陕西黄河集团设计所 陕西西安 710043
摘要：本文主要分析风对雷达的影响，计算在9级风下雷达所受的倾翻力矩，由此分析雷达在9级风下能否正常工作。
关键词：风载荷；矫正力矩；倾翻力矩
引言
雷达在工作中主要受到雷达自重、风载荷等影响，而风载荷是影响雷达精度的主要因素之一。
1 分析环境
针对雷达车上工作的形式，我们仅对雷达处于最严酷的状态进行分析计算。此状态为风从垂直于天线阵面的水平方向吹来，此时雷达迎风面最大，所受风载荷最大。当风载荷作用于雷达表面，会对雷达产生倾翻力矩，相对于倾翻力矩，雷达自重会产生矫正力矩，当矫正力矩大于倾翻力矩时就认为雷达满足安全条件，那么我们即可认为雷达抗风能力满足要求。
2 风载荷的计算
2.1 风压计算
风可以从各个方向吹来，风作用主要取决于物体外形，而风力作用的结果是增大或减小风压，风压与风速成平方关系：
P=qv2/2
式中：P为风的压力
q为风的密度
V为风的速度
风力等级和空气密度息息相关，空气密度受环境温度和空气湿度的直接影响，我们这里按照0摄氏度，饱和空气的空气密度q为1.29kg/m3。
风力等级越高，风压越大，其大小直接影响着雷达能否正常工作。考虑到雷达指标要求在9级风下正常工作，按照风力分级表我们可以查到9级风风速V最大为25m/s。
2.2 风载荷计算
风载荷f由风压力和雷达迎风面积及其他因素确定：
fi=P风Ai
式中：A为迎风面积。
由于该雷达结构规整，为实体板结构，并且架设后雷达与地面高度小于10米，固不考虑风载荷体型系数和高度修正系数。
根据以上分析，可以计算出雷达风载荷：
f1= P风A1=1/2qv2•A1
=1.453×104（N）
f2= P风A2=1/2qv2•A2
=704.444（N）
式中：f1为雷达天线所受的风载荷，A1为雷达的迎风面积。
f2为工作车所受的风载荷，A2为工作车的迎风面积。
3 倾翻力矩的计算
由图1可知，倾翻风力矩为雷达各部分所受风载荷对雷达各部分与地面高度所产生的矩，即
M倾翻=∑fihi=f1h1+f2h2
式中：f1为雷达探测部分所受的风力；
f2为雷达车厢部分所受的风力；
h1为雷达探测部分形心距地面的高度；
h2为雷达车厢部分形心距地面的高度。
利用风压P与阵面迎风面积的关系式f=P风A所得到的f1 和f2带入上面公式，计算得到：
M倾翻=8.13×104（N•m）
4 矫正力矩的计算
由图2可知，矫正力矩为雷达设备的重力对两个调平支撑点连线的力矩：
M矫正=m总gL
式中：g 为重力加速度，取g=10m/s2；
m总 为雷达设备总量，取m总=3.0×104kg；
L 为整车质心距两个调平支撑点连线的最近距离，L=3.226m。
将数据代入公式，得到矫正力矩：
M矫正=9.678×105（N•m）
5 结论
由上面的计算，我们发现，M矫正＞M倾翻，说明雷达在车上架设满足了抗倾翻的要求。
且稳定系数为：n=
≈11.9
因此，雷达工作状态，满足抗八级风的要求，但在八级风下工作对雷达精度会有一定影响
论文作者:王磊,芦赟
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：力矩论文; 载荷论文; 风压论文; 风力论文; 工作论文; 高度论文; 面积论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;