Перспективы развития ДНГ

ОАО «Арзамасский приборостроительный завод им. П. И. Пландина» – одно из ведущих предприятий оборонно-промышленного комплекса страны, базовые изделия которого – различные гироскопы и системы управления на их основе для средств воздушно-космической обороны. Производство гироскопов на АПЗ началось в 1960-х годах с простейших одноосевых образцов. За несколько десятилетий точность выпускаемых гироскопов возросла в 10 000 раз. В начале 2000х годов предприятие, совместно с конструкторами Головного системного конструкторского бюро Концерна ПВО «Алмаз – Антей» им. акад. А. А. Расплетина, приступило к разработке динамически настраиваемых гироскопов ДС2-10, ДНГДП 3001, ДНГ 2001, ДНГУ.

Динамически настраиваемый гироскоп (ДНГ) – это датчик первичной информации, получивший широкое распространение в качестве датчика угловых скоростей благодаря своей высокой точности, небольшой стоимости и малому времени готовности. Основная проблема при изготовлении ДНГ – трудоёмкость производства упругого подвеса, обусловленная жёсткими допусками толщины его шеек.

Динамически настраиваемый гироскоп представляет собой ротор, соединённый через карданное кольцо с валом двигателя, вращающегося на неподвижном основании. При этом места соединения ротора с кольцом и вала с кольцом выполняют функции упругих подвесов, образующих вместе с осью вращения вала ортогональную систему трёх вращательных степеней свободы. При совпадении частоты вращения вала с резонансными частотами ротора и ротора с кольцом инерциальные моменты и моменты вязкого трения в упругом подвесе компенсируют друг друга и, соответственно, при малых углах отклонения ротора динамически настраиваемый гироскоп ведёт себя как астатический.

Основные преимущества данных приборов: малое время готовности (не более 3 с), приемлемая для недорогих объектов точность (случайная составля­ющая нулевого сигнала не более 2 град./час), надёжность и высокий диапазон измеряемого сигнала (от 300 до 700 град./с). Это реализуется за счёт многочисленных регулировок и тарировок как отдельных узлов датчика, так и всего прибора в целом.

Применение датчиков, основанных на других физических принципах измерения угловой скорости, пока не удовлетворяет всем требованиям разработчика систем управления по точности, стабильности, устойчивости к внешним факторам, надёжности в течение всего срока хранения и эксплуатации, а также по стоимости. Таким образом, при разработке бесплатформенных инерциальных систем среднего класса точности на ближайшие 5–10 лет ДНГ будет являться оптимальным для использования датчиком угловой скорости.

Возможные пути удовлетворения данных требований: уменьшение массы ротора с увеличением его частоты вращения, повышение точности изготовления деталей и применение новых материалов, позволяющих повысить эффективность отдельных элементов прибора. Однако это приводит либо к снижению ресурса прибора, либо к нестабильности параметров бесплатформенных инерциальных навигационных систем на его основе в процессе длительного срока хранения и эксплуатации (10–20 лет) или к увеличению стоимости такой системы в целом.

Другой путь – применение принципиально новых конструкций узлов прибора и алгоритмов управления нулевым сигналом, позволяющее повысить точность и надёжность системы без особых затрат или изменений технологического процесса при изготовлении деталей и узлов прибора.

– Производство этих гироскопов – процесс трудоёмкий,– комментирует технический директор В. Сивов,– здесь используются уникальные по своим свойствам материалы – электротехнические стали, специальные сплавы, которые выпускаются в лабораторных условиях. Они имеют нестабильные характеристики, поэтому под каждый сплав подбирается специальный режим обработки. Цикл производства одного гироскопа занимает порядка восьми месяцев. Чтобы получать качественные детали, обеспечивающие стабильность результирующих параметров, мы применяем высокие технологии. Так, в ДНГ 2001 мы добились стабильных параметров без термостатирования.

В настоящее время производственные мощности предприятия позволяют выпускать около 100 гироскопов в год, в ближайшей перспективе планируется увеличить этот показатель до 150. По Государственной программе вооружения к 2012 году потребность в этих гироскопах возрастет в десятки раз.

Патенты

Патент на полезную модель ДНГ. В. Д. Рогинский, В. В. Бочкарев, 2007

Патент на изобретение – способ регулировки ДНГ. В. Д. Рогинский, В. В. Бочкарев, 2009

Патент на изобретение – упругий подвес гироскопа. Ю. Юрманов, 2010

607220, Нижегородская обл., г. Арзамас, ул. 50 лет ВЛКСМ, д. 8А
Тел.: +7 (83147) 791-33
Факс: +7 (83147) 795-26, 795-77
http://www.oaoapz.com

Комментариев еще нет.

Оставить комментарий

Вы должны войти Авторизованы чтобы оставить комментарий.

Партнеры