научная статья по теме РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ЭНЕР ГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ АТОМНЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК Машиностроение

Текст научной статьи на тему «РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ЭНЕР ГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ АТОМНЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК»

СУДОСТРОЕНИЕ 3'2012

ВОЕННОЕ КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ

Немного об управляемости. Все

многокорпусные объекты имеют повышенную устойчивость на курсе, а потому сниженную поворотливость по сравнению с традиционными НК. При этом надо иметь в виду, что чем выше скорость, тем обычно хуже поворотливость всех плавучих объектов.

Наиболее своеобразна управляемость КМПВ: она очень сильно зависит от ходовой посадки. Интересно, что построен относительно тихоходный КМПВ, совсем не имеющий вертикальных рулей и меняющий курс при определенном изменении крена и дифферента. Так что применительно к КМПВ проблема управляемости несколько шире, чем для объектов с традиционной формой обводов.

Исследования и практика показали, что особенности управляемости многокорпусных объектов не являются препятствием для их использования.

Немного о проектировании. Общей особенностью проектирования многокорпусных объектов является

отсутствие достаточно близких прототипов, поэтому проектировать приходится вариантным методом с прямыми оценками влияния геометрических параметров на тактико-технические характеристики. Это требует предварительной разработки методов такой оценки, что и было в основном завершено за последние 20—25 лет.

Эффективность использования многокорпусных объектов в качестве носителей объемных полезных нагрузок определяет специфику алгоритма выбора размерений и их варьирования: одним из основных исходных требований должна быть необходимая площадь палуб или, реже, внутренний объем. Такой подход обеспечивает гораздо более быструю сходимость процесса, чем обычно задаваемое сегодня предварительно водоизмещение.

Эффективный алгоритм выбора размерений позволяет избежать постоянного недостатка проектировавшихся прежде вариантов: избыточной площади палуб, а потому — веса корпуса и стоимости постройки.

Конечно, на реальном корабле наличие избыточных площадей означает улучшение условий работы и отдыха экипажа. Но беда в том, что повышение расходов при этом оценивается достаточно точно, а получаемый рост эффективности определить невозможно. В результате «избыточный» вариант всегда проигрывал однокор-пусному по многим показателям.

Необходимо отметить, что пока влияние мореходности не включено в оценку «стоимость—эффективность», вряд ли с полной очевидностью удастся доказать необходимость любого совершенствования мореходности, включая применение новых типов объектов.

В настоящее время разработка проектов многокорпусных объектов на ранних стадиях обеспечена необходимыми исходными материалами. Таким образом, специфика характеристик многокорпусных кораблей и катеров различных типов позволяет рассчитывать на существенное расширение возможностей ВМФ при рациональном использовании таких объектов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ АТОМНЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК

Ю. С. Некрылова, инженер-конструктор 1-й категории, В. В. Замуков, канд. техн. наук, главный конструктор энергетических установок и систем управления энергетическими установками (ОАО СПМБМ «Малахит», e-mail: malach@mail.rcom.ru) удк 681.322:62.00.3:623

Испытания энергетических установок являются важнейшим этапом создания кораблей ВМФ.

В ОАО СПМБМ «Малахит» проведены исследования процессов разработки и проведения испытаний главных энергетических установок (ГЭУ) атомных подводных лодок (АПЛ), по их результатам выявлен ряд недостатков, устранение которых повлечет за собой сокращение сроков проведения испытаний, улучшение качества разработки систем управления (СУ) и сокращения объемов финансирования серийных заказов [1].

Изменение качественного и количественного состава СУ ГЭУ. Важнейшей частью СУ ГЭУ являются датчики и сигнализаторы, информация от которых обрабатывается приборами системы и преобразуется в сигналы управления, которые в соответствии с заложенными алгоритмами управления выдаются на исполнительные органы оборудования ГЭУ. Для усовершенствования методов сбора и обработки полученной информации необходимо внести изменения в приборный состав системы — применить моноблочные источники информации с

цифровым выходом [2]. Применение моноблоков обусловлено, прежде всего, массогабаритными показателями, а также снижением сложности поиска неисправностей. Для обоснования выбора цифрового выходного сигнала в таблице приведены сравнительные характеристики аналогового и цифрового сигналов по параметрам помехоустойчивости, точности, стабильности и необходимости обработки сигналов приборами системы управления [3].

Таким образом, переход от использования аналоговых сигналов к цифровым может существенно повлиять на качество воспроизводимых и используемых в системе управления сигналов. Стоит обратить внимание на тенденции в развитии систем контроля параметров ГЭУ и современного приборостроения — это применение моноблоков, за счет чего существенно сократятся количественные показатели приборного состава СУ, что отразится на массо-габаритных характеристиках ГЭУ, а это является важным требованием к современным АПЛ.

Следует также обратить внимание на используемые на современных АПЛ оборудование и кабель-

Сравнительная характеристика аналогового и цифрового сигналов

Параметры Аналоговый сигнал Цифровой сигнал

Помехоустойчивость Точность Стабильность сигнала Необходимость обработки сигналов СУ Повышенная чувствительность к внешним электромагнитным воздействиям Из непрерывности пространства значений следует, что любая помеха, внесенная в сигнал, неотличима от самого сигнала и, следовательно, исходная амплитуда не может быть восстановлена Нестабильность сигнала из-за повышенной помехоустойчивости Преобразование информации аналого-во-цифровыми преобразователями (АЦП) Практически полное отсутствие к внешним электромагнитным воздействиям Повышение точности пропорционально уменьшению шага квантования Сигнал стабилен Сигнал готов к использованию в СУ без предварительной обработки

ную продукцию. Почти каждый прибор, устанавливаемый на заказе, подключается кабелем методом распайки жил. Это усложняет процесс монтажа и увеличивает риск возникновения неисправностей из-за холодной пайки, которая характеризуется сложно диагностируемым образованием непрочного паяного соединения и вызвана либо недостаточной температурой при паянии, либо смещением паяемых элементов в процессе охлаждения.

Целесообразно предложить применение современной продукции как кабельной — это оконцева-ние кабеля без применения пайки, так и приборной — это применение приборов, имеющих возможность монтажа «под винты», т. е. без применения паяных соединений.

Данное решение позволит сократить время проведения регули-ровочно-наладочных работ и снизит риск возникновения неисправностей, связанных с некачественным монтажом. Также сократятся временные затраты при необходимости внесения любых изменений подключения приборов или введения нового оборудования.

Унификация интерфейсов КСУ ТС. Во время проведения испытаний выявлено, что системы управления, входящие в комплексную систему управления техническими средствами (КСУ ТС), имеют различные внешние интерфейсы. Объясняется это, прежде всего, тем, что во время разработки систем управления из-за большой распределенности функций, как проектантов, так и конечных исполнителей, мало внимания уделено унификации интерфейсов, в частности, не определены единый порядок засветки предупредительной и аварийной сигнализации, применения плакатной засветки, а также смысловая нагрузка сообщений для оператора,

визуальная загруженность видеокадров на мониторах систем и т. д.

Выявленные недостатки существенно усложняют восприятие и ухудшают показатели эргономич-ности КСУ ТС. Учитывая опыт работы с системами, целесообразно на этапе разработки ввести определенные нормы и правила для формирования интерфейсов систем, объединенных в единый комплекс, что существенно улучшит качественные показатели СУ в ходе наладки, проведения испытаний и эксплуатации.

Изменения в документацион-ном сопровождении. В ходе постройки заказов, регулировочно-на-ладочных работ и проведения различных этапов испытаний выявлены существенные недостатки в докумен-тационном сопровождении. Например, при возникновении неисправности в каком-либо приборе приходилось тратить немало времени, чтобы отыскать в документации проектанта информацию об этом приборе для последующего ремонта или его замены.

Для решения данной проблемы необходимо либо создавать дополнительные документы по системам, либо усовершенствовать существующие, которые должны содержать следующую информацию о любой строительной единице АПЛ:

— полное наименование;

— технические условия, документ на поставку;

— позиция прибора по электрической схеме (если прибор электрический);

— шифр прибора (принадлежность системы);

— наименование системы, к которой относится прибор;

— позиция прибора по чертежу установки;

— децимальный номер чертежа установки;

— номер позиции в заказной ведомости (либо указание комплекта поставки);

— децимальный номер заказной ведомости.

Разработка такого документа на этапе разработки систем существенно сократит время проведения работ с каждой составной единицей и упростит поиск нужной документации во время постройки, последующей наладки и на этапах испытаний. Стоит потратить больше времени на этапе разработки проектной документации и проработать номенклатуру для новых документов, чтобы избежать временных потерь на важных этапах жизненного цикла строительства и сдачи АПЛ.

Изменения в программном обеспечении. При подготовке и во время испытаний систем управления ГЭУ была выявлена неоднозначность восприятия алгоритмов управления ГЭУ, разработанных проектантами.

При описании проектных алгоритмов используется булева логика, характеризующаяся своей однозначностью, содержатся конкретные условия выполнения операций и четкое разделение функций исполнительных органов. Данный метод отличался от выдаваемых ранее алгоритмов в формализованном виде. Однако гарантия однозначной реализации в программном обеспечении, заложенном в приборах систем ГЭУ, отсутствовала.

Испытания проходят с наглядно выявленны

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.

Показать целиком