热仿真分析技术在相控阵雷达天线散热设计中的应用

天线阵面散热设计是雷达结构设计中的重要内容,它对提高天线系统的可靠性,保证雷达系统的正常可靠工作等具有重要的意义.同时,随着科学技术的不断进步和发展,热仿真分析技术在现代电子设备热设计中的地位和作用也越来越大.文中以某大型相控阵雷达天线热设计为例,首先对其散热方案进行分析比较,针对所选定的散热方案,应用CFD仿真软件FLUENT对阵面散热进行仿真分析,为天线系统的散热设计提供设计依据和参考,然后对仿真分析的结果进行分析总结,并对热仿真分析技术在复杂系统中的实际应用提出了观点和看法.     

弹载相控阵雷达导引头热控设计研究

热设计是有源相控阵雷达导引头研制成败的关键要素之一。本文针对弹载雷达导引头面临的高集成度、大热耗和恶劣的环境条件等问题,从降低天线罩热辐射影响和导引头内部散热设计方面,开展了导引头的热控设计研究,并根据导引头研制过程中面临的多种工况的散热需求,给出了多种热控设计方案,为相控阵雷达导引头的热控设计提供了参考。     

某有源相控阵雷达阵面散热设计研究

主要研究相控阵雷达阵面散热,将相控阵雷达阵面从散热角度分解成三大模块。结合某相控阵雷达阵面组件瓦片式的特殊形式,设计一种强迫风冷的散热方法。该方法使用了均热板,利用其均温性保证瓦片式组件的温度一致性。同时,分析了太阳辐射对TR组件散热的影响。数值模型的仿真与分析结果表明,在风量一定时,均热板自身的导热能力增加不能大幅度降低组件温度,但是可以有效改善组件温度的一致性,太阳辐射能够大幅度影响组件温升。     

大型相控阵雷达阵面平面度测量方法研究

阵面平面度是天线阵面设计的关键指标,其准确测量是指标校核的重要手段。文中从大型相控阵雷达的阵面平面度的测量需求出发,分析了现有常规测量手段在各型雷达中的适应性,并结合工程实际应用阐述了各方法在实际测量中的关键点,为同类应用时方法的选取和使用提供了依据。同时,针对现代大型相控阵雷达的设计特点,提出了平面度测量的未来趋势。     

水冷散热设计

文中针对某有源相控阵天线中T/R组件和电源组件散热条件差的特点,采用CAD软件建立散热模型,运用FLOEFD热设计软件对这些器件进行了水冷散热分析,分析结果满足了设计要求。这大大缩短了设计周期,降低了研制成本。     

基于小人法的MCM散热设计与仿真分析

航空机载相控阵雷达作为一种典型高密度电子元器件集成系统(Multi-Chip Module, MCM)对高温环境较为敏感,散热设计问题已成为制约其发展的瓶颈问题。针对航空机载相控阵雷达系统多芯片组件热源结构分析基础上,采用小人法对对问题进行创新分析并获得了相应创新设计方法。通过在热源下分布设置银质合金导热柱将热源的热量直接传导至冷板表面,并采用散热风道开口平滑设计避免因风道截面积突变而引起的冷却空气流局部受阻问题。针对某型号机载相控阵雷达接收组件的风冷散热结构进行设计,并通过热力学计算和Icepak软件对散热结构方案温度场进行相应热分析、模拟仿真和系统压力校核,验证设计方案的有效性。     

某雷达天线电源热设计及仿真分析

雷达天线电源是相控阵雷达的重要组成部分,天线电源模块功率大、热耗高且热源集中。某雷达天线阵面为密闭环境,空气流动性差,天线电源模块的散热困难。设计稳定、可靠、高效的散热方案,是保证天线电源正常工作的关键。因此,研究某雷达天线电源的散热问题,分析电源模块的功耗,通过计算提出液冷散热方案,设计冷板的结构形式,并依据仿真计算分析,验证该冷却方案的各项数据满足指标要求,解决了天线电源的散热问题。     

大型固定式相控阵雷达阵面安装方式研究

随着洲际弹道导弹、潜射弹道导弹、多弹头分导再入式导弹等进攻性武器和各种卫星的发展,对覆盖距离远、分辨率高、跟踪目标多的多功能探测系统装备——大型相控阵雷达的需求日益增加。近年来,大型相控阵雷达得到了长足的发展,远程预警雷达、远程相控阵雷达、远程防空监测雷达等均已完成阵地布设。不同的天线阵面安装结构形式对雷达装备的架设、阵面精度的控制带来了不同的影响。文中通过对比2部大型固定式相控阵天线阵面安装与阵面精度控制过程,分析了过渡骨架和调整机构2种连接结构形式对天线阵面的安装与精度控制的影响,阐述了两者的优劣之处,对今后大型相控阵雷达的高效、低成本研制和部署具有借鉴意义。     

微通道冷板在有源相控阵天线上的应用

由于相控阵雷达热流密度的不断增长和较高的可靠性要求,其冷却技术也面临着极大的挑战,微通道散热技术成为应对这一挑战的新方法。文中分析了矩形微通道冷板的高宽比、通道宽度、流体入口速度和温度对其换热特性的影响,在此基础上得出矩形微通道冷板的一组最佳结构参数。相控阵雷达微通道冷板和普通S型冷板的散热效果比较表明,微通道冷板能更高效地对相控阵雷达进行散热,为相控阵雷达散热提供了一种新方法。     

基于流挖掘算法的飞机液压管路裂纹泄漏故障监测研究

飞机液压管路是飞机液压系统中非常重要的组件，其出现裂纹故障将导致飞机出现严重的安全故障。针对循环压力冲击下的液压管路裂纹泄漏故障诊断，在飞机液压管路动力学分析的基础上，设计了循环压力冲击下裂纹故障检测多模式拓扑结构，通过流挖掘算法提取飞机液压管路裂纹泄漏故障特征来实现故障诊断，在试验台架中真实模拟飞机液压管路裂纹泄漏故障来验证故障监测方法的可靠性。试验结果表明，采用流挖掘算法的故障诊断方法能够快速的监测出飞机液压管路的裂纹泄漏故障。     

真空管雷达发射机热控技术研究

介绍了真空管雷达发射机未来发展趋势.针对真空管雷达发射机发热器件的特点,提出了解决真空管雷达发射机散热问题的热控方案,着重阐述了主要发热器件散热设计和热控系统设计方法;提供了主要发热器件的热设计标准,以及水套的计算流体力学仿真计算结果和油箱、冷板等图片;展望了热控技术的未来挑战以及新型热控技术;提出了热控系统"绿色设计"的环保概念;为雷达热控技术研究提供了一些解决方法,以供实际应用借鉴.     

某搜索雷达水铰链的设计改进

文中针对某型号搜索雷达水铰链在使用过程中存在的动密封补偿量小、质量稳定性差引起的渗漏问题,提出了一种新颖的机械密封结构形式。基于该结构现有的轴向高度和接口,对密封方式、流道设计和弹性元件等进行了全新的设计改进,并指出了改进的关键技术。经过长时间的试验验证和工程应用,从未发生渗漏。试验后拆开密封件,密封端面基本无磨损,能满足使用寿命要求,证明了改进措施的有效性,可以在高转速搜索雷达中推广应用。     

大功率雷达发射机海水冷却系统的设计

对于岛礁用大功率设备,海水冷却无疑是一种经济有效的方式.探讨了某岛礁用雷达海水冷却系统设计与实现过程,并就这一过程中出现的关键技术及问题做出了相应的研究.通过研究,设计出符合雷达发射机性能的海水冷却系统,并成功安装在某岛礁上.使用和运行证明,该系统较好地解决了岛礁雷达的冷却问题.     

某型无人机雷达整机热设计

为了保证雷达整机在无人机舱内恶劣的温度条件下能正常工作,这里采用在前机身侧部开设“猫耳洞”进行引风的方案.文中分别从雷达装机及热耗条件、整机级/单元级布局设计、各种飞行剖面下的整机热分析、对应的流场仿真等几个方面进行具体分析和计算.实物试飞验证证明,该雷达总体热设计方案完全能满足实际装机工作要求.该种散热方法对类似设备的整体热设计有一定的参考价值.     

水轮机主轴密封漏水的故障分析及处理

简述水轮机主轴密封的结构与工作原理,分析主轴密封漏水的原因。通过改造原主轴密封供水管路,提高主轴密封水压力等,解决了主轴密封漏水偏大的问题。改造后的主轴密封运行平稳,漏水量在设计范围之内。     

新型高对流层风廓线雷达设计与实现

文中介绍了一种新型高对流层风廓线雷达的设计与实现方法,首先将雷达的天线、T/R组件等设计为模块组件,然后通过模块的组合实现新产品的开发。该方法能够有效提升雷达的系统性能,提高产品的开发效率,缩短产品的研制周期。文中还列举了某高对流层风廓线雷达阵面单元模块的组成、组件热分析过程、户外设备的防护设计,可为同类产品的设计提供参考。     

某舰载相控阵雷达热设计技术研究

讨论在某舰载有源相控阵雷达冷却系统研制过程中,在传统热设计技术的基础上,结合了计算机仿真分析技术和针对“三防”的环境控制技术的应用。通过该冷却系统的成功研制,探索研究出一套既适应舰船使用环境条件,又适合相控阵雷达设备热特性要求的热设计方法。     

储水式电热水器防漏电新方案的应用研究

介绍了目前国内储水式电热水器的发展情况和行业内防漏电技术方案的应用现状,说明了储水式电热水器防漏电新技术方案的设计原理,并阐述了防电闸技术设计参数的确定、结构设计方案以及防漏电新方案与现有技术方案的对比等。防电闸技术结构简单,其与三极断漏电保护插头组成的防漏电新方案跟现有技术方案相比成本相当,但却有更加可靠的安全性能,因此具有显著的市场推广价值。     

某直升机警戒雷达发射机结构设计

直升机警戒雷达发射机功率量级大,发热量大,而飞机本身不能提供冷却风,机载情况下对发射机的体积和重量也有严格的要求,加之载机状态苛刻的工作环境,在较小的体积内研制重量轻、可靠性高的发射机难度较大。文中针对上述工作环境特点,提出了发射机整体结构设计思想,并着重讨论了热设计、结构强度设计和高压绝缘设计中的关键问题。设计的结果和最终实验证明,该发射机具有良好的工作稳定性和可靠性。文中的研究成果对直升机雷达的结构设计研究具有重要的借鉴意义。     

某型末制导雷达舱段的结构设计

针对某型号雷达舱段结构的特点,通过对其结构设计思路和方法的介绍,阐述了在微小空间进行设计时应遵循的几个原则和应重点考虑的一些关键技术,并对其中的关键技术散热设计进行了详细分析和设计计算.作为一种设计思路和方法,可在末制导雷达结构总体设计开发中参考与借鉴.