СУДОСТРОЕНИЕ 1'2014
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ СОГЛАСОВАНИЯ КОМПЛЕКСОВ АВИАНЕСУЩИХ КОРАБЛЕЙ
Л. П. Гаврилюк, докт. техн. наук, А. И. Комок (ОАО «ЦТСС», e-mail: inbox@sstc.spb.ru) удк 629.3.8/9
^^—г Согласование корабельных комплек-^^^^ сов авианесущих кораблей имеет целью обеспечение параллельности координатных ^ ^ систем антенн, радиомаяков, визирных и телевизионных приборов и приборов навига-_[ ционного комплекса относительно корабельной системы координат.
Корабельная система координат фикси-^^^^^ руется центральной контрольной площад-
кой (ЦКП), расположенной, как правило, в центральном гиропосту параллельно основной плоскости корабля, и центральными базовыми отметчиками диаметральной плоскости (ЦБО ДП) на верхней палубе (рис. 1). Линия, соединяющая носовой и кормовой отметчики, параллельна ДП корабля. Помимо этого в различных помещениях корабля устанавливают районные контрольные площадки (РКП) и наносят на специальных пла-тиках базовые отметки ДП, параллельные ЦБО ДП. Корабельные фундаменты для всех согласуемых устройств обрабатывают параллельно указанным контрольным площадкам (КП)и наносят на них установочные отметки, параллельные ДП.
Рис. 1. Базовые элементы корабельной системы координат: а — контрольная площадка; б — базовый отметчик ДП;
1 — базовая плоскость площадки; 2 — опорная бобышка; 3 —съемный штифт; 4 — фиксатор штифтов; 5 — базовое отверстие установочной линии; 6 — платик, закрепленный по периметру на сварке; 7 — базовая отметка
Все КП, БО ДП и установочные отметки устанавливают и наносят при постройке (модернизации), а также при среднем ремонте корабля, как правило, на твердом основании на стапеле или в сухом доке.
Координатные системы антенн определяются осями диаграммы направленности и осями их вращения. Оси диаграмм направленности могут фиксироваться трубками холодной пристрелки (ТХП), установленными при юстировке антенн на специальных стендах при изготовлении параллельно осям диаграмм направленности. Оси вращения обычно фиксируются контрольными площадками.
Координатные системы визирных и телевизионных приборов, прожекторов подсветки определяются оптическими осями этих устройств и осями их вращения. Для невра-щающихся приборов координатные системы определяются дополнительно вертикальной и горизонтальной осями, перпендикулярными оптической оси. Указанные оси фиксируются обычно при изготовлении контрольными площадками.
Координатные системы гироприборов навигационного комплекса определяются осями качки и рыскания и фиксируются при изготовлении контрольными площадками и зеркалами, установленными при изготовлении параллельно осям качки и рыскания.
Предварительное согласование корабельных комплексов осуществляется при монтаже устройств комплексов путем обработки фундаментов для них параллельно ЦКП или РКП и выверки устройств по установочным рискам.
При необходимости более точного согласования устройств, а также с целью компенсации эксплуатационных изменений используют инструментальные системы и методы согласования корабельных комплексов. Такие системы могут быть постоянными и входить в состав корабельных систем посадки летательных аппаратов (ЛА) и заводскими, использующимися только при постройке, ремонте или модернизации.
Постоянные системы согласования корабельных комплексов основаны на оптико-лазерных или инерциальных принципах [1]. В
б)
НЩгШ
д)
Рис. 2. Приборы, использующиеся при согласовании комплексов:
а — гиротеодолит; б — оптический квадрант; в — электронный дифференциальный уровень; г — автоколлимационный теодолит и устройства адаптации его для работы на плаву; д — датчик GPS; е — электронный тахеометр
первом случае в корпусе корабля прокладываются специальные световые каналы. Во втором случае — кабельные трассы, но при этом на корабль должны воздействовать определенные инерционные силы.
Постоянные системы согласования являются дорогостоящими и применяются, как правило, только для особо точных корабельных комплексов.
Заводские системы согласования корабельных комплексов включают в себя:
— береговые посты и мачты с уголковыми отражателями с известными координатами их положения;
— береговой теодолитный пост с ориентирами известных астрономических направлений;
— средства юстировки, входящие в комплект корабельных комплексов (ТХП, съемные мачты, штанги и знаки);
— приборы для выполнения измерений (рис. 2), включая оптические квадранты К0-10 или дифференциальные электронные уровни типа «Микрад», автоколлимационные теодолиты 2Т3КА с подставками, адаптированные для работы на плаву, гиротеодолиты типа Gi-B2, электронно-оптические тахеометры и датчики GPS, а также необходимую оснастку;
— инструкции по согласования корабельных комплексов.
Для проверки согласования антенн и визирных приборов относительно ДП корабля в эксплуата-
ции устанавливают выверочные марки в виде различных реперов, съемных штанг или уголковых отражателей (рис. 3). При этом согласованные тем или иным способом устройства поворачивают с отсчетом по азимутальной шкале устройства на некоторый фиксируемый в документах угол и по антенному или визирному каналу, по которым устанавливают выверочную марку. Выверочные марки обычно используются для периодической проверки устройств по курсовому углу. При использовании объемных уголковых отражателей в виде прямоугольных тетраэдров возможно поверять антенну и по углу возвышения.
Погрешность периодической аттестации устройств по выверочным маркам определяется в основном ценой деления азимутальной шкалы устройства.
Рассмотрим принципиальную технологию согласования комплек-
сов с предварительной оценкой точности, задаваемой величинами предельной погрешности 3а.
Установка и согласование системы корабельных баз. Перед установкой системы корабельных баз корабль должен быть выверен относительно построечных баз стапеля или сухого дока. Основные требования, которые необходимо соблюдать при постановке на стапель или в сухой док:
— килевая линия не должна иметь изгиб более 20 мм по всей длине авианесущего корабля;
— крен и дифферент основной плоскости корабля, измеренные по четырем ее базовым точкам или по маркам углубления, не должен превышать ±10', при этом базовые точки и марки углубления устанавливаются при постройке корабля с допуском не более ±3 мм относительно основной плоскости стапеля;
— отклонение середины килевой доски в носу и в корме от ДП су-
Рис. 3. Схемы выверочных марок в виде платика (а), стойки со съемным репером [б], плоского уголкового отражателя [в], объемного уголкового отражателя [г]
г)
ОРГАНИЗАЦИЯ VI ТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
СУДОСТРОЕНИЕ 1'2014
хого дока (стапеля) не должно превышать ±20 мм и ±10 мм в остальных ее частях.
Изгиб килевой линии контролируется с помощью нивелира (допускается использование шлангового ватерпаса), крен и дифферент — шланговым ватерпасом; отклонение от ДП — по отвесам.
Линия ДП сухого дока переносится на верхнюю палубу корабля с помощью теодолитов, установленных на подошве дока в носовой и кормовой оконечностях на базе порядка 20 м, или отвесами на выносные рейки (шергени). Погрешность вынесения носовой и кормовой отметок относительно ДП сухого дока не должна превышать ±1 0 мм. Далее вдоль линии ДП на верхней палубе устанавливают БО ДП — приварные пла-тики, на которых с помощью теодолита, установленного в створ носовой и кормовой отметок ДП, наносят отметки ДП в виде кернов диаметром 2—3 мм (см. рис. 1, б). Линия, соединяющая носовую и кормовую отметки ДП, является ЦБО ДП.
БО ДП на надстройках или спонсонах, предназначенные для нанесения установочных рисок на фундаментах, наносят с помощью теодолитов. Один из теодолитов, установленный в створ ЦБО ДП, является базовым. Передача с него направления ДП на остальные теодолиты осуществляется по методу равенства накрест лежащих углов при параллельных прямых. БО ДП в помещениях, где устанавливаются гироприборы, другие точные устройства и КП, наносят с помощью гиротеодолитов, предварительно определив азимут ЦБО ДП. Погрешность нанесения БО ДП, подтвержденная расчетом точности, не должна превышать ±1,0'. При использовании в небольших помещениях ги-роприборов БО ДП в виде зеркал и призм погрешность их установки не должна превышать ±30". Стабильность положения таких БО ДП при действии штатных нагрузок на корпусные конструкции, на которых они установлены, также не должна превышать ±30". Эти корпусные конструкции должны иметь соответствующие подкрепления.
После нанесения системы БО ДП устанавливают ЦКП и остальные КП (см. рис. 1, а) в помещениях. ЦКП выверяют относительно горизонтальной плоскости с погрешностью не более ±30", линия 0—180° на
ЦКП должна быть ориентирована по БО ДП помещения с погрешностью не более ±4'. При крене и дифференте основной плоскости корабля более ±5' целесообразно учитывать ее фактическое положение относительно горизонтальной плоскости.
Остальные КП выверяют относительно ЦКП с погрешностью не более ±30", линия 0—180° на всех КП должна быть ориентирована по БО ДП помещения с погрешностью не более ±4'.
На всю систему корабельных баз выполняется соответствующий чертеж.
После установки БО ДП и КП на фундаментах устройств наносят с помощью теодолитов установочные отметки ДП с погрешностями, указанными в чертежах или в таблице допусков.
Согласование антенн. Первичное положение антенны относительно корабельных баз определяется:
по основной плоскости:
— погрешностью обработки опорной поверхности фундамента относительно ЦКП, задаваемой допусками на обработку;
— отклонением от перпендикулярности вертикальной оси антенны относительно ее опорной плоскости;
по диаметральной плоскости:
— погрешностью нанесения установочных отметок ДП на фундаменте;
— погрешностью положения установочных отметок на опорной поверхности антенны относительно оси ее диаграммы направленности в положении «нос—корма»;
— погрешностью совмещения установочных отметок ДП опорных
поверхностей фундамента и антенны на базе посадочной поверхности антенны.
Обычно антенна предварительно выставляется с погрешностями ±(5...8)' относительно ЦКП и ЦБО ДП, т. е.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.