某車載雷達電子機柜的創(chuàng)新性設(shè)計

摘要:該文介紹了某種車載雷達電子機柜造型創(chuàng)新性設(shè)計，其中包括機柜及顯控臺和加固型液晶顯示器的造型設(shè)計，并達到良好的效果。

關(guān)鍵詞:車載雷達;操縱臺;加固型液晶顯示器;造型設(shè)計

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)35-10057-02

在雷達系統(tǒng)中，電子機柜和顯控臺占有重要的地位，其造型設(shè)計的好壞不僅會影響到具體操作的快捷性和可靠性。還會給人以直覺的視覺體驗，甚至會直接影響到產(chǎn)品的市場競爭力。因此，應(yīng)當給予足夠的重視。

1 電子機柜的造型設(shè)計

工業(yè)造型設(shè)計作為一種新的產(chǎn)品設(shè)計方法論是將先進的科學技術(shù)和現(xiàn)代的審美觀念有機的結(jié)合起來，尋求實現(xiàn)“人—機—環(huán)境”的和諧、統(tǒng)一與協(xié)調(diào)。

實用、經(jīng)濟、美觀是產(chǎn)品造設(shè)計的基本原則。這是根據(jù)工業(yè)設(shè)計的規(guī)律歸納出的科學原則。三者相輔相成，實用是首位，美觀處于從屬地位，經(jīng)濟是前兩者的約束條件。造型設(shè)計就是是要處理好實用與美觀、美觀和經(jīng)濟、內(nèi)在質(zhì)量與外觀質(zhì)量、繼承和創(chuàng)新等對立的統(tǒng)一，設(shè)計出質(zhì)量精良、造型美觀的好產(chǎn)品[1]。

1.1機柜的形態(tài)創(chuàng)新設(shè)計

當機柜的結(jié)構(gòu)確定后，造型設(shè)計就成為重點，本機柜產(chǎn)品的造型設(shè)計主要體現(xiàn)在與框架相結(jié)合六個面的造型設(shè)計，其中前門和顯控臺部分的造型設(shè)計占主導地位，因為它是工作狀態(tài)下的可視面，承擔著人機操作和交互功能，其造型設(shè)計是機柜全部設(shè)計的核心。

該機柜造型設(shè)計主要分為門和顯控臺兩部分造型設(shè)計。

1.1.1門的造型設(shè)計

本次創(chuàng)新的構(gòu)思來自于家具設(shè)計，經(jīng)過一段時間的調(diào)研和探索，決定采用該種造型設(shè)計的電子機柜，給人以耳目一新的感覺。如圖1，機柜最上部分是并列擺放的三個7u標準[2]分機，如圖1和圖2所示，分機外是上翻前門，工作狀態(tài)時，門關(guān)閉;維修時將門向上翻轉(zhuǎn)推進機柜頂部，將分機抽出即可時行維修。前門結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由門板、導軌、門鎖把手等附件組成。前門的造型設(shè)計包括整體設(shè)計和配件的細節(jié)設(shè)計。整體設(shè)計考慮型材種類和線條的視覺效果。并在造型設(shè)計時結(jié)合功能進行門板的平面凹凸、曲面凹凸等立體設(shè)計，門板的附件設(shè)計與整體的造型，色彩相統(tǒng)一 ，富于對比。

1.1.2顯控臺的人—機工程設(shè)計

雷達顯控臺是與雷達系統(tǒng)的其它設(shè)備(如接收機柜、信號處理機柜等)一同安裝在電子方艙內(nèi)，因此顯控臺造型不但要符合人機工程學的設(shè)計要求，還要與其它機柜設(shè)備的造型風格及環(huán)境布局相協(xié)調(diào)。這樣才能使操作員具有最佳舒適感和工作狀態(tài)，并且能使整個方艙布局具有完美的形象[3]。

機柜顯控臺部分深度為400mm，最大限度的擴大艙內(nèi)空間，提高工作人員的操作舒適度。操縱臺下面用以放置轉(zhuǎn)接板和備件。通過加門，能夠很好的遮掩各插件的不一致性，增加機柜的整體美觀。

顯控臺造型設(shè)計包括操縱臺和加固液晶顯示器的造型設(shè)計。

以往的操縱臺都是分開獨立。如圖2及圖1都可以看到，新型機柜將操縱臺合成一個整體，突破傳統(tǒng)機柜的造型設(shè)計，又能滿足人-機工程的設(shè)計標準。并采用整體式操作臺面，薄鋼板折彎，內(nèi)襯加強筋，既保證剛強度，又整齊美觀。

大部分軍用加固型液晶顯示器都是購進普通的十分成熟的商用液晶顯示屏 ， 然后根據(jù)軍方的要求， 針對性地對其性能加以改善， 使其滿足軍方對顯示器的性能提出的具體要求。稱作加固型液晶顯示器[4]。由于各方面性能要求比較高，經(jīng)過加固過的顯示器特別的笨重，一般都在15Kg以上。傳統(tǒng)的安裝方式是在機柜和加固顯示器之裝配裝三節(jié)式導軌，維修時將顯示器 出占據(jù)較大的空間。新型電子機柜加固型液晶顯示器采用門式側(cè)翻方式(如圖3)，右側(cè)安裝轉(zhuǎn)軸，左側(cè)采用美觀實用的按壓式隱形門鎖。與改進前相比，該種方式開閉省力、檢修方便、美觀時尚。

1.2電子機柜的色彩設(shè)計

電子機柜的色彩設(shè)計既要體現(xiàn)雷達的高科技的品質(zhì)，又要力求使操作員有寧靜、理智和舒適的感覺，使之更加準確地、高效地完成操作和觀察任務(wù)。其色彩更不可過于花哨，整個機柜用色最好不要超過兩種。機柜使用兩種顏色時，一般是用一種顏色作為主體色，在局部用另一種顏色作裝飾色。機柜的裝飾色是用來與主體色配合，對機柜的形態(tài)起強調(diào)和突出作用的。機柜的裝飾色與主體色應(yīng)該對比明顯，但又不能過份強烈，應(yīng)該在對比中求調(diào)和，使得色彩鮮明而不刺激，和諧而不含混 [5] 。經(jīng)過多方調(diào)研，決定采用如圖二所示，主體色采用金屬灰，操縱臺面裝飾色采用紅木?？雌饋砀邫n而又溫馨。因為在色彩的原理中，紅色給人以暖的感覺，灰色物體則讓人感覺柔軟。

1.3電子機柜的肌理設(shè)計

在造型設(shè)計領(lǐng)域，“肌理”是指物質(zhì)材料的表面組織結(jié)構(gòu)。肌理包括粗糙度和紋理、透明度、反光度三個要素，它們的變化會帶來不同的審美感受。肌理同色彩一樣，同樣會引起人們的心理聯(lián)想 [5] 。該電子機柜加工材料采用鋼板進行表面拉絲處理，給人以高貴、精確之感。操縱臺面采用噴塑的方法得到類似于非金屬的材料的肌理，給人一種柔和的感覺。

2 電子機柜的風道創(chuàng)新設(shè)計

方艙內(nèi)電子設(shè)備云集，各自散發(fā)著熱量，再加上外部環(huán)境熱的滲透、陽光的熱輻射，以及燈光、人體散發(fā)的熱量等，造成的溫升相當可觀。若不采取控溫措施，勢必引起設(shè)備過熱，致使故障增多或者操作人員根本無法工作。所以，一般情況下，方艙都需要空調(diào)，而且采用合理的閉環(huán)送風方式，使空調(diào)器產(chǎn)生的冷風自下而上灌入機柜，經(jīng)熱交換后，變熱的空氣再由機柜底部回流到空調(diào)器內(nèi)冷卻，如此周而復(fù)始、不斷循環(huán)，將熱量帶出艙外。

以往電子機柜的風道設(shè)計是在機柜頂板上安裝數(shù)個軸流風機，對機柜進行向內(nèi)吹冷風，再通過后板下部安裝的軸流風機進行向外抽風，把機柜里面的熱量帶出。這樣最大的缺點就是由于冷熱空氣交替容易在機柜頂部形成水凝，從而會燒壞分機里面的印制板。經(jīng)過研究和探討，決定采用和以往相反的風道，在機柜正面底部留出風口，顯示器上部也就是分機底部安裝數(shù)個風機向內(nèi)抽風。這樣就可以迫使冷空氣從機柜前面進入，經(jīng)過分機的每一個發(fā)熱單元，將內(nèi)部產(chǎn)生的熱量帶走。如圖4。

3 結(jié)論

電子機柜的創(chuàng)新性設(shè)計突破了現(xiàn)有機柜造型設(shè)計，給人以耳目一新的感覺。受到用戶的好評，并通過方案評審。隨著認識水平的提高、深化和上升，設(shè)計也必將隨之走向更高的境界。該新型電子機柜不但尺寸設(shè)計合理、人機關(guān)系優(yōu)良、色彩搭配美觀，更重要的是真正達到了人一機的和諧，體現(xiàn)了對操作者的人文關(guān)懷。

參考文獻:

[1] 邱成悌，趙惇文，蔣全興.電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M] .南京:東南大學出版社，2007.

[2] GJB 2825-97軍用雷達機柜、機箱、插件模塊化要求 [S].

[3] 陳春飛.雷達顯控臺的人性化設(shè)計[J].電子機械工程，2006(3):39-40.

[4] 王元慶， 侯昌忠.航空級加固型有源液晶顯示器及其現(xiàn)狀[J].電子器件，2001(12):331-333.

[5] 何基原，沈雯華，王一茹.現(xiàn)代工業(yè)機柜造型設(shè)計淺談[J] .電子機械工程，2004，20(4):35-36.