РАСЧЁТ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СКОРОСТИ ВЕТРА ДЛЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ «НЕВА» Цыбрий И.К.,Ермоленко И.М.,Минко А.С.

Донской государственный технический университет


Номер: 12-1
Год: 2016
Страницы: 12-15
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

ветровая нагрузка, РЛС, поправочные коэффициенты

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В данной статье приведены результаты вычислений предельных значений ветровой нагрузки для радиолокационной станции «НЕВА». Расчёт включает ветровое воздействие на антенное сооружение при различных высотах базирования с учетом формы антенны, скорости её вращения и стохастических характеристик скоростного напора ветрового потока.

Текст научной статьи

В настоящее время существующие нормативные документы, регулирующие норму ветровых нагрузок на территории России, не соответствуют современным климатическим условиям. Предлагается провести пересмотр ветровых нагрузок на антенны кругового обзора. В данной статье предоставлена методика расчёта предельных значений скорости ветра для РЛС «НЕВА», которая позволит повысить безопасность эксплуатации антенны и избежать простоя в условиях допустимых значений ветрового потока. Аэродромная радиолокационная станция «НЕВА» имеет следующие характеристики: размеры 6 х 4 м; скорость вращения 10 - 15 об/мин.; отражающая поверхность выполнена из сетки, состоящей из цилиндрических проводников, которая укреплена на силовом карасе пространственной ферменной конструкции (Рисунок 1) [3]. Ветер представляет собой нерегулярное, стохастическое движение воздуха, и в связи с этим ветровое давление является существенной динамической нагрузкой для расчёта антенн кругового обзора. Недостаточное знание о действии ветра на конструкцию, приводит к неправильному выбору мощности двигателя и, что следствие большая погрешность в точности позиционирования, невозможность выхода антенны на заданную скорость. Рис. 1. Радиолокационная аэродромная станция «НЕВА» Для определения величины ветрового потока на антенную решётку, в зависимости от высоты расположения, используют поправочные коэффициенты. Ветровая нагрузка на узлы модели, формируется как произведение ветрового давления на площадь миделева сечения элемента [1,16]: где V - скорость ветра, характеризующая неупорядоченный стохастический характер пульсаций ветра в приземном слое, позволяющая считать, что распределение пульсаций ветрового потока подчиняется нормальному закону распределения Гаусса; плотность воздуха, зависящая от высоты расположения антенны, температуры, давления и влажности воздуха; аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, определяемый по табл. 3.6 [1,84], который показывает степень аэродинамической устойчивости; коэффициент пульсации скоростного напора, определяемый по табл. 2.3, учитывающий динамические действия порывов ветра, определяющихся климатическими условиями, рельефом местности, высотой расположения объекта [1,27]; поправочный коэффициент на возрастание скоростного напора на высоте, определяемый по табл. 2.2 [1,23], определяет неравномерное распределение скорости ветра по вертикали; площадь действия ветровой нагрузки; коэффициент динамичности, учитывающий реакцию антенной решётки на пульсацию ветра в зависимости от периода свободных колебаний антенны, определяемый по рис.2.1 [1,18]. Рассматривается случай, когда направление ветра перпендикулярно лобовой поверхности антенны, в момент вращения. Продольная ветровая нагрузка распределяется на половину площади РЛС, и при попутном ветре будет определяться по формуле: где скорость ветрового потока, принимаемая равной 35м/с; скорость вращения крайней точки антенны, принимаемая равной 6,12м/с (15 об/мин.). При повороте антенной решётки продольная ветровая нагрузка при встречном ветре будет определяться по формуле: Рис. 2. Изменение силы ветровой нагрузки при переменном ветре в зависимости от различных высот базирования антенны Значения с полученного графика приводятся в момент силы сопротивления ветровой нагрузке, которая рассчитываться будет по формуле: где длина антенной решётки. Зная моменты сопротивления нагрузки и их направление, выводится общая нагрузка на привод: Рис. 3. Изменение момента сопротивления вращательного движения в зависимости от высоты базирования антенны Рис. 4. Изменение момента сопротивления вращательного движения в зависимости от коэффициента скоростного напора Приведенные в настоящей статье результаты вычислений, предоставленные в виде графиков, дают наглядное представление о предельных значениях ветровой нагрузки для радиолокационной станции «НЕВА». Из которых видно, что при изменении пульсации скоростного напора и увеличения высоты расположения радиолокационной станции, существенная нагрузка на привод не может быть не учтена. Поэтому показания графиков и расчётов могут быть применены в реальных условиях для повышения безопасности работы, точности позиционирования, избежать простоев в условиях допустимых нагрузок.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.