Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
CARABAS III Konstruktion av antenninstallation på helikopter
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2009 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
CARABAS III Mechanical design of airborne radar (English)
Abstract [en]

This report describes the construction work of a radar antenna for the radar system

CARABAS. CARABAS is a long wave airborne ground radar that has been developed by

SAAB Microwave Systems and will now be mounted on a small helicopter, Schweizer 300.

The antenna should be able to fold up and down. When the radar is in use the antenna is

lowered and under transport, start and landing the antenna is folded up. An emergency drop

function should also be included in the design of CARABAS III.

The extent of this report includes construction of the antenna, frame structure attached to the

helicopter, mechanism for folding the antenna up and down and mechanism for emergency

drop function. The mechanical design of the antenna and frame structure is based on modal

and stress analysis, vibration measurement of Schweizer 300 and frequency analysis, and

calculations regarding aerodynamic drag and mechanics.

The exciting frequencies of the helicopter and accelerations at those frequencies were

determined by vibration measurement and frequency analysis. Including outer exciting

frequencies, frequencies of the main rotor, complete information of where the antennas

eigenfrequencies should lie was established. The design of the antenna and frame structure

and the laminate composition in the antenna was determined by the modal analysis of the total

system, both antenna and frame structure. Hence the systems eigenfrequencies does not

coincide with the exciting frequencies of the helicopter.

The frame structure is pressed against the cargo frame of the helicopter at four support points

by a mechanism consisting of a beam with a pin joint and a spring loaded bolt. The beam is

attached to the cargo hook of the helicopter which can be opened from the cockpit. Hence

CARABAS III can be released from the helicopter in case of emergency.

The loads on antenna and frame structure constitute of drag and inertia forces and were

calculated analytically. The loads were used as input data in the stress analysis performed on

antenna and frame structure and to design the folding mechanism and mechanism for

pretention of the frame structure against the cargo frame. According to the performed stress

analysis the antenna and components in the frame structure will hold the loads that they are

subjected to.

Abstract [sv]

Denna rapport behandlar konstruktionsarbetet av en antenninstallation till radarsystemet

CARABAS. CARABAS är en långvågig luftburen markradar som utvecklats av SAAB

Microwave Systems och som nu ska installeras på en helikopter av typ Schweizer 300.

Antennbäraren ska kunna fällas ned vid mätning och fällas upp vid start, landning och

transport. Dessutom ska antennbäraren kunna nödfällas.

Omfattningen av rapport inkluderar konstruktion av bärare av antennelement, ramstruktur

som fästs mot helikoptern, upp och nedfällningsmekanism samt mekanism för nödfällning.

Konstruktionsarbetet baseras på modal- och spänningsanalyser, vibrationsmätning och

frekvensanalys, samt flödesberäkningar och mekaniska beräkningar.

Helikopterns exciteringsfrekvenser och accelerationer vid dessa bestämdes genom

vibrationsmätning och genom efterföljande signalbehandling. Tillsammans med

exciteringsfrekvenser från yttre excitationskällor från huvud- och stjärtrotor skapades ett

komplett underlag av var antennbärarens egenfrekvenser bör ligga och vilka frekvenser som

måste undvikas. Modalanalys av det totala systemet, det vill säga både antennbärare och

ramstruktur, ligger som grund för geometrisk utformning av antennbäraren och ramstrukturen

och för komposituppbyggnad i antennbäraren. Då dessa konstruerades så att systemets

egenfrekvenser inte sammanfaller med helikopterns egenfrekvenser.

Upp och nedfällningsmekanismen konstruerades med två gasfjädrar som jobbar parallellt med

ett linjärt ställdon, gasfjädrarna vill föra antennbäraren till uppfällt läge och ställdonet tvingar

den till nedfällt läge.

Ramstrukturen trycks mot helikopterns lastram i fyra stödpunkter med en mekanism

bestående av en fjäderbelastad skruv och en ledad balk. Den ledade balken fästs till

helikopterns lastkrok som kan öppnas elektriskt och mekaniskt från helikoptern. Genom

denna konstruktion kan CARABAS III nödfällas.

Laster som verkar på antennbärare och ramstruktur utgörs av luftlaster och tröghetslaster,

dessa beräknades analytiskt. Beräknade laster användes sedan som indata till

spänningsanalyser av antennbärare och ramstruktur samt för att dimensionera mekanismen för

upp- och nedfällning av antennbäraren och förspänningsmekanismen mot lastramen. Enligt de

genomförda analyserna håller antennbäraren och samtliga komponenter i ramstrukturen för de

belastningar som de utsätts för.

Place, publisher, year, edition, pages
2009.
Series
MMK 2009:49 MKN 019
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99891OAI: oai:DiVA.org:kth-99891DiVA: diva2:542581
External cooperation
EG Engineering AB,Sven Eriksson
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-02 Created: 2012-08-02 Last updated: 2012-08-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Emil Olofsson(22568 kB)285 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 22568 kBChecksum SHA-512
b95982559ffff88392a6faef7488e9003d33441d2bcc303521fd05bfa071835ecfd75c84d762afad17d4797ef4d0b5d5b5a1957d7a00f2833ad71e1793d6df4d
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 285 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 405 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf