優(yōu)化的鐵路運(yùn)輸方案，通過多次實(shí)施證明，操作安全簡便、經(jīng)濟(jì)性好。此方案可以獨(dú)立使用，也可根據(jù)需要組合使用。具體使用時需要根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和需要進(jìn)行全面分析，多方協(xié)調(diào)。同時車載雷達(dá)的運(yùn)輸性是一個系統(tǒng)工程問題，實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)該納入到車載雷達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的頂層范疇，對運(yùn)輸方式的實(shí)現(xiàn)方法合理定位，進(jìn)行多方案的比較，找出切實(shí)可行的措施，并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)，才能滿足口徑越來越大的車載雷達(dá)的運(yùn)輸需求。

參考文獻(xiàn)

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