Аннотация.

В дипломном проекте разработана конструкция и технология изготовления блока управления лучом.

В пояснительной записке изложены техническое задание на блок, анализ технического задания, проведено описание: структурной схемы блока и ФЯ, принципиальной схемы ФЯ. Проведен конструкторско-технологический анализ элементной базы и выбор конструкционных материалов. Представлена разработка конструкции блока и функциональной ячейки. Проведен электрический расчет уровня перекрестных помех.

Также выполнены основные конструкторские расчеты показателей качества конструкции: тепловой режим, вибропрочность, надежность.

В технологической части рассматриваются вопросы процесса изготовления и сборки блока управления лучом ФАР. Проводится разработка оборудования для контроля, а также технологической инструкции по контролю работоспособности функциональной ячейки ФАР.

В экономической части дипломного проекта проводится технико-экономическое обо­снование целесообразности разработки и производства блока.

В разделе обеспечения безопасности жизнедеятельности описываются охрана труда персонала при изготовлении и сборке устройства.

Дипломный проект включает пояснительную записку объемом - 100 страниц и графические материалы в количестве - 13 листов формата А1.

Содержание

Стр.

Введение……………………………………………………………………………………………..…..3

1 Техническое задание на разработку конструкции блока управления лучом……………....4

2 Анализ технического задания…………………………………………………………………...…7

3 Конструкторско-технологический анализ схемы электрической принципиальной…….....7

3.1 Описание структурной электрической схемы блока и ФЯ УСМ…………….………..…7

3.2 Описание схемы электрической принципиальной ФЯ УСМ …………………………. ...8

3.3 Конструкторско-технологический анализ элементной базы ФЯ УСМ………….….…14

3.4 Разукрупнение блока…………………………………………………………………………..16

4 Разработка конструкции блока управления лучом……………………………………………17

4.1 Выбор способа охлаждения блока………………………………………………………….17

4.2 Выбор компоновочной схемы блока………………………………………………………..18

4.3 Выбор конструкционных и радиоматериалов……………………………………………..19

4.4 Разработка конструкции функциональной ячейки УСМ.………………………………...23

4.5 Разработка конструкции блока………………………………………………………………28

5 Расчет показателей качества конструкции блока управления лучом…………………...…30

5.1 Расчет теплового режима блока………………………………………………………….…30

5.2 Расчет вибропрочности блока…………………………………………………………….…34

5.3 Расчет надежности блока…………………………………………………………………….37

6 Разработка технологии изготовления блока управления лучом……………………………42

7 Оценка экономической эффективности блока управления лучом……………………….…62

8 Обеспечение безопасности жизнедеятельности при проектировании блока управления лучом…………………………………………………………………………………………………….74

Заключение…………………………………………………………………………..…………………83

Литература………………………………………………………………………..…………………….84

Приложение……………………………………………………………………….……………………85

Введение

В настоящее время авиационная промышленность представляет собой сложную систему с множеством уровней от разработки отдельных блоков самолетной техники до испытаний и модернизации уже готовых устройств. Несомненно, что на каждом уровне возникает множество проблем, которые требуют тщательного рассмотрения и решения.

Одной из проблем при создании современных бортовых радиолокационных станций является проблема расчета изменения фазы фазовращателей антенны и организация работы остальных блоков входящих в состав ФАР. Данный вопрос решается при помощи блока управления лучом.

При конструировании устройств бортовой аппаратуры основными факторами, определяющими принятие решения, являются требования высокой надежности, ремонтопригодности, минимальной массы, минимального объема и энергопотребления при безусловном обеспечении электрических характеристик устройства. В результате разработки необходимо создать конструкцию, отвечаю­щую всем требованиям технического задания.

1. Техническое задание на разработку конструкции блока управления лучом

1.1. Наименование изделия и области применения.

Наименование изделия: блок управления лучом системы ФАР.

Применяется в самолете: для расчета фаз, для системы фазирования и для управления переключением фазированных антенных решеток.

1.2. Основание для разработки.

Основанием для разработки служит задание на дипломное проектирование, по дисциплине «Конструирование и проектирование РЭС».

1.3. Цель и задачи разработки.

Целью разработки является комплект конструкторско-технологической документации на изделие.

Задачами разработки являются: схемотехническая отработка конструкции, разработка конструкции изделия, расчет показателей качества конструкции, оформление конструкторско-технологической документации.

1.4. Источники разработки.

1.4.1. Принципиальная электрическая схема ячейки УСМ и документы предприятия “Фазотрон - НИИР” г. Москва.

1.4.2. Конструкторские аналоги.

Конструкторским аналогом является БУЛ более раннего года выпуска, разработанный тем же предприятием. В конструкции блока не была предусмотрена возможность съема ПЗУ без разборки блока. Также блок был собран на более старой элементной базе и имел большую массу, объем и потреблял больше энергии.

1.5. Технические требования.

1.5.1. Состав изделия и требования к его конструкции.

Состав изделия: плата коммутационная, ячейка вычислителя, ячейка ПЗУ, ячейка литера-косеканса, ячейка сервисных сигналов, ячейка УСМ, ячейка КФС.

Конструктивно изделие должно представлять собой блок, выполненный с использованием печатных плат, заключенных в негерметичный корпус.

Габаритные размеры блока 280 мм  223 мм  125 мм.

Масса блока не более 5 кг.

Блок должен сохранять свою работоспособность при воздействии внешних дестабилизирующих факторов и электромагнитного влияния.

Предусмотреть меры для обеспечения пассивной вентиляции блока.

Обеспечить возможность доступа к соединительной плате в местах соединения ее с разъемами со стороны запайки последних.

1.5.2. Показатели назначения.

Напряжение логического нуля U< 0,4B.

Напряжение логической единицы U> 2,4B.

Входной сигнал – 32 разядный код (16- данные, 16- адреса).

Выходной сигнал – 32 разядный код (16- данные, 16- адреса).

Напряжение питания: 5 В ± 10 %.

Потребляемая мощность: 50 Вт.

1.5.3. Требование к надежности.

Среднее время наработки на отказ не менее 450 часов.

Вероятность безотказной работы не менее 0,8 (за 100 часов).

1.5.4. Требование к уровню унификации и стандартизации.

Уровни унификации и стандартизации, определяемые коэффициентами унификации и стандартизации должны быть не ниже 0,7.

1.5.5. Требование к безопасности.

Изделие должно быть электробезопасно при производстве, профилактических работах и ремонте.

1.5.6. Эстетические и эргономические требования.

По эстетическим и эргономическим требованиям изделие должно удовлетворять требованиям, предъявляемым к современной бортовой аппаратуре.

1.5.7. Условия эксплуатации.

Диапазон температур: (– 40; + 60) С.

Относительная влажность при температуре +35С: 98-100 %.

Давление: 5,46 кПа.

Вибрации:

частота: 10-2000 Гц

ускорение: 1-196 м/с²

1.5.8. Дополнительные требования.

Обеспечить съем и установку в процессе эксплуатации ячейки ПЗУ без полной разборки и демонтации БУЛ.

Разъемы для адаптера должны быть типа ГРППЗ.

1.5.9. Требование к транспортировке и хранению.

Транспортировка изделия допускается любым видом транспорта в заводской упаковке без ограничения расстояния.

Хранение изделия в заводской упаковке должно производиться в закрытом неотапливаемом складском помещении. Срок хранения 15 лет, при этом обслуживание не производится.

1.6. Стадии разработки.

1.6.1. Анализ технического задания до 1 декабря.

1.6.2. Конструктивно-технологический анализ схемы электрической принципиальной до 15 декабря.

1.6.3. Электрический расчет ячейки УСМ до 25 декабря.

1.6.4. Разработка конструкции блока управления лучом до 29 декабря.

1.6.5. Разработка конструкции ячейки УСМ до 5 января.

1.6.6. Расчет показателей качества блока управления лучом до 20 января.

1.6.7. Разработка технологии изготовления блока управления лучом до 23 января.

1.6.8. Оформление пояснительной записки и графической части до 29 января.

1.6.5. Защита дипломного проекта 24 февраля.

1.7. Комплект документации.

В комплект документации входят: расчетно-пояснительная записка, схемная документация, чертежи изделия.

1.8. Приложение.

1.8.1. Схемы электрические принципиальные.

1.8.2. Макетные образцы.