Одноблочные и многоблочные конструкции.

 

Компоновка радиотехнического изделия – часть процесса конструиро­вания. На этом этапе определяются форма и габаритные размеры всего аппарата, а также взаимное расположение отдельных узлов, деталей и блоков. От качества компоновки в значительной мере зависят техничес­кие, технологические и эксплуатационные характеристики изделия, а также его надежность и ремонтопригодность. В процессе компоновки необходимо соблюдать следующие условия:

– между отдельными узлами, приборами и блоками должны отсут­ствовать заметные паразитные электрические взаимосвязи, влияющие на технические характеристики изделия; тепловые и механические влия­ния элементов конструкции не должны значительно ухудшать их техни­ческие характеристики;

– взаимное расположение элементов конструкции должно обеспечить технологичность сборки и монтажа с учетом использования автоматов и полуавтоматов, легкий доступ к деталям для контроля, ремонта и обслуживания;

– расположение и конструкция органов управления и отсчетных устройств должны обеспечивать максимальные удобства для оператора;

– изделие должно удовлетворять требования технической эстетики;

– габариты и масса изделия должны быть минимальными.

Однако следует отметить, что габариты и масса изделия в значитель­ной мере зависят от принятых схемных решений и используемых радио­элементов. Резкое сокращение габаритов и массы было получено при переходе от ламповых схем к схемам на полупроводниковых приборах. Такой переход сопровождался уменьшением выделяемой в аппаратуре мощности и снижением значения питающих напряжений, что позволило наряду с полупроводниковыми элементами применять малогабарит­ные маломощные резисторы, конденсаторы и другие малогабаритные радиоэлементы. Еще больший эффект получается при широком исполь­зовании в аппаратуре гибридных и полупроводниковых микросхем.

Мерой эффективности мероприятий по уменьшению габаритов ап­паратуры является плотность монтажа – среднее количество радиоэле­ментов, умещающееся в единице объема, например в 1 см³.

Удовлетворить одновременно всем перечисленным требованиям в большинстве случаев не удается. Поэтому процесс компоновки, как и всякий процесс конструирования, сводится к нахождению оптималь­ных решений.

Радиотехнические изделия имеют разное назначение и состоят из различного количества элементов. Так, схема карманного радиовеща­тельного приемника состоит из нескольких десятков элементов, причем масса каждого из них не превышает десятков граммов. При конструиро­вании все элементы, включая антенну и источники питания, стремятся скомпоновать в одном приборе, удобном для переноски.

Современная радиолокационная станция может состоять из десятков тысяч элементов массой от нескольких грам­мов до десятков килограммов. Попытка создать станцию в виде одного прибора приведет к абсурдным результатам: станция будет неудоб­на при транспортировке и размещении, будут затруднены ремонт и эксплуатация, станция будет обладать плохой технологичностью и надежностью. Поэтому современные сложные радиотехнические устройства обычно разделя­ют на приборы. Метод разделения, а также требования к конструкции приборов в значи­тельной степени зависят от характеристик объ­екта, на котором будет установлено радиотех­ническое изделие, и от конструкции элементов, из которых состоит схема изделия.

Рассмотрим, например, как может бить кон­структивно решено изделие, которое устанавливают в стационарных помещениях, в крупногабаритных фургонах специальных автомашин, на крупнотоннажных кораблях и других объектах.

К аппаратуре, расположенной на перечисленных объектах, не предъяв­ляют чрезмерно жестких требований по массе и габаритам. Если аппа­ратура состоит из большого числа элементов, то ее выполняют в виде стойки (шкафа), как показано, например, на рис. 6.1.

 

 

Рис.6.1.Стойка.

1-корпус; 2-6 -блоки.

 

Если аппаратура содержит приемно-передающие устройства, то ан­тенны и согласующие блоки выполняют в виде отдельных приборов, которые в силу специфики использования будут размещаться на крыше, палубе, мачтах.

Непосредственно на стойке могут быть расположены органы управ­ления, контроля и отображения информации, выдаваемой аппаратурой. Если один оператор должен управлять комплексом аппаратуры, распо­ложенной в нескольких стойках, то перечисленные органы должны быть сосредоточены на одной из стоек или вынесены на специальный пульт управления.

При конструировании радиоэлектронных устройств, предназначен­ных для установки на самолетах, необходимо учитывать следующее:

– современном самолете, даже малогабаритном, приходится устанавливать большое количество аппаратуры, предназначенной для связи, определения местоположения самолета, выполнения посадки в условиях плохой видимости и решения ряда других задач, без которых полет современного самолета невозможен;

– управление этой аппаратурой часто осуществляет летчик или штурман, реже – специальный оператор;

– площадь панелей, расположенных непосредственно перед рабочим местом оператора, крайне ограничена.

В силу перечисленных причин специфической особенностью конструк­ции аппаратуры, размещаемой на самолетах, является наличие отдель­ного малогабаритного пульта, на котором сосредоточивают все органы управления, контроля и устройства отображения информации.

Все остальные приборы могут быть размещены в фюзеляже самолета на значительном расстоянии от оператора и соединяются друг с другом кабелями и разъемами.

Чтобы обеспечить унификацию конструктивных решений и удобство размещения радиоэлектронной аппа­ратуры на различных типах само­летов, для самолетной аппаратуры разработаны унифицированные ря­ды габаритных размеров приборов. Один или несколько приборов, относящихся к одному и тому же радиоэлектронному устройству, мож­но размещать при необходимости в различных частях фюзеляжа са­молета на индивидуальных крепеж­ных рамах с учетом специфики его конструкции, обеспечивая оптимальную компоновку всего самолета в целом. Так как различные приборы могут иметь равные размеры в двух измерениях, при необходимости их можно компоновать в более крупные приборы, устанавливая на групповой раме, как показано, на­пример, на рис. 6.2.

 

Рис.6.2. Установка блоков самолетной аппаратуры.

а – на индивидуальной раме; б – на групповой раме.

 

К ракетной и космической аппаратуре предъявляют самые жесткие требования с точки зрения габаритов и массы. Чтобы аппаратура наибо­лее эффективно заполняла рабочий объем объекта, ее часто приходится конструировать с учетом особенностей конфигурации корпуса, например придавая ее приборам цилиндрическую форму.