第30卷第2期2009年3月应用光学JournalofAppliedOpticsV01.30No.2Mar.2009文章编号:1002—2082(2009)02—0187—04车载升降桅杆系统的关键技术思考陈(1.西安应用光学研究所,立学1,刘宇1,李瑞峰2陕西西安710065,2.北京北方车辆集团公司,北京100072)摘要:为提高车载光电系统的作用距离,设计了一种升降式桅杆,采取液压驱动和机械传动相结合的复合传动形式,桅杆采用方形结构,长宽比控制在1:20之内,采用硬铝合金材料,壁厚不小于3mm,桅杆最大升起高度10m,升起或降下时间lmin,最大负重200kg。分析了桅杆的载荷能力、抗风特性和振动特性,给出了一种无滑环发条式收线装置,适合桅杆上下多路光电信号和电源电压传输。关键词:升降桅杆;光电系统;载荷能力;走线方式中图分类号:TN971.1文献标志码:AThinkingonkeytechnologyofvehiclemountedextensiblemastsystemCHENLi—xuel,LIUYul,LIRui—fen92(1.Xi’anInstituteofAppliedOptics,Xi’an710065,China;2.BeijingNorthVehicleGroupCo.,Beijing100072,China)Abstract:ForenhancingtheoperatingrangeofvehiclemountedE一0systemandkeepingbetterobservingabilitywhenthevehicleisconcealable,anelevatormastsystemwhichcouldburdenalong—rangeE—Osystemwasdesigned.Thecompoundtransmissionmodewhichcombinesthehydrolicdrivewiththemechanicaltransmissionassemblyisadopted.Thesquarestructureisusedbythemast。whoselength—widthratioiscontrolledwithin1:20.Itismadeofaluminiumalloy。anditswellthicknessismorethan3mm.Itsraisingheightis10m,thedurationofrisinguporgettingdownis1min,andthemaximumloadingcapacityis200kg.Theloadingcapability,windresistanceandvibrationcharacteristicofthemastareanalyzed.Aspringtake—upwithoutslipringispresented,whichissuitableforthesignalstogotoorcomefromthemastandthecurrenttoreachtotheopticalsystemsmountedonthetopofthemast.Keywords:extensiblemast;E—Osystem;loadingcapacity;take—upmode引言为提高诸如车载侦察、观瞄和火控等光电系统的作用距离,同时载车能够更好地隐蔽自己,提高生存能力,将光电传感器安装在可升降桅杆的承载平台上,是一个较好的解决方案。一方面桅杆承载的光电系统需要在高稳定精度下工作,另一方面,桅杆又安装在运动的车辆上。因此升降桅杆在设计过程中需要考虑载车、桅杆和光电传感器相互作用等诸多因素,如桅杆的结构形式、受力分析、振动特性和桅杆上下的电缆连接等。下面我们以负重150kg,观察距离15km的桅杆为例阐述设计过程中关键技术的考虑。1结构形式与参数选择1.1结构形式大负荷、高举升车载桅杆一般分为折叠式和伸收稿日期:2008—09—27;修回日期:2008一11—24作者简介:陈立学(1959一),男。吉林伊通人,高级工程师,主要从事光电系统总体技术研究工作。E—mail:chenlixuem@tom.com万方数据·188·应用光学2009,30(2)陈立学,等:车载升降桅杆系统的关键技术思考缩式两种。折叠式桅杆一般为液压驱动,其举升力大承载能力强,相应的其体积质量较大,升降时耗费动力功率也比较大。收藏时平卧于载车顶部,所占空间较大,不适于承载体积相对较小的光电设备。伸缩式桅杆与折叠式相比,其举升承载能力较小,相应的体积质量较小,升降时耗费动力功率也比较小,可收藏于载车内部,不占用车顶空间,适于承载体积质量相对较小的光电仪器、通信天线等设备。伸缩式升降桅杆大致又可分为电动升降、气压升降和液压升降3种。经过比较发现,电动升降桅杆升降速度太慢,101TI的行程需要(3~5)min,不能满足战场准备和撤收时间要求;气压桅杆升降时有跳跃,负重沉降明显,稳定性稍差,不能满足高精度光电设备对目标的定位要求;液压升降桅杆升降速度快、载荷能力强,如果液压驱动机构密封好,不会有明显的负重沉降,比较适合稳定精度较高,负荷在(100~200)kg的升降平台。如果桅杆升程较高,采用纯液压驱动,所需液压油缸也会很大。为进一步减小体积、提高效率,我们采取液压驱动和机械传动...