МОБИЛЬНАЯ АНТЕННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к антенной технике, в частности к мобильным антенным установкам (АУ) с подъемной мачтой.

Известна мобильная антенная установка по патенту RU №2115977 (Н 01 Q 1/08, 1998 г.). Известная мобильная АУ содержит контейнер с аппаратурой, конструктивно совмещенный с антенной системой, включающей снабженную гидроцилиндром поворота подъемную мачту с антенной. Мачта снабжена устройствами фиксации последней в развернутом и транспортировочном положениях. Контейнер снабжен выносными поворачивающимися опорами, устанавливаемыми с возможностью контактирования с грунтом, и выполнен с возможностью размещения на автотранспортном средстве. Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы на корпусе контейнера с возможностью размещения в транспортировочном положении вдоль контейнера в пределах его бокового габарита. Антенна выполнена в виде двух шарнирно закрепленных на подъемной мачте панелей и снабжена органом развертывания-складывания панелей. Контейнер включает отсек, который выполнен с возможностью размещения в нем подъемной мачты с антенной в транспортировочном положении. При этом панели снабжены центрирующими элементами, установленными с возможностью взаимодействия с боковыми стенками упомянутого отсека контейнера. При развертывании АУ ее горизонтируют при помощи гидравлического привода вывешивания и горизонтирования. Известное устройство обеспечивает возможность создания компактной мобильной АУ, обеспечивающей возможность ее быстрого развертвания-свертывания при передислокации.

Однако особенности конструкции известной мобильной АУ не обеспечивают ей приспособляемости к рельефу местности. Это связано с тем, что подъемная мачта у этой АУ относительно невысокая и не предусмотрена возможность изменения высоты подъема антенны, что предполагает развертывание АУ либо на естественном или искусственном возвышении, либо на открытой местности.

Также известна мобильная антенная установка по патенту RU №2200359 (Н 01 Q 1/10, 2003 г.). Известная мобильная АУ содержит основание, имеющее возможность установки на транспортном средстве, передние и задние опорные домкраты для горизонтирования установки, мачту, предназначенную для монтажа антенны, привод поворота мачты в рабочее или транспортное положение, а также механизмы фиксации мачты в вертикальном положении и поворота антенны. Установка снабжена рамой, установленной на основании. Мачта выполнена телескопической и в транспортном положении расположена на раме. Нижняя секция мачты посредством оси соединена с основанием. На верхней секции мачты с возможностью поворота смонтирована дополнительная рама, на которой с возможностью углового поворота относительно последней смонтирован фланец. На фланце с возможностью поворота смонтировано кольцо, предназначенное для крепления антенны. Задние домкраты могут быть смонтированы на балансире, установленном с возможностью поворота на раме. Мачта может иметь коробчатое сечение. Привод выдвижения мачты выполнен в виде каната, кинематически связанного с мотор-редуктором. Шкивы и мотор-редуктор расположены на нижней секции мачты. Механизм фиксации мачты в вертикальном положении выполнен в виде клиньев, кинематически связанных с их приводами перемещения и имеющих возможность установки между основанием и нижним срезом мачты. Секции в выдвинутом положении мачты фиксируются.

Однако в известной мобильной АУ предполагается, что выдвижение телескопической мачты всегда производится на полную высоту подъема, в то время как подобная телескопическая конструкция не обладает достаточной устойчивостью к ветровому воздействию, что снижает надежность АУ. Вместе с этим известная АУ имеет достаточно сложный трособлочный привод выдвижения телескопической мачты и достаточно сложные приводы установки антенны в заданное положение, что также снижает надежность АУ.

Относительно мобильных АУ, включающих подъемную мачту с антенной, можно отметить, что характерным для них является наличие транспортного средства, на котором монтируется подъемно-мачтовое устройство (подъемник), несущее собственно антенну. Таким образом, подобные мобильные АУ, как правило, предполагают использование подъемника, связанного с транспортным средством и антенной.

Известен подъемник по патенту RU №2196104 (В 66 F 11/04, 2003 г.). Известный подъемник содержит стрелу (подъемную мачту), состоящую из верхней и нижней ферм и рамы, шарнирно соединенных между собой с возможностью входа верхней фермы в нижнюю ферму при складывании стрелы, основание, устанавливаемое на транспортном средстве, платформу, закрепленную на верхней ферме, и два гидроцилиндра подъема. Причем нижняя ферма и рама шарнирно закреплены на основании. Подъемник снабжен размещенным на основании гидроцилиндром-демпфером. На платформе установлены конический ловитель, который при складывании стрелы (подъемной мачты) подъемника стыкуется с гидроцилиндром-демпфером, и упор для стыковки с размещенной на основании опорой с гидромеханическим замком. Кроме того, подъемник снабжен упорами для фиксации платформы в ее верхнем положении, а на основании размещены стойки, которые воспринимают все нагрузки в транспортировочном положении от нижней фермы и рамы. Подобное устройство обеспечивает безударное взаимодействие платформы с основанием и может быть использовано в мобильной АУ в качестве подъемника антенны.

Однако известное устройство, при использовании его платформы в качестве опоры для антенны, всегда предполагает подъем антенны на максимальную высоту (т.е. - подъем до верхнего положения платформы), что не всегда необходимо, тем более, что с увеличением высоты подъема возрастает ветровое воздействие, что, в конечном счете, приводит к снижению точности наведения АУ. Отмеченный недостаток известного устройства связан с тем, что в нем не предусмотрена возможность обеспечения горизонтального положения платформы кроме, как при крайнем верхнем положении стрелы (подъемной мачты).

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявленным изобретением является мобильная антенная установка станции «Орион» (И. Перетягин. - «НПП «Спец-Радио»: «Быть на шаг впереди конкурентов!». - «Военный парад», - №1(55) 2003 январь-февраль, с.92). Известная мобильная АУ содержит смонтированное на транспортном средстве основание, на котором поворотно закреплена снабженная гидроцилиндрами поворота подъемная мачта с антенной, и выносные опоры, устанавливаемые с возможностью контактирования с грунтом. Подъемная мачта включает рычаги с взаимным шарнирным сочленением, образующие верхнюю и нижнюю секции подъемной мачты с возможностью входа верхней секции в нижнюю при складывании подъемной мачты. На верхней секции мачты закреплена опорная платформа для опорно-поворотного устройства антенны.

Эта мобильная АУ, по существу, представляет собой вариант промышленного осуществления антенной установки, в которой для антенны используется подъемник по вышерассмотренному патенту RU №2196104, и к ней можно отнести вышеотмеченные недостатки, присущие антенным установкам с подобным подъемником.

Задачей настоящего изобретения является создание оснащенной подъемной мачтой компактной мобильной АУ, обеспечивающей возможность ее быстрого развертывания-свертывания при передислокации и обеспечивающей при работе антенны подъем подъемной мачты с антенной на минимально достаточную высоту, определяемую погодными условиями и рельефом местности, при одновременном обеспечении достаточной точности наведения.

Указанная задача решается благодаря тому, что известная мобильная антенная установка, содержащая смонтированное на транспортном средстве основание, на котором поворотно закреплена снабженная гидроцилиндрами поворота подъемная мачта с антенной, выносные опоры, устанавливаемые с возможностью контактирования с грунтом, причем подъемная мачта включает рычаги с взаимным шарнирным сочленением, образующие верхнюю и нижнюю секции подъемной мачты с возможностью входа верхней секции в нижнюю при складывании подъемной мачты, на верхней секции мачты закреплена опорная платформа для опорно-поворотного устройства (ОПУ) антенны, согласно изобретению снабжена промежуточной платформой, при этом опорная платформа закреплена шарнирно с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, расположенной перпендикулярно плоскости поворота подъемной мачты. Опорно-поворотное устройство антенны смонтировано на промежуточной платформе, которая шарнирно закреплена на опорной платформе с возможностью поворота относительно другой горизонтальной оси. При этом оси поворота упомянутых платформ расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Антенная установка снабжена следящими приводами поворота соответственно опорной и промежуточной платформ и датчиками горизонтирования промежуточной платформы, которые электрически связаны соответственно с упомянутыми следящими приводами. При этом промежуточная платформа выполнена с возможностью самоустановки в заданное положение относительно опорной платформы при складывании подъемной мачты в транспортировочное положение. Такое исполнение обеспечивает мобильной АУ приспособляемость к погодным условиям (например, к скорости ветра) и рельефу местности благодаря обеспечению возможности подъема антенны на минимально достаточную для ее работы высоту при одновременном обеспечении автоматического горизонтирования антенны, что повышает точность наведения АУ.

Вместе с этим следящий привод поворота опорной платформы включает по меньшей мере один исполнительный гидроцилиндр двустороннего действия, шток которого шарнирно закреплен на опорной платформе, а корпус через коромысло соединен с верхней секцией подъемной мачты. При этом на верхней секции подъемной мачты установлен подводной упор, взаимодействующий с коромыслом в рабочем положении антенной установки. Благодаря соединению исполнительного гидроцилиндра с верхней секцией подъемной мачты через коромысло и возможности отвода от коромысла упомянутого упора, закрепленного на верхней секции подъемной мачты, исключается передача дополнительных нагрузок на элементы крепления ОПУ с антенной в транспортировочном положении АУ.

Кроме того, следящий привод поворота промежуточной платформы включает по меньшей мере один исполнительный двухштоковый гидроцилиндр, корпус которого шарнирно закреплен на промежуточной платформе. При этом один шток исполнительного двухштокового гидроцилиндра шарнирно закреплен на промежуточной платформе, а другой шток соединен с нуль-установителем, который смонтирован на корпусе исполнительного двухштокового гидроцилиндра. Благодаря нуль-установителю происходит самоустановка промежуточной платформы в исходное положение, что исключает возможность соударений элементов АУ при складывании подъемной мачты и, тем самым, обеспечивает повышение надежности АУ.

Рычаги, образующие подъемную мачту, могут быть выполнены в виде конструкций коробчатого сечения. Такое исполнение позволяет повысить общую жесткость, а следовательно, и повысить точность наведения.

Вместе с этим выносные опоры снабжены гидродомкратами, выполнены поворачивающимися и смонтированы на упомянутом основании с возможностью размещения в транспортировочном положении вдоль транспортного средства в пределах его бокового габарита. При этом антенная установка снабжена включающим упомянутые гидродомкраты гидравлическим приводом вывешивания и горизонтирования. Последний электрически связан с датчиками горизонтирования, которые установлены на упомянутом основании.

Кроме того, узлы вращения передних и задних выносных поворачивающихся опор разнесены по высоте. Благодаря этому при размещении выносных поворачивающихся опор в транспортировочном положении вдоль транспортного средства в пределах его бокового габарита обеспечивается компактная компоновка выносных опор с гидродомкратами на шасси транспортного средства.

Подъемная мачта может быть снабжена устройствами фиксации взаимного положения верхней и нижней секций подъемной мачты в транспортировочном положении, а упомянутое основание может быть снабжено подводным устройством фиксации в транспортировочном положении смонтированного на промежуточной платформе опорно-поворотного устройства антенны.

Выносные поворачивающиеся опоры смонтированы каждая с возможностью фиксации своего положения в рабочем положении антенной установки посредством соответствующей переустанавливаемой распорки, соединяемой посредством быстроразъемных соединений соответственно с выносной поворачивающейся опорой и упомянутым основанием. Это позволяет повысить жесткость установки.

На фиг.1 показана мобильная АУ в походном положении, общий вид; на фиг.2 - мобильная АУ в развернутом положении, когда подъемная мачта находится в крайнем нижнем положении, вид в плане; на фиг.3 - мобильная АУ в рабочем положении, когда подъемная мачта находится в крайнем верхнем положении, общий вид; на фиг.4 - мобильная АУ в рабочем положении, когда подъемная мачта находится в промежуточном положении, общий вид; на фиг.5 - верхняя секция подъемной мачты с опорной и промежуточной платформами и ОПУ антенны в рабочем положении, вид с боку; фиг.6 - двухштоковый гидроцилиндр привода поворота промежуточной платформы с пружинным нуль-установителем, продольный разрез по А-А на фиг.5, повернуто; на фиг.7 - опорная и промежуточная платформы, разрез по Б-Б на фиг.5; на фиг.8 - ОПУ антенны в транспортировочном положении с подводным устройством фиксации, вид сбоку.

Мобильная антенная установка содержит смонтированное на транспортном средстве 1 основание 2, на котором поворотно закреплена снабженная гидроцилиндрами 3 поворота подъемная мачта 4 с антенной 5, и передние и задние выносные опоры соответственно 6, 7, устанавливаемые с возможностью контактирования с грунтом. В варианте осуществления изобретения антенна 5 выполнена в виде модуля, включающего ОПУ антенны и собственно антенну. Подъемная мачта 4 включает рычаги 8-10 с взаимным шарнирным сочленением, образующие верхнюю «а» и нижнюю «b» секции подъемной мачты 4 с возможностью входа верхней секции в нижнюю при складывании подъемной мачты 4. В варианте выполнения изобретения рычаги 8-10, образующие подъемную мачту, выполнены в виде конструкций коробчатого сечения. На верхней секции «а» подъемной мачты 4 закреплена опорная платформа 11 для ОПУ антенны. Опорная платформа 11 закреплена шарнирно с возможностью поворота относительно горизонтальной оси 12, расположенной перпендикулярно плоскости поворота подъемной мачты 4. При этом ОПУ антенны смонтировано на промежуточной платформе 13, которая шарнирно закреплена на опорной платформе 11 с возможностью поворота относительно другой горизонтальной оси 14. Горизонтальные оси 12 и 14 соответственно опорной платформы 11 и промежуточной платформы 13 расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Антенная установка снабжена следящими приводами 15, 16 поворота соответственно опорной платформы 11 и промежуточной платформы 13 и датчиками 17 горизонтирования промежуточной платформы 13, установленными на промежуточной платформе 13. Датчики 17 электрически связаны соответственно со следящими приводами 15, 16.

В варианте выполнения изобретения следящий привод 15 поворота опорной платформы 11 включает исполнительный гидроцилиндр 18 двухстороннего действия, шток 19 которого шарнирно закреплен на опорной платформе 11. При этом корпус 20 упомянутого гидроцилиндра через коромысло 21 соединен с верхней секцией «а» подъемной мачты 4. На верхней секции подъемной мачты установлен подводной упор 22, взаимодействующий с коромыслом 21 в рабочем положении АУ. Взаимодействие коромысла 21 с подводным упором 22 обеспечивается благодаря весовому моменту опорной платформы 11 относительно оси 12.

Промежуточная платформа 13 выполнена с возможностью самоустановки в заданное положение относительно опорной платформы 11 при складывании подъемной мачты 4 в транспортировочное (походное) положение. В варианте выполнения изобретения следящий привод 16 поворота промежуточной платформы 13 включает два исполнительных двухштоковых гидроцилиндра 23. Корпус 24 каждого исполнительного двухштокового гидроцилиндра 23 шарнирно закреплен на опорной платформе 11. При этом один шток 25 исполнительного двухштокового гидроцилиндра 23 шарнирно закреплен на промежуточной платформе 13, а другой шток 26 соединен с нуль-установителем 27, который смонтирован на корпусе 24. В варианте осуществления изобретения нуль-установитель выполнен, например, пружинным.

В варианте выполнения изобретения передние и задние выносные опоры соответственно 6 и 7 снабжены гидродомкратами 28, выполнены поворачивающимися и смонтированы на основании 2 с возможностью размещения в транспортировочном положении вдоль транспортного средства в пределах его бокового габарита. Гидродомкраты 28 входят в состав гидравлического привода вывешивания и горизонтирования (на чертеже не показано) антенной установки. Привод вывешивания и горизонтирования электрически связан с датчиками (на чертеже не показано) горизонтирования, которые установлены на основании 2. В варианте выполнения изобретения узлы вращения передних и задних выносных поворачивающихся опор 6,7 разнесены по высоте. При этом передние и задние выносные поворачивающиеся опоры 6 и 7 в транспортировочном положении АУ располагаются встречно-направленно.

Передние 6 и задние 7 выносные поворачивающиеся опоры смонтированы каждая с возможностью фиксации своего положения в рабочем положении АУ посредством соответствующих переустанавливаемых распорок 29-31. Каждая из распорок 29 одним концом шарнирно закреплена на основании 2 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Другой конец распорки 29 в рабочем положении АУ посредством быстроразъемного соединения (на чертеже не показано) соединяется с соответствующей задней выносной поворачивающейся опорой 7, а в транспортировочном положении соединяется с основанием 2. Каждая из распорок 30, 31 одним концом шарнирно закреплена на соответствующей передней выносной поворачивающейся опоре 6 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Другим концом каждая из распорок 30, 31 посредством соответствующего быстроразъемного соединения в рабочем положении АУ соединяется с основанием 2, а в транспортировочном положении соединяется с соответствующей передней выносной поворачивающейся опорой 6.

Вместе с этим подъемная мачта 4 снабжена устройствами фиксации (на чертеже не показано) взаимного положения верхней «а» и нижней «b» секций подъемной мачты 4 в транспортировочном положении. Основание 2 снабжено подводным устройством 32 фиксации в транспортировочном положении смонтированного на промежуточной платформе 13 ОПУ антенны. Подводное устройство 32 расположено в продольной плоскости симметрии подъемной мачты и выполнено с возможностью шарнирного соединения с корпусом ОПУ антенны в транспортировочном положении. В указанном положении подводное устройство фиксации одновременно служит дополнительной опорой ОПУ с антенной. Место расположения подводного устройства фиксации и особенности его конструктивного выполнения исключают возможность передачи деформаций основания 2 на ОПУ с антенной в транспортировочном (походном) положении АУ.

Мобильная АУ работает следующим образом.

В транспортировочном (походном) положении верхняя секция «а» подъемной мачты 4 с помощью соответствующих устройств зафиксирована относительно нижней секции «b» подъемной мачты, положение ОПУ антенны зафиксировано посредством подводного устройства 32, а опорный элемент подводного упора 22 отведен от соответствующей ответной опорной поверхности коромысла 21. При этом переустанавливаемые распорки 30, 31 передних выносных поворачивающихся опор 6 крепятся на самих опорах 6, а переустанавливаемые распорки 29 задних выносных поворачивающихся опор 7 крепятся на основании 2.

На месте развертывания мобильной антенной установки из транспортировочного (походного) положения в рабочее положение выносные поворачивающиеся опоры 6, 7 переводят вручную разворотом вокруг соответствующих осей до контакта упоров, выполненных на опорах, с соответствующими упорами, выполненными на основании 2. Рабочее положение передних и задних выносных поворачивающихся опор фиксируют посредством распорок 29-31 путем соответствующей переустановки последних. Для уменьшения давления на грунт под гидродомкраты 28 подкладывают съемные опорные плиты (на чертеже не показано), габариты которых позволяют осуществлять развертывание АУ на мягком неподготовленном грунте. Транспортное средство 1 со смонтированным на нем основанием 2 с подъемной мачтой 4 и антенной 5 посредством гидравлического привода вывешивания и горизонтирования антенной установки вывешивают и горизонтируют в продольной и поперечной плоскостях транспортного средства. Вывешивание и горизонтирование осуществляются посредством системы управления в автоматическом режиме по команде оператора с пульта в кабине транспортного средства или с помощью выносного пульта.

Перед подъемом подъемной мачты 4 с антенной 5 их освобождают от устройств, обеспечивающих фиксацию транспортировочного положения подъемной мачты и ОПУ с антенной. Подводной упор 22 подводят до соприкосновения с ответной опорной поверхностью коромысла 21. Затем в автоматическом режиме посредством системы управления осуществляют подъем подъемной мачты 4. Для подъема мачты 4 рабочая жидкость подается в гидроцилиндры 3 поворота. При этом происходит поворот в вертикальной плоскости нижней секции «b», которая кинематически связана с верхней секцией «а», что позволяет поднять верхнюю секцию «а» с опорной платформой 11 на заданную системой управления высоту, при достижении которой подъем мачты 4 прекращается. Судить о высоте подъема ОПУ с антенной позволяет датчик (на чертеже не показано) угла поворота нижней секции подъемной мачты 4, который вырабатывает сигнал, соответствующий высоте подъема антенны. Посредством исполнительного гидроцилиндра 18 осуществляют разворот опорной платформы 11 совместно с установленными на ней промежуточной платформой 13 и ОПУ с антенной. После чего, также в автоматическом режиме, осуществляют горизонтирование промежуточной платформы 13 с ОПУ антенны 5. Горизонтирование осуществляют с помощью исполнительных гидроцилиндров 18 и 23 посредством поворота опорной платформы 11 относительно горизонтальной оси 12 и поворота промежуточной платформы 13 относительно горизонтальной оси 14. При этом сначала посредством следящего привода 15, включающего исполнительный гидроцилиндр 18 двухстороннего действия, и установленного на промежуточной платформе 13 датчика 17 горизонтирования промежуточной платформы 13 последнюю выставляют относительно горизонтальной оси 12 (т.е. - в плоскости поворота подъемной мачты 4). После чего посредством следящего привода 16, включающего исполнительные двухштоковые гидроцилиндры 23, и установленного на промежуточной платформе 13 другого датчика 17 горизонтирования промежуточной платформы последнюю выставляют относительно горизонтальной оси 14. Поворот относительно оси 14 производят в зависимости от направления крена вертикальной оси ОПУ с антенной. В период «дежурства» мобильной АУ, при необходимости, аналогичным образом автоматически осуществляется подгоризонтирование промежуточной платформы 13. Таким образом, при работе АУ автоматически поддерживается горизонтальное положение промежуточной платформы 13 с антенным модулем (по существу, обеспечивается вертикальность азимутальной оси наведения антенны), что, в конечном счете, обеспечивает повышение точности наведения АУ.

Удержание мачты в поднятом (рабочем) положении обеспечивается гидрозамками (на чертеже не показано), сообщенными соответственно с поршневыми полостями гидроцилиндров 3. В варианте осуществления изобретения опорная платформа 11 в рабочем положении АУ по высоте может быть установлена на одном из пяти заданных уровней. В период «дежурства» АУ перевод подъемной мачты на другую высотную отметку (другой уровень) производится по команде системы управления.

Перевод подъемной мачты из поднятого (рабочего) положения в транспортировочное (походное) производят путем подачи рабочей жидкости в штоковые полости гидроцилиндров 3. При этом открываются соответствующие гидрозамки, и рабочая жидкость вытесняется из поршневых полостей гидроцилиндров 3 через дроссельные отверстия в соответствующих обратных клапанах (на чертеже не показано), что обеспечивает плавное опускание секции подъемной мачты до «посадки» поршней гидроцилиндров на соответствующие упоры корпусов гидроцилиндров. При опускании мачты 4 на определенной высоте по сигналу системы управления полости двухштоковых гидроцилиндров 23 сообщаются между собой. В результате под действием пружин нуль-установителей 27 происходит самоустановка промежуточной платформы 13 и, таким образом, ОПУ с антенной занимает положение, которое при складывании подъемной мачты исключает возможность соударений элементов АУ, когда верхняя секции «а» подъемной мачты входит в ее нижнюю секцию «b». По существу, посредством нуль-установителей происходит центрирование промежуточной платформы 13 с установленным на ней ОПУ с антенной относительно продольной плоскости симметрии подъемной мачты. После опускания подъемной мачты 4 в транспортировочное положение фиксируют взаимное положение верхней «а» и нижней «b» секций подъемной мачты и положение ОПУ с антенной относительно основания 2. Положение ОПУ с антенной фиксируют с помощью подводного устройства 32. После этого подводной упор 22 отводят от коромысла 21. Возвращают в исходное положение гидродомкраты 28. Переустанавливаемые распорки 29-31, а также передние и задние выносные поворачивающиеся опоры 6, 7 переводят в транспортировочное положение. Таким образом, мобильная АУ переводится в походное положение.

Таким образом, благодаря особенности исполнения мобильной АУ изобретение обеспечивает возможность создания компактной мобильной антенной установки, позволяющей осуществлять быстрое развертывание-свертывание при передислокации, обеспечивает мобильной АУ приспособляемость к погодным условиям и рельефу местности благодаря обеспечению возможности подъема антенны на минимально достаточную для ее работы высоту при одновременном обеспечении автоматического горизонтирования антенны, что обеспечивает возможность повышения точности наведения АУ.