搭载LRM的航空电子设备舱的制作方法

搭载lrm的航空电子设备舱
技术领域
1.本发明涉及航空电子设备维护领域，具体是搭载lrm的航空电子设备舱。


背景技术：

2.现代航空电子设备性能在飞机性能中占有越来越重要的地位，评价飞机性能时，飞机上配备的各种电子设备水平是重要参考指标。
3.航空电子设备主要安装在飞机前部机腹的电子设备舱内，少部分安装在机首和机尾的位置。电子设备通过前后锁紧机构固定在安置仓上，而安置仓通过四个减震器安装在飞机的相应位置上。
4.航空电子设备在使用过程中机场会受到飞机发动机本身、飞机外部的启动扰流、飞机的飞行姿态以及起飞、着陆、滑行等因素产生的振动、冲击作用而产生故障，从而影响整个飞机的性能。根据统计，在引起航空电子设备失效的环境因素中，振动因素约占27%。
5.航空电子设备的电子器件中，半导体器件电路集成化程度也越来越高，半导体器件的电路集成化程度的增加以及缩短其运行时间的限制，要求尽量减少电子器件或者装置的体积尺寸，但这样会带来热流密度的增加。热流密度的增加会加剧航空电子设备的升温，而半导体元件的温度升高10℃，可靠性会降低50%。并且电子部件的正常工作需要温度的均匀分布，不均匀的温度分布会在电子器件的内部产生热应力和热变性，长久下去容易造成电子器件的疲劳损坏，乃至机械性断裂和永久变形，影响了电子器件甚至是整个系统的工作性能。所以根据统计，在引起航空电子设备失效的环境因素中，温度因素约占45%。
6.lrm是航空电子中的外场可更换模块，是第四代综合式航电系统的硬件基础，具有标准化程度高，便于维护的特点。但是更高的性能以及更小的体积也就意味着搭载lrm的航空电子设备需要更加稳定的减振系统并且更好的控制温度的变化。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术在消除振动因素对航空电子设备的影响时由于增加固定结构和减震结构的数量会导致航空电子设备散热受到极大影响的不足，提供了一种搭载lrm的航空电子设备舱，利用同一安置仓同时实现固定、减震以及增强散热的作用，使得航空器内的空间得到节省的同时，也能够避免振动和温度变化对航空电子设备造成伤害。
8.本发明的目的主要通过以下技术方案实现：搭载lrm的航空电子设备舱，包括舱体，在舱体内设有竖直固定的航空电子设备固定板，在所述舱体的上方固定有若干个顶部固定支脚，所述顶部固定支脚用于：固定连接所述舱体与航空器机体，并缓冲所述舱体受到航空器机体振动的影响；在所述舱体的下方固定有减振散热气垫，所述减振散热气垫的上表面开有若干个排气口，在所述排气口内均设有泄压阀，所述减振散热气垫的下方固定有能够向减振散热气垫注入气体的注气管，所述排气口朝向所述航空电子设备固定板。
9.目前，在采用搭载lrm的航空电子设备时，由于效率的提高以及体积的减小，从而使得搭载lrm的航空电子设备通过常规手段进行散热时往往不能有效散热，通过风冷散热时需要保障舱体的通风较好，而这样会减少对舱体的固定等设置，容易在航空器发生振动时，带动舱体剧烈振动，从而对所述航空电子设备造成破坏，影响航空电子设备的正常运转，而液冷散热时需要保障液体流体的正常流动，并且还要避免液体泄漏对所述航空电子设备的影响，无论采用什么类型的液体作为换热剂，在泄漏后都会对航空电子设备造成重大影响，航空电子设备的失效危险性也会加大，所以现有技术中很难对航空电子设备舱兼顾减振与散热这两项措施，要么需要添加减振结构，封闭热交换空间，会影响散热效率，要么需要额外增加液体泄露的风险；本发明中通过顶部固定支脚和减振散热气垫的共同作用来对舱体起到减振的作用，所述顶部固定支脚主要起到缓冲作用，使得航空器的振动能够不完全从舱体的顶部传递到舱体上，而所述减振散热气垫也同样有减若舱体底部传递到舱体的振动的作用，除此之外，若航空器振动的过于剧烈，舱体本身的振动也能在顶部固定支脚和减振散热气垫的共同作用下尽量减弱，并且快速的结束振动；同时，位于减振散热气垫上表面的排气口能够有效的排出气体，所述气体能够快速地带动航空电子设备的周围的空气流动，并且有效的带走航空电子设备表面的热量，从而达到稳定航空电子设备温度的目的，在本发明中，通过泄压阀使得注气管和排气口的气体流量能够达到较好的平衡，减振散热气垫能够保持足够的内压来起到减振的作用，也能够排出足够的气体来对航空电子设备起到散热作用；本发明通过顶部固定支脚和减振散热气垫的共同作用，有效的实现利用同一安置仓同时进行固定、减震以及增强散热的作用，使得航空器内的空间得到节省的同时，也能够避免振动和温度变化对航空电子设备造成伤害。
10.进一步的，所述顶部固定支脚包括固定垫，所述固定垫的下方设有缓冲层，所述缓冲层与所述舱体固定，在所述固定垫和缓冲层之间设有减振层，所述减振层分别与所述固定垫和缓冲层固定。本发明中的固定垫是直接与航空器进行固定连接的，在航空器发生振动的时候，通过其下方的减振层和缓冲层，能够有效的将航空器的细微振动抵消掉，而若发生较大的振动，减振层和缓冲层也能够有效的减缓振动，而将减振层设置在固定垫和缓冲层的中间，这样能够在保障减缓振动的同时避免其他方向的晃动。
11.进一步的，所述减振层包括伸缩杆，所述伸缩杆的上端与所述固定垫固定，其下端与所述缓冲层固定，在所述伸缩杆外套设有拉簧，所述拉簧的上端与所述固定垫固定，其下端与所述缓冲层固定。在本发明中，通过拉簧能够有效的保持舱体的基本稳定，又能够通过伸缩杆和拉簧的共同作用，在保障舱体不会多方向晃动的前提下，还能够通过拉簧和伸缩杆的作用减小振动幅度，从而起到减振作用。
12.进一步的，所述伸缩杆包括固定杆，所述固定杆外套设有外套杆，所述固定杆的上端与所述固定垫固定，所述固定杆的下端插入外套杆内并设有第一压簧，所述第一压簧的两端分别与所述固定杆和所述外套杆固定，所述外套杆与所述缓冲层固定。本发明中固定杆和外套杆之间采用第一压簧连接，通过第一压簧的作用，使得所述伸缩杆能够保障所述减振层能够有效的消耗掉从航空器传递来的能量，从而避免固定垫直接将振动能量传递到缓冲层，从而保障减振层的功能能够得到有效实现。
13.进一步的，所述缓冲层包括缓冲底座，所述缓冲底座与所述舱体固定，在缓冲底座的上方固定有缓冲气垫，所述缓冲气垫与所述减振层固定。所述缓冲层能够将受到的外力，
有效的通过缓冲气垫抵消，所述缓冲底座能够保障缓冲层和舱体连接的稳定，并且能够有效的对缓冲气垫部分起到支撑作用，缓冲气垫通过变形抵消掉航空器的振动，避免舱体内的航空电子设备受到振动影响。
14.进一步的，所述缓冲气垫内设有圆柱腔体，所述圆柱腔体的横截面圆心与缓冲气垫的横截面中心重叠，所述圆柱腔体的上端与缓冲气垫内的顶部固定，其下端与所述缓冲底座固定；所述圆柱腔体外套设有环形板，所述环形板将缓冲气垫内所述圆柱腔体外的空间分隔为上下独立的两部分，以环形板上方的空间为第一环形腔体层，以环形板下方的空间为第二环形腔体层。
15.在本发明中，所述缓冲气垫中间的圆柱腔体为整个缓冲气垫起到支撑作用，避免缓冲气垫的横向偏移，并且通过套设在圆柱腔体外的环形板将所述圆柱腔体外的空间分隔为上下独立的两部分，当减振层将振动传递到缓冲层的时候，先通过第一环形腔体层的变形来进行缓冲，再通过第二环形腔体层进行进一步缓冲，这样分阶梯式的将传递过来的振动进行最大程度的消耗，再向下传递到舱体上的振动就极为弱小了，而采用两层缓冲是因为振动能量在经过两层消耗后，已经被极大地消耗，再增加缓冲的层数会增大过多的体积，舱体所占的空间会对航空器造成较大的负担，所以本发明采用两层缓冲，在能够有效的减弱振动的基础上，也有效的避免航空器内的空间浪费。
16.进一步的，所述减振散热气垫包括气垫外壳，所述排气口位于气垫外壳的上表面，所述注气管位于气垫外壳的下方，所述气垫外壳内设有若干个缓冲管，所述缓冲管水平放置并与所述注气管连通。本发明中通过泄压阀来保障气垫外壳内的压力稳定，并通过持续的从注气管处注气，使得所述排气口处能够持续的排出气体，使得所述航空电子设备能够得到有效的散热，由于本发明中的注气管可以持续注入气体，为了避免对气垫外壳形成较大冲击，从而使得气垫外壳发生振动，所以在气垫外壳内设置缓冲管，通过缓冲管的缓冲减速，注入气垫外壳内的气体被卸去冲击力，从而不会对气垫外壳冲击，也就不需要气垫外壳通过晃动来消耗冲击能量，从而使得减震散热气垫能够在支撑舱体的时候保持稳定，所述排气口与舱体的内部连通，从而通过泄压阀排出的气体能够对航空电子设备起到散热作用。
17.进一步的，所述缓冲管包括管道，所述管道内径从中间位置到两端逐渐减小，所述管道的一端与所述注气管固定，其另一端自由，所述管道连通所述气垫外壳内部与注气管；在所述管道内固定有若干挡流板，所述挡流板的大小为所处位置所述管道横截面的一半，在所述管道內的中部，设有沿所述管道轴线伸长的第二压簧，所述第二压簧的两端固定有定位板，所述定位板与管道固定。
18.目前，在对气垫充气的过程中，往往都会由于气体冲击力的原因使得气垫本身不停晃动，所以要保持气垫的稳定，就需要增加缓冲管来消除充气时的冲击力，而现有技术的缓冲管通常通过改变气流的流向的方式来进行缓冲，但是这样的缓冲作用有限，并不能快速的减小气流速度；本发明中通过先增大管径，再减小管径的方式来对气流减速，气体进入管道后，由于管径变大，所以气流散开减速，在出管道时，管径变小，能够压缩气体，使得气体变冷，在后续排出气垫外壳时能够起到更好的散热作用，本发明还采用挡流板来消耗注气管注入气体的冲击能量，挡流板的大小为所处位置横截面的一半，当所述挡流板的大小为所处位置所述管道横截面的一半的时候，既不会对缓冲管中的流通量造成过大影响，也
能够对气体起到足够的减速作用，而本发明中的管道中部还设有通过定位板固定的第二压簧，所述第二压簧能够有效的破坏通过气体的整体性，将气体进行打散，并产生气体涡流，从而在缓冲管内就将气体的冲击能量消耗掉，这样气体在排出管道后也不会对气垫外壳造成冲击，故而不会对减振散热气垫造成影响。
19.进一步的，所述排气口包括排气管，所述排气管嵌入所述减振散热气垫的上表面，所述泄压阀与排气管固定，在排气管内固定有十字扰流板。本发明通过排气管从减振散热气垫排出气体用于平衡减振散热气垫的内部压力并对所述航空电子设备起到散热作用，而所述十字扰流板能够有效的分散排出的气体，使得排出气体的冲击力分散，从而将航空电子设备的影响降低到最小，在带走航空电子设备上的热量时能够避免气体冲击造成航空电子设备的振动。
20.综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：（1）本发明通过顶部固定支脚和减振散热气垫的共同作用，有效的实现利用同一安置仓同时进行固定、减震以及增强散热的作用，使得航空器内的空间得到节省的同时，也能够避免振动和温度变化对航空电子设备造成伤害。
21.（2）先通过第一环形腔体层的变形来进行缓冲，再通过第二环形腔体层进行进一步缓冲，这样分阶梯式的将传递过来的振动进行最大程度的消耗，再向下传递到舱体上的振动就极为弱小了，所以本发明采用两层缓冲，在能够有效的减弱振动的基础上，也有效的避免航空器内的空间浪费。
22.（3）本发明中的管道中部设有通过定位板固定的弹簧，所述弹簧能够有效的破坏通过气体的整体性，将气体进行打散，并产生气体涡流，从而在缓冲管内就将气体的冲击能量消耗掉，这样气体在排出管道后也不会对气体外壳造成冲击，故而不会对减振散热气垫造成影响。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：图1为本发明结构示意图；图2为本发明顶部固定支脚结构示意图；图3为本发明顶部固定支脚局部剖视图；图4为本发明伸缩杆结构示意图；图5为本发明缓冲层剖视图；图6为本发明减振散热气垫结构示意图；图7为本发明排气口结构示意图；图8为本发明缓冲管结构示意图；附图标记所代表的为：1
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舱体，2
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航空电子设备固定板，3
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顶部固定支脚，4
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减振散热气垫，31
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固定垫，32
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减振层，33
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缓冲层，34
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伸缩杆，35
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拉簧，331
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缓冲底座，332
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缓冲气垫，333
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圆柱腔体，334
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第一环形腔体层，335
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第二环形腔体层，341
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固定杆，342
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外套杆，343
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第一压簧，41
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注气管，42
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气垫外壳，43
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缓冲管，44
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排气口，431
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管道，432
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挡流板，433
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定位板，434
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第二压簧，441
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排气管，442
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十字扰流板。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
25.实施例：如图1~8所示，搭载lrm的航空电子设备舱，包括舱体1，在舱体1内设有竖直固定的航空电子设备固定板2，在所述舱体1的上方固定有若干个顶部固定支脚3，所述顶部固定支脚3用于：固定连接所述舱体1与航空器机体，并缓冲所述舱体1受到航空器机体振动的影响；在所述舱体1的下方固定有减振散热气垫4，所述减振散热气垫4的上表面开有若干个排气口44，在所述排气口44内均设有泄压阀，所述减振散热气垫4的下方固定有能够向减振散热气垫4注入气体的注气管41，所述排气口44朝向所述航空电子设备固定板2。
26.在本实施例中，所述舱体1通过顶部固定支脚3和减振散热气垫4的共同作用来进行位置固定，从而在受到航空器的振动影响时，顶部固定支脚3和减振散热气垫4均能够对振动进行减缓并消耗掉振动能量，从而使得作用在舱体1上的振动能量大幅减小，舱体1的振动也就会大幅减小，这样便使得舱体1内的航空电子设备受到的影响极大的减小；通过注气管41的气体注入，使得排气口44有足够的气体排出，并且排气口44朝向所述航空电子设备固定板2，从而使得排出的气体能够直接作用于航空电子设备并带走航空电子设备表面的热量。本实施例能够有效兼顾对航空电子设备的减振保护以及散热调节。
27.所述排气口44包括排气管441，所述排气管441嵌入所述减振散热气垫4的上表面，所述泄压阀与排气管441固定，在排气管441内固定有十字扰流板442。通过排气管441从减振散热气垫4排出气体用于平衡减振散热气垫4的内部压力并对所述航空电子设备起到散热作用，而所述十字扰流板442能够有效的分散排出的气体，使得排出气体的冲击力分散，从而将航空电子设备的影响降低到最小，在带走航空电子设备上的热量时能够避免气体冲击造成航空电子设备的振动。
28.本实施例在实际应用中所采用的泄压阀为可重复使用的泄压阀，在所述减振散热气垫4内的气体超过一定压强后，泄压阀打开，气体从排气口排出并对航空电子设备进行散热，当减振散热气垫4内的气压不足时，泄压阀会关闭，从而使得减振散热气垫4内的气压上升。本实施例中的注气管41注入气体流量可以通过电子阀门控制，从而能够起到有效调节进排气量的目的。
29.所述顶部固定支脚3包括固定垫31，所述固定垫31的下方设有缓冲层33，所述缓冲层33与所述舱体1固定，在所述固定垫31和缓冲层33之间设有减振层，所述减振层分别与所述固定垫31和缓冲层33固定。
30.所述减振层包括伸缩杆34，所述伸缩杆34的上端与所述固定垫31固定，其下端与所述缓冲层33固定，在所述伸缩杆34外套设有拉簧35，所述拉簧35的上端与所述固定垫31固定，其下端与所述缓冲层33固定。所述伸缩杆34包括固定杆341，所述固定杆341外套设有外套杆342，所述固定杆341的上端与所述固定垫31固定，所述固定杆341的下端插入外套杆342内并设有第一压簧343，所述第一压簧343的两端分别与所述固定杆341和所述外套杆342固定，所述外套杆342与所述缓冲层33固定。
31.所述缓冲层33包括缓冲底座331，所述缓冲底座331与所述舱体1固定，在缓冲底座
331的上方固定有缓冲气垫332，所述缓冲气垫332与所述减振层固定。所述缓冲气垫332内设有圆柱腔体333，所述圆柱腔体333的横截面圆心与缓冲气垫332的横截面中心重叠，所述圆柱腔体333的上端与缓冲气垫332内的顶部固定，其下端与所述缓冲底座331固定；所述圆柱腔体333外套设有环形板，所述环形板将缓冲气垫332内所述圆柱腔体333外的空间分隔为上下独立的两部分，以环形板上方的空间为第一环形腔体层334，以环形板下方的空间为第二环形腔体层335。
32.本实施例中，当所述缓冲层33接收到减振层32传递过来的振动能量后，会将振动能量从第一环形腔体层334到第二环形腔体层335逐步传递，并在传递过程中通过第一环形腔体层334和第二环形腔体层335的变形来进行消耗，从第一环形腔体层334开始，变形量逐渐降低，从而减少对所述舱体1的影响，所述圆柱腔体333能够有效地避免缓冲层33的晃动，起到支撑作用。
33.所述减振散热气垫4包括气垫外壳42，所述排气口44位于气垫外壳42的上表面，所述注气管41位于气垫外壳42的下方，所述气垫外壳42内设有若干个缓冲管43，所述缓冲管43水平放置并与所述注气管41连通。所述缓冲管43包括管道431，所述管道431内径从中间位置到两端逐渐减小，所述管道431的一端与所述注气管41固定，其另一端自由，所述管道431连通所述气垫外壳42内部与注气管41；在所述管道431内固定有若干挡流板432，所述挡流板432的大小为所处位置所述管道431横截面的一半，在所述管道431內的中部，设有沿所述管道431轴线伸长的第二压簧434，所述第二压簧434的两端固定有定位板433，所述定位板433与管道431固定。
34.本实施例通过先增大管道431的管径，再减小管道431的管径的方式来对气流减速，气体进入管道431后，由于管径变大，所以气流散开减速，在出管道431时，管径变小，能够压缩气体，使得气体变冷，在后续排出气垫外壳42时能够起到更好的散热作用，本实施例还采用挡流板432来消耗注气管41注入气体的冲击能量，挡流板432的大小为所处位置横截面的一半，当所述挡流板432的大小为所处位置所述管道431横截面的一半的时候，既不会对缓冲管43中的流通量造成过大影响，也能够对气体起到足够的减速作用，而本发明中的管道431中部还设有通过定位板433固定的第二压簧434，所述第二压簧434能够有效的破坏通过气体的整体性，将气体进行打散，并产生气体涡流，从而在缓冲管43内就将气体的冲击能量消耗掉，这样气体在排出管道431后也不会对气垫外壳42造成冲击，故而不会对减振散热气垫4造成影响。
35.在所述减振层32外包裹有波纹管，以避免所述伸缩杆34和拉簧35受损，起到保护作用。
36.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。