НАУКОВІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ВИРОБНИЦТВА РАДІОПРОЗОРИХ ОБТІЧНИКІВ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ З КВАРЦОВОЇ КЕРАМІКИ

Спеціальність: 05.07.04 - технологія виробництва літальних апаратів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Харків 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державному науковому центрі Російської федерації ОНВП “Технология” і Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Ромашин Олександр Гаврилович, ДНЦ РФ ОНВП “Технология”, Генеральний директор

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Божко Валерій Павлович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, завідуючий кафедрою;

доктор технічних наук, с.н.с. Тітов В'ячеслав Андрійович, НДЦ “Авіаційні матеріали” ВАТ УкрНДІАТ, заступник директора;

доктор технічних наук, професор Бичков Сергій Андрійович, АНТК “Антонов”, головний інженер.

Провідна установа: ДП “Харківський науково-дослідний інститут технології машинобудування” Державного комітету промислової політики України, м. Харків.

Захист відбудеться 23 березня 2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.04 в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.

Автореферат розісланий 20 лютого 2001 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Корнілов Г.Л.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В останні роки у зв'язку з різким підвищенням швидкостей літальних апаратів (ЛА) зростають вимоги до забезпечення теплозахисту, термоміцності і стабільності радіотехнічних характеристик обтічників радіоантен усіх класів ракет і літаків. У зв'язку з цим склопластикові обтічники ЛА, які застосовувались раніше, не забезпечують їх працездатності при швидкостях польоту 5 М, що привело до створення обтічників ЛА з конструкційної кераміки. Специфічні особливості технології виробництва обтічників ЛА з кераміки сприяли виділенню цієї галузі авіаційно-космічної промисловості за кордоном в самостійну, в якій працює понад 70 фірм.

В умовах безперервного зростання обсягу випуску і номенклатури керамічних обтічників ЛА з різними льотно-технічними характеристиками (ЛТХ) весь минулий емпіричний досвід їх технологічної підготовки і самого виробництва став недостатнім для організації великомасштабного мобільного серійного випуску виробів потрібної якості і високої економічної ефективності, які потенційно забезпечує кварцова кераміка. У зв'язку з цим розробка наукових основ технологічної підготовки виробництва обтічників ЛА з кварцової кераміки є актуальною проблемою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконувалась в рамках Федеральної космічної програми, програм: фундаментальних і прикладних НДДКР Міннауки і технологій РФ, “Національна технологічна база”, “Реструктуризація і конверсія оборонної промисловості”, а також понад 20 пошукових, фундаментальних і прикладних тем, внутрішніх і зарубіжних контрактів.

Метою дисертації є розробка наукових основ технологічної підготовки специфічного для авіаційно-космічної галузі промисловості виробництва керамічних обтічників ЛА, які забезпечують створення виробів даного класу, що відповідають сучасним і перспективним світовим вимогам.

Для досягнення цієї мети в дисертації вирішувались такі задачі:

Розробити систему прогнозування експлуатаційних властивостей керамічних матеріалів в обтічниках ЛА, що реалізуються в процесі їх виготовлення.

Створити теоретичне забезпечення відпрацювання обтічників ЛА з кварцової кераміки на технологічність.

Розробити концепцію і принципи формування раціональних технологічних процесів виготовлення керамічних обтічників ЛА.

Розробити принципи і методи створення і вдосконалення технологічного обладнання і оснащення для виробництва обтічників авіаційної і ракетно-космічної техніки (АРКТ) з кварцової кераміки.

Створити методологічні і наукові основи наземних випробувань керамічних обтічників ЛА.

Впровадити результати дисертації в НДІ і на підприємствах як керівні технічні матеріали (КТМ), методики і процеси, а також забезпечити серійне виробництво обтічників ЛА для потреб авіаційного і ракетно-космічного комплексу Росії та України.

Об'єктом дослідження є технологічна підготовка виробництва специфічних для АРКТ виробів - радіопрозорих обтічників антен із кварцової кераміки, що становлять предмет дослідження.

Методи дослідження. При синтезі системи прогнозування експлуатаційних властивостей обтічників із кераміки (розділ 2) використовувались методи статистичного аналізу, теорії алгоритмів, методи забезпечення надійності технічних систем (дерево відказів), механічних випробувань зразків, регресивного, спектрального і дериватографічного аналізу.

При синтезі теоретичних основ відпрацювання керамічних обтічників ЛА на технологічність (розділ 3) використовувались аналоговий, структурний і аналітичний методи, методи математичного програмування, ймовірносно-статистичні методи.

При розробці концепції і принципів раціональних технологічних процесів виготовлення керамічних обтічників ЛА (розділ 4) використовувались методи порошкового матеріалознавства (подрібнення, шлікерного лиття, спікання), кінематики частинок твердого тіла в рідинному середовищі, теорії шліфування, статистичного аналізу.

Синтез наукових основ створення і вдосконалення технологічного обладнання і оснащення для виробництва керамічних обтічників ЛА (розділ 5) виконано з використанням методів техніко-економічного аналізу, кваліметрії і метрології.

При розробці методологічних і наукових основ наземних випробувань керамічних обтічників ЛА застосовані системний підхід, неруйнівні методи контролю, тензометрія, методи теплових випробувань при імпульсному і радіаційному нагріві, комп'ютерні та інформаційні інтегровані технології, вібраційні, радіовимірювальні методи.

Наукова новизна дисертації випливає з поставлених мети і задач дослідження і містить такі основні результати:

В науково-методологічному аспекті:

вперше розроблено новий науковий напрямок в технології виробництва ЛА, який концептуально базується на загальних принципах і методах системи технологічної підготовки виробництва АРКТ, але відбиває і містить специфічні особливості об'єкта: нову комплексну систему прогнозування експлуатаційних характеристик керамічних матеріалів, які реалізуються в процесі виготовлення обтічників; модифікований комплексний критерій технологічності виробів; нові принципи розробки раціональних технологічних процесів і оснащення; структурну модель системи наземного відпрацювання.

В експериментально-теоретичному і прикладному аспектах:

вперше розроблено математичні моделі, реалізовані новими методиками визначення: критичної для кераміки границі міцності при розтягуванні; параметрів статистичного розподілу міцності, пористості, щільності, коефіцієнта спрямованого теплового випромінювання; моделювання динаміки процесу подрібнення шихти в млинах; прогнозування часового циклу заповнення форми шлікером;

розроблено теоретичні основи нових технологій: гравітаційно-капілярного методу формування заготовки; прискореного сушіння і випалу керамічних оболонок і форм; шліфування заготовок; методів і засобів забезпечення РТХ обтічників; застосування чутливих елементів із оксиду олова при наземному відпрацюванні виробів; комп'ютерної реєстрації та аналізу процесу руйнування обтічників у реальному режимі часу.

Практична значущість одержаних результатів.

Розроблено і впроваджено у виробництво:

КТМ, методики, технологічні процеси, а також програмне забезпечення для реалізації нових методик супроводження основних етапів технологічної підготовки і виробництва керамічних обтічників;

нове обладнання і оснащення: ефективні футеровки млинів; формові комплекти для відливки заготовок обтічників; нові установки для контролю і забезпечення прецизійного шліфування заготовок; стенди для тепломіцнісних випробувань виробів; унікальний стенд для вимірювання радіотехнічних характеристик. Це дозволило зменшити тривалість різних процесів в 1,3...2,5 рази, витрати електроенергії - в 3…3,5 рази, збільшити продуктивність від 30 до 200%, підвищити ККД в 1,5 рази;

понад 20 марок керамічних матеріалів для обтічників ЛА;

понад 20 типів обтічників ЛА, впроваджених на підприємствах: ДНВЦ “Звезда-Стрела”, МКБ “Факел”, МКБ “Радуга”, МКБ “Новатор”, МНДІ “Агат”, в ракетному комплексі С-300, ряді протирадарних, протикорабельних ракет, що випускаються серійно.

Налагоджено серійне виробництво обтічників ЛА на заводі “Автоскло” (м. Костянтинівка, Україна), яке забезпечило економічний ефект понад 1 млн. карбованців у цінах кінця 80-х років.

Економічна ефективність внутрішніх і міжнародних контрактів на виробництво керамічних обтічників ЛА, зокрема контрактів з Китаєм на розробку нових ДКР і поставку обтічників ракетних комплексів типу С-300 (понад 3 млн. дол. США), склала суттєву частину прибутку підприємства і держави.

Особистий внесок здобувача складають вирішені ним науково-технічні проблеми, які включають в себе концепції, принципи і загальні математичні моделі, що стали науково-технічною основою технологічної підготовки виробництва керамічних обтічників ЛА, на базі яких одержано нові конкретні теоретичні результати, опубліковані в 16 статтях без співавторства. В колективних результатах автору належать ідеї, загальні підходи в вирішенні конкретних задач, а також здійснення наукового керівництва та особистої участі. У масштабних практичних результатах (організація, налагодження технології виробництва обтічників ЛА і запуск їх у серію, створення випробувальних стендів і технологічного оснащення і т. ін.), одержаних колективом, який очолює автор, останнім виконувалась роль наукового керівника, консультанта та організатора. Комплекс робіт даного напрямку відзначений премією Уряду РФ за 1998 р.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати багаторазово доповідались автором на всесоюзних і міжнародних конференціях “Конструкции и технология получения изделий из неметаллических материалов” (м. Обнінськ, ОНВП “Технология” ХII-1992 р, ХIII-1994 р., ХIV-1995 р., ХV-1998 р.), в МВТУ ім. Баумана (грудень 1989 р.), м. Мінську (квітень 1990 р.), IV Європейській конференції “Материалы в экстремальных условиях” (м. С.-Петербург, червень 1993 р.), на I міжнародному симпозіумі “Передовые термические технологии и материалы” (м. Москва, січень 1997 р.), на щорічних НТК Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” (м. Харків, 1994-2000 рр.), на 14-й Російській НТК “Неразрушающий контроль и диагностика” ( м. Москва, червень 1996 р.), на 2-й Всеросійській НТК “Прочность и разрушение материалов и конструкций” (м. Орськ, червень 2000 р.), Міжнародній НТК “Материалы и покрытия в экстремальных условиях” (Кацівелі, Крим, Україна (2000 р.).

Керамічні обтічники й оснащені ними ЛА демонструвались на спеціалізованих виставках і авіаційних салонах Франції, ОАЕ, Англії, Польщі, Чехії, Китаї, Угорщині, Югославії, Чілі, Аргентині та інших країнах, а також на міжнародних авіакосмічних салонах Ле-Бурже (1998 р.), Фарнборо (2000 р.), МАКС-93, МАКС-95, МАКС-97, МАКС-99.

Публикації. Основні результати дисертації опубліковано в 18 статтях в збірниках наукових праць видань переліку ВАК України (бюл. №4, 5, 1999 р.), трьох статтях приоритетних видань РФ, 28 авторських свідоцтвах, патенті РФ, 18 звітах з НДР, 12 матеріалах і тезах конференцій.

Структура і обсяг роботи. Дисертацію викладено на 414 сторінках, що включають в себе 239 сторінок основного тексту, 165 ілюстрацій, 43 таблиці, список використаних джерел із 264 найменувань. Робота складається з вступу, 7 розділів, висновків і Додатку.

ОсновнИЙ ЗМІСТ рОботИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, її наукова новизна, практична значущість, особистий вклад автора, наведено відомості про апробацію, публікації і структуру дисертації.

В першому розділі проведено аналіз стану проблем технологічної підготовки виробництва (ТПВ) радіопрозорих обтічників радіоантен ЛА із керамічних матеріалів.

Радіопрозорий обтічник, що захищає антену головки самонаведення від аеродинамічного напору і нагрівання, є найбільш відповідальним елементом головної частини сучасної ракети і більшості швидкісних літаків. Основні характеристики обтічників визначаються призначенням і умовами експлуатації ЛА. Наявність радіолокаційної системи наведення і керування вимагає виготовлення обтічника з радіопрозорого матеріалу, який забезпечує мінімальне спотворення електромагнітного поля. Високі швидкості польоту зумовлюють необхідність стійкості матеріалу до високих температур, потужних теплових потоків і аеродинамічних сил.

Серед неметалів такими матеріалами є кераміка і склопластик, причому останній може використовуватись лише до швидкостей польоту ЛА . В дисертації наведено загальну характеристику і дано аналіз керамічних матеріалів і показано, що одним з найперспективніших матеріалів є кварцова кераміка.

У розділі показано, що система ТПВ ЛА, яка є синтезом багаторічного досвіду і результатів фундаментальних досліджень провідних вітчизняних вчених у галузі АРКТ і дослідників, методологічно і структурно не повинна зазнавати суттєвих змін щодо системи ТПВ керамічних радіопрозорих обтічників ЛА. Однак, зберігаючи форму класичної, остання повинна суттєво змінити свій зміст, який відображає специфічні особливості кварцової кераміки як конструкційного матеріалу, конструкції обтічників ЛА і технології їх виробництва.

В дисертації відзначається великий внесок у розробку керамічних матеріалів і технологію їх переробки у вироби вчених ІПМ НАН України, МХТУ ім. Д.І. Менделєєва, а також ДНЦ “Технология” Ромашина О.Г., Півінського Ю.Є., Вікуліна В.В., Русанової Л.М. та інших вітчизняних і закордонних вчених.

Однак комплексна проблема створення наукових основ ТПВ обтічників ЛА із кварцової кераміки, не зважаючи на накопичений досвід і ряд теоретичних результатів, що відносяться до окремих її етапів і аспектів, ще не вирішена у повному обсязі.

Для вирішення цієї проблеми в дисертації сформульовані мета і задачі дослідження.

Другий розділ присвячено розробці комплексної системи прогнозування експлуатаційних властивостей кварцової кераміки в радіопрозорих обтічниках ЛА, які реалізуються в процесі їх виготовлення.

У розділі запропоновано метод оцінки досконалості технологічного процесу (ТП) виготовлення обтічників ЛА, що реалізується алгоритмом.

Аналіз оцінки ймовірності відмов (ризику) в ланцюгах ТП проводиться за допомогою побудови первинного дерева відмов. В кінці кожної гілки визначається підсумкова ймовірність відмови. Аналіз рівнів підсумкових ймовірностей усіх гілок дозволяє, використовуючи апарат теорії ризику, виключити частину з них, побудувавши вторинне дерево відмов, інформація якого є вихідною для аналізу параметрів ТП виготовлення обтічників.

У розділі запропоновано новий критерій крихкого руйнування керамічних матеріалів, який постулює, що руйнування елемента конструкції відбувається при досягненні в деякому об'ємі граничного значення потенціальної енергії пружних деформацій розтягування. На основі цього критерію запропоновано методику визначення границі міцності кераміки при розтягуванні, яка є критичною в плані вичерпання несучої здатності керамічних виробів, за результатами стандартних випробувань зразків на вигин, а також термостійкості:

, (1)

де - границя міцності при вигині; - модуль пружності, коефіцієнт Пуассона і лінійного термічного розширення; - коефіцієнт тепломіцності, що залежить від властивостей кераміки.

Ця методика дозволяє при оцінці якості ТП виготовлення виробів із кераміки виявити в інтегральному вигляді вплив недосконалостей технології.

Розроблено нову методику визначення параметрів статистичного розподілу міцності керамічних виробів за результатами стандартних випробувань зразків на вигин, яка базується на математичній моделі розподілу Вейбулла.

Функція розподілу для руйнівного напруження має вигляд:

(2)

де - номінальне напруження, - функція координат; - мінімальне значення міцності дефектного зразка; - об'єм обтічника, що знаходиться під дією напружень; - середня міцність зразка; - показник степені в розподілі Вейбулла.

, і - параметри розподілу Вейбулла, одержані при випробуванні зразків з еталонним об'ємом . Для розрахунку обтічників введено гіпотезу, що інтенсивність напружень

(3)

вносить в руйнування виробу такий же внесок, як і рівне їй за величиною напруження в зразку. Це дозволяє використати для розрахунку ймовірності руйнування виробу результати експерименту з визначення міцності на зразках.

Модифіковано відпрацьовану раніше в ДНЦ РФ ОНВП “Технология” методику визначення щільності, пористості, модуля пружності ультразвуковим методом, адаптовану до особливостей керамічних матеріалів.

На основі регресивних моделей обробки великих партій зразків кварцової кераміки, взятих з виробів, одержані розрахункові залежності. В табл. 1 наведено значення щільності і модуля пружності для матеріалу НИАСИТ 8 ПП, виміряні на одних і тих самих зразках УЗ-методом і за відомими методиками.

Запропонована методика дозволяє при суттєво меншій трудомісткості одержати більш високу точність вимірюваних характеристик порівняно зі стандартними. Регресійні залежності для вибірки з 27 зразків для НИАСИТ 8 ПП мають вигляд:

, г/см3;

, МПа (4)

Розроблено нову методику визначення коефіцієнта спрямованого теплового випромінювання кварцової кераміки як однієї з важливих її паспортних експлуатаційних характеристик, а також програмне та апаратурне забезпечення її реалізації. Методика дозволяє на відміну від існуючих, які потребують використання зразків різної конфігурації, визначати шуканий параметр при будь-якій товщині зразка. Це дозволило після апробації на ДНЦ РФ ОНВП “Технология” рекомендувати її до широкого використання в інших організаціях.

Результати розділу 2 в комплексі забезпечують базу даних, необхідну для реалізації запропонованої системи прогнозування експлуатаційних властивостей кварцової кераміки в обтічниках ЛА, що формуються в процесі їх виготовлення.

В третьому розділі викладено теоретичні основи відпрацювання керамічних радіопрозорих обтічників ЛА на технологічність.

Проаналізовано загальну проблему відпрацювання виробів АРКТ на технологічність, досліджено існуючі методи і критерії оцінки технологічності варіантів конструкцій ЛА в літакобудівельному виробництві і виявлено основний недолік щодо виробництва керамічних обтічників ЛА - відсутність коефіцієнта питомого впливу окремих показників технологічності один на одного. На основі проведеного аналізу запропоновано і обґрунтовано модифікований комплексний критерій оцінки технологічності керамічних обтічників ЛА:

(5)

де - коефіцієнти питомого взаємного впливу (значущості) окремих показників технологічності; - окремі показники технологічності.

Для визначення формулюється задача нелінійного математичного програмування, в якій цільовою функцією є критерій (5) с невідомими параметрами , а система обмежень має вигляд:

(6)

.

Запропонований критерій реалізується після вирішення цієї задачі і дозволяє визначити оптимальні значення коефіцієнтів питомого впливу параметрів технологічності, що входять до нього.

У розділі показано, що важливим фактором забезпечення технологічності виготовлення керамічних обтічників ЛА є безперервний контроль на всіх етапах ТПВ і ТВ, починаючи з контролю хімічного складу вихідної сировини, вимірювання технічних характеристик виробів на стадії приймально-здавальних і типових випробувань.

На основі численних теоретичних і експериментальних досліджень розкрито і проаналізовано особливості забезпечення технологічності виготовлення і складання керамічних обтічників ЛА, які дозволили визначити нові, специфічні для даного класу виробів показники їх технологічності:

- коефіцієнти завантаження технологічного обладнання - млинів, сушильних шаф і печей випалу:

, , (7)

де , - об'єми робочого простору, які займають відповідно шихта і заготовки; , , - об'єми робочого простору млина, сушильної шафи і печі випалу заготовок;

- коефіцієнти часових режимів помелу, сушіня і випалу:

, , (8)

де , , - час циклу помелу, сушіння і випалу; - еквівалентна масі заготовки маса шихти; - маса заготовок, що обробляється одночасно за один цикл;

- коефіцієнт енергетичних затрат на одиницю маси

(9)

де - потужність, затрачена на один цикл відповідно помелу, сушіння і випалу заготовки;

- коефіцієнт строку служби оснастки (форми) , що визначається числом заготовок, яке можна відформувати в даній оснастці;

- коефіцієнт тривалості набору шлікера на один виріб ;

- коефіцієнт браку виробу:

(10)

де - кількість виготовлених обтічників, які підлягають вибраковці за регламентований період; - загальне число обтічників, виготовлених за цей період.

Одержані в розділі результати в комплексі створюють теоретичні основи відпрацювання керамічних обтічників ЛА на технологічність.

Четвертий розділ дисертації присвячено розробці концепції і принципів формування раціональних ТП виготовлення керамічних обтічників ЛА.

Розкрито і проаналізовано загальну характеристику шлікерної технології створення керамічних обтічників ЛА як структурної складової організаційно-технічного комплексу.

Виділено типові процеси ТП і сформульовано основну концепцію вдосконалення технології створення керамічних обтічників ЛА: зменшення собівартості за рахунок зниження трудомісткості, тривалості, енергоємності шляхом підвищення точності технологічних і контрольних операцій, які в сукупності забезпечують високу якість виробу.

Розроблено методику моделювання динаміки процесу подрібнення кварцової шихти в кульових млинах і оптимізації коефіцієнта їх заповнення, яка забезпечує вибір параметрів процесу і орієнтована на підвищення його ефективності. Критерієм оцінки якості розрахунку при розробці моделі була відповідність траєкторій руху куль, одержаних шляхом розрахунку, з реальними траєкторіями їх руху в млині.

Для визначення параметрів руху в пульпі використовується система диференціальних рівнянь:

(11)

,

де ,- щільність матеріалу молольних куль масою і діаметром і пульпи; - коефіцієнт гідродинамічного опору пульпи.

Методику реалізовано програмним комплексом.

Оптимізовано процес помолу, якому відповідає коефіцієнт заповнення барабана млина - 0,45; швидкість обертання барабана - 44 об/хв і виключаються удари куль по футеровці (для барабана діаметром 0,66 м и довжиною 0,96 м).

Розроблено і впроваджено новий метод визначення тонкої фракції в шлікері центрифугуванням і обґрунтовано оптимальні технологічні режими процесу.

У розділі описано нову математичну модель і реалізуючу її методику прогнозування часу заповнення формотвірної оснастки при примусовій подачі шлікера під надлишковим тиском, а також різнощільності керамічної заготовки по її довжині залежно від кінематичних, структурних і тиксотропних характеристик шлікера.

Описано новий ТП прискореної сушки гіпсових форм для шлікерного лиття великогабаритних обтічників ЛА, що дозволяє зменшити тривалість на 30...50% при забезпеченні високої якості оснастки.

На основі експериментальних досліджень розроблено і впроваджено в серійне виробництво на Костянтинівському заводі “Автоскло” (Україна) ТП прискореної термообробки заготовок обтічників із кварцової кераміки, який забезпечив зменшення тривалості режиму в 2...2,5 рази і зниження витрат електроенергії в 3...3,5 рази, що дозволило в 2 рази підвищити продуктивність печей. При цьому властивості кварцової кераміки у виробах, оброблених за прискореним режимом, відповідають регламентованим вимогам.

У розділі досліджено ТП шліфування заготовок керамічних обтічників, що є одним із основних в забезпеченні вимог щодо РТХ виробу. Розроблено принципи підвищення технічного рівня механообробки виробів, що базуються на зниженні коливань пружних деформацій системи “верстат - пристрій - інструмент - деталь” на довжині проходу, стабілізації профілю шліфувального круга та його врахування при розробці копіра.

На основі обробки експериментальних даних визначено силові залежності при внутрішньому шліфуванні обтічників алмазним кругом АПП 100620 АСВ 160/125 М1-100% від режимів шліфування :

Н;

Н (12)

Н.

Вирішено задачу визначення часу заповнення форми шлікером і набору сирцю в удосконаленому процесі заливки під надлишковим тиском з нижньої точки.

Для обтічника оживальної форми з геометричними параметрами: висота =1,2 м, товщина стінки =10 мм и радіус основи =0,8 м залежність часу заповнення від і в'язкості .

Розроблено методику врахування механізму капілярного всмоктування вологи в гіпсову форму, яка дозволила визначити тривалість набору черепка з урахуванням всмоктування вологи і доливання шлікера

(13)

де - товщина обтічника; - коефіцієнт дифузії; - пористість гіпсу; - бокова поверхня обтічника і гіпсової форми; - початкова і залишкова (регламентована) об'ємна кількість вологи в шлікері.

В розділі теоретично обґрунтовано ТП просочення виробів і описана вдосконалена технологія їх просочення кремнійорганічними сполуками, а також запропоновано новий спосіб визначення глибини просочення пористої кераміки УЗ-методом.

Одержані в розділі результати в цілому реалізують нову концепцію і принципи розробки раціональних ТП виготовлення радіопрозорих керамічних обтічників ЛА.

У п'ятому розділі досліджено наукові аспекти створення і вдосконалення технологічного обладнання і оснащення для виробництва керамічних обтічників ЛА.

У результаті комплексу експериментальних досліджень рекомендовано і впроваджено на ДНЦ РФ ОНВП “Технология” і заводі “Автоскло” м. Костянтинівка (Україна) футерівку млинів пластинами із бруса непрозорого кварцового скла, що забезпечило збільшення завантаження на 30%, виходу шлікера на 50%, продуктивності млина на 20...30% при регламентованій якості шлікера.

У розділі описано розроблені автором і впроваджені на ДНЦ РФ ОНВП “Технология” нові формувальні комплекти для відливки заготовок, що реалізували теоретичні концепції, обґрунтовані при дослідженні способів підвищення ефективності ТП заливки, захищені авторськими свідоцтвами і патентом РФ на винахід.

Удосконалено обладнання для випалу заготовок обтічників, ефективність якого виявляється у зниженні в 4 рази енерговитрат и суттєвій економії виробничих площ ділянки термообробки.

Розроблено нові установки для контролю і забезпечення високої точності механообробки обтічників, на основі яких створено вдосконалені схеми шліфування виробів з програмним регулюванням операцій процесу.

Наведені в розділі результати досліджень формують наукові основи створення і вдосконалення технологічного обладнання і оснащення для виробництва керамічних обтічників ЛА.

Шостий розділ присвячено розробці методологічних і наукових основ наземних випробувань керамічних обтічників ЛА.

На базі синтезованої структурної моделі науково-виробничої системи розробки керамічних обтічників ЛА, в ядрі якої обґрунтовано місце і роль наземних випробувань досліджуваного класу виробів в процесі їх створення,

запропоновано програму модернізації і розвитку метрологічного і науково-технічного забезпечення наземного відпрацювання керамічних обтічників ЛА.

Її реалізація дозволяє не лише забезпечити 100% контроль технологічних параметрів процесу виготовлення керамічних обтічників ЛА з визначенням їх несучої здатності без руйнування конструкції, високоефективне дослідження НДС виробів при високих температурах, значне зменшення кількості циклів випробувань з руйнуванням дослідного зразка, але і максимально наблизити технічне оснащення випробувального комплексу з наземного відпрацювання виробів до світового рівня.

З метою поетапної реалізації запропонованої програми розроблено, доведено і впроваджено в ДНЦ РФ ОНВП “Технология” нову установку для тепломіцнісних випробувань керамічних обтічників, яка забезпечує підвищення ККД порівняно зі стендами-аналогами в 1,5 рази і дозволяє відтворювати теплові режими всієї номенклатури керамічних обтічників ЛА.

У розділі запропоновано схему і реалізуючу її установку відтворення теплового навантаження за рахунок завдання тільки температурного поля шпангоута, що забезпечує відсутність пошкодження виробу, який витримав випробування, а також можливість його подальшого використання для випробувань на сумісну дію теплового і силового навантажень для прогнозування несучої здатності виробу.

Вирішено задачу відтворення теплофізичних характеристик керамічного обтічника в зонах розташування термоприймачів із застосуванням спеціальних покриттів з регульованим ступенем чорноти на основі високотемпературних окислів кремнію, хрому та алюмінію.

У розділі описано розроблену підсистему і методику тензометрування керамічних обтічників у реальному масштабі часу в системі комп'ютеризованого випробувального комплексу. Перевагою системи є роздільне завдання її структури и введення даних для забезпечення регламентованих режимів випробувань, можливість швидкого перепрограмування структури залежно від технічних характеристик виконавчих органів і ланцюгів зворотного зв'язку, а також керування кількома випробувальними установками одночасно.

Обґрунтовано, розроблено і впроваджено спосіб нанесення чутливих елементів з оксиду олова на поверхню керамічного виробу, а також схема вимірювання деформацій, яка дозволяє забезпечити єдність вимірювань параметрів НДС по всьому ланцюгу наземного відпрацювання, в процесі льотних випробувань і експлуатації.

У розділі описано розроблену комп'ютерну систему реєстрації і аналізу процесу руйнування обтічника, яка забезпечує швидкодію 100 кадрів за секунду, що дозволяє надійно встановити місце, характер і причини руйнування при силовому, температурному навантаженні і їх комбінації.

В розділі описані розроблені і впроваджені в практику наземних випробувань ДНЦ РФ ОНВП “Технология” стенди для вимірювання РТХ, які забезпечують автоматичне вимірювання похибок, що вносяться обтічником ЛА, а також коефіцієнта проходження радіохвилі через виріб.

На основі статистичних даних виробництва обтічників з кварцової кераміки с 1990 по 1997 рр. проведено аналіз вхідних параметрів технології виробництва і вихідних характеристик матеріалу обтічників, який дозволив визначити такі регресійні залежності:

;

(14)

де - щільність матеріалу у виробі, кг/м3 ; - руйнівний згинаючий момент, кНм; - в'язкість шлікера, с; - кислотність.

Наведені в розділі дослідження в комплексі формують методологічні і наукові основи забезпечення наземних випробувань керамічних обтічників ЛА в системі ТПВ і серійного випуску виробів.

У сьомому розділі наведено комплекс результатів впровадження дисертації, складовими якого є:

- методики визначення і (або) контролю характеристик, властивостей і параметрів керамічних матеріалів на різних стадіях ТПВ і виробництва обтічників ЛА (14 найменувань);

- 10 технологічних процесів виробництва обтічників;

- 3 комплекси випробувальних стендів і 14 основних одиниць обладнання для наземного відпрацювання керамічних обтічників ЛА;

- нові сполуки керамічних матеріалів, які забезпечують задане регулювання властивостей залежно від регламентованих ЛТХ ЛА, комплектуючими до яких є обтічники;

- 12 типів серійних обтічників для різних ЛА;

- організація і методичне забезпечення підготовки кадрів за спеціальністю “Проектування і виробництво виробів із ПКМ і кераміки” в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “ХАІ” (3 навчальних посібника та оснащення навчальної лабораторії).

Впровадження результатів дисертації на ДНЦ РФ онВп “Технология” , заводі “Автоскло” (м. Костянтинівка, Україна) і в інших організаціях дозволило суттєво вдосконалити матеріально-технічну базу Росії та України і підвищити їх науковий потенціал для виконання державних програм у галузі сучасної АРКТ, а також ефективно використовувати її для вирішення конверсійних народногосподарських задач на світовому рівні.

ВИСНОВКИ

У результаті проведених досліджень в дисертації одержано такі основні результати.

Вперше в області технології виробництва керамічних обтічників радіоантен ЛА науково обґрунтовано основні, концептуальні проблеми технологічної підготовки їх виробництва, адекватні за формою класичним аналогам літакобудування, але відображають специфічні особливості досліджуваного класу виробів і їх технології виробництва.

Науково обґрунтовано і розроблено комплексну систему прогнозування експлуатаційних характеристик керамічних матеріалів в обтічниках ЛА, які реалізуються в процесі їх виробництва, основними складовими якої є:

постулат про граничні значення континууму паспортних характеристик матеріалу, ступінь наближення до яких у виробі здійснюється цілеспрямованим аналізом і коректуванням технології його виробництва методами теорії надійності технічних систем, модифікованими імовірнісним контролем дисперсії експертних оцінок, адекватним їх повноті;

нові методики визначення фізико-механічних характеристик керамічних матеріалів при розтягуванні за результатами стандартних випробувань на вигин; параметрів статистичного розподілу міцності, пористості, щільності і модуля пружності адаптованим до особливостей кераміки ультразвуковим методом, а також коефіцієнта наспрямованого теплового випромінювання керамічного матеріалу.

Запропоновано, обґрунтовано і реалізовано модифікований комплексний критерій технологічності керамічних обтічників ЛА, що враховує взаємовплив вхідних параметрів. Синтезовано комплекс показників технологічності керамічних обтічників ЛА, який забезпечує повну базу даних для реалізації запропонованого критерію. Одержані результати в комплексі формують теоретичні основи відпрацювання виробів на технологічність.

Запропоновано і реалізовано нову концепцію і принципи розробки раціональних технологічних процесів виготовлення керамічних обтічників ЛА, основними складовими яких є:

удосконалена шлікерна технологія як структурна складова організаційно-технічного комплексу;

нові методики: моделювання динаміки процесу подрібнення кварцової шихти в шарових млинах і оптимізації коефіцієнта їх заповнення; визначення тонкої фракції в шлікері центрифугуванням, яка синтезує оптимальні технологічні режими; прогнозування часу заповнення форми шлікером при надлишковому тиску и ступеня його різнощільності залежно від кінематичних, структурних і тиксотропних характеристик шлікера; визначення механічних характеристик кераміки при розтягуванні зі стандартних випробувань зразків на вигин;

розроблені нові технологічні процеси: прискореного сушіння гіпсових форм, які зменшують його тривалість на 30...50%; прискореної термообробки заготовок обтічників, що зменшує режим в 2…2,5 рази, витрати електроенергії в 3…3,5 рази і підвищує продуктивність печей в 2 рази; шліфування заготовок обтічників, оснований на забезпеченні зниження коливань пружних елементів СПІД на довжині проходу.

Розроблено нові і вдосконалені відомі принципи і методи створення технологічного обладнання і оснащення для виробництва керамічних обтічників ЛА, які містять:

нову ефективну футерівку млинів, яка забезпечує збільшення завантаження на 30%, виходу шлікера на 50%, продуктивності на 20...30%;

нові формові комплекти для відливки заготовок;

вдосконалене обладнання для випалу заготовок обтічників, яке дозволяє знизити в 4 рази енерговитрати і зменшити виробничі площі ділянки термообробки;

нові установки для контролю і забезпечення прецизійного шліфування обтічників.

Ці результати в комплексі формують наукові основи створення технологічного обладнання і оснащення для виробництва керамічних обтічників ЛА.

Синтезовано структурна модель і комплексну програму науково-виробничої системи випробувань і наземного відпрацювання обтічників ЛА, що забезпечила стопроцентний контроль технологічних параметрів процесу виготовлення керамічних обтічників з визначенням їх несучої здатності без руйнування конструкції за високих температур, значне скорочення циклів випробувань з руйнуванням дослідного зразка.

В плані реалізації запропонованої програми розроблено і впроваджено:

новий автоматизований унікальний випробувальний комплекс для тепломіцнісних випробувань, що імітують аеродинамічні дії, який забезпечує: високу точність відтворення заданих навантажень і теплових режимів широкого спектру обтічників; відтворення теплового навантаження через завдання температурного поля шпангоута, яке виключає пошкодження виробу, а також можливість його подальшого застосування для випробувань на одночасну дію теплового и силового навантажень з метою прогнозування несучої здатності виробу;

нові методики тензометрування в системі комп'ютеризованого випробувального комплексу. Перевагами системи є роздільне завдання її структури и введення даних для забезпечення регламентованих режимів випробувань, а також керування декількома випробувальними установками одночасно;

комп'ютерна система реєстрації та аналізу процесу руйнування обтічників, яка забезпечує швидкодію 100 кадрів за секунду, що дозволяє надійно визначити місце, характер і причини руйнування при силовому і температурному навантаженнях і їх комбінаціях;

унікальний комплекс для вимірювання радіотехнічних характеристик, який забезпечує автоматичне вимірювання похибок, які вносить обтічник ЛА, а також коефіцієнта проходження радіохвилі через виріб у двох напрямках.

Результати дисертації у вигляді методик, керівних технічних матеріалів, технологічних процесів, оснащення, нових марок керамічних матеріалів, випробувального обладнання, серійних обтічників ЛА різних класів впроваджено на підприємствах ДНВЦ РФ “Звезда - Стрела”, МКБ “Факел”, МКБ “Радуга”, МКБ “Новатор”, МНДІ “Агат” та ряді інших, а також на заводі “Автоскло” (Україна). Впровадження результатів дисертації дозволило суттєво вдосконалити матеріально-технічну базу Росії та України і підвищити їх науковий потенціал для виконання державних програм в області сучасної ракетно-космічної техніки, а також ефективно використати їх для вирішення конверсійних народногосподарських задач на світовому рівні. Економічна ефективність результатів дослідження є частиною прибутку підприємства і держави від виконання внутрішніх і міжнародних контрактів, зокрема, контрактів з Китаєм на розробку нових обтічників і їх поставку для ракетних комплексів типу С-300, що склала понад 3,0 млн. дол. США.

кварцовий кераміка обтічник експлуатаційний

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ дисертацІЇ ВІДОБРАЖЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

1. Суздальцев Е.И., Шаталин А.С., Русин М.Ю. Ускоренный обжиг деталей из кварцевой керамики // Авиационная промышленность. - 1989.- № 5. С. 70. ДСП.

2. Ромашин А.Г., Карпов Я.С., Русин М.Ю. Конструкции и проектирование обтекателей летательных аппаратов из неметаллических материалов: Учеб. пособие. - Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 1989. - 104 с. ДСП.

3. Русин М.Ю., Пашутина Т.А. Использование кварцевой керамики для защиты обтекателей // Оборонная техника. - 1990. - № 7. - С. 64 - 66. ДСП.

4. Гайдачук В.Е., Карпов Я.С., Русин М.Ю. Механика волокнистых композиционных материалов: Учеб. пособие. - Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 1991. - 97 с.

5. Липовцев Ю.В., Русин М.Ю. Критерий хрупкого разрушения образцов и элементов конструкций из керамики // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Нац. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 2000. - Вып. 22(5). - С. 6-15.

6. Русин М.Ю. Исследование технологии обеспечения радиотехнических характеристик радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов в условиях их разработки и производства // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Нац. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 2000. - Вып. 23(6). - С. 6-16.

7. Русин М.Ю. Конструирование высокотемпературных слоистых обтекателей летательных аппаратов с учетом критериев хрупкого разрушения Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Темат. сб. науч. тр. Харьк. авиац. ин-та им. Н.Е. Жуковского. - Харьков. - 1995. - С. 46 - 52.

8. Русин М.Ю. Методика определения коэффициента направленного теплового излучения и дериватографический анализ керамических материалов конструкционного назначения в широком диапазоне температур // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков - 1998. - Вып. 15. - С. 51 - 56.

9. Русин М.Ю. Упрочнение полимерами кварцевой керамики для изготовления обтекателей радиоантенн летательных аппаратов // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. трудов Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 1998. - Вып. 16(3). - С. 126 - 133.

10. Русин М.Ю. От технического задания на разработку - к экспорту обтекателей // Наука производству. - 1999. - № 9(22). - С. 14 - 16.

11. Русин М.Ю. Особенности обеспечения технологичности изготовления обтекателей летательных аппаратов из кварцевой керамики // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. трудов Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. -1999. - Вып. 17(4). - С. 42 - 59.

12. Гайдачук А.В., Русин М.Ю. Концептуальный подход к анализу совершенства технологии производства изделий из материалов с управляемыми свойствами // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 1999. - Вып. 5. - С. 38 - 44.

13. Русин М.Ю. Методика исследования технологических параметров процесса подачи шликера в форму при изготовлении керамических обтекателей радиоантенн летательных аппаратов // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 2000. - Вып. 6. - С. 107 - 114.

14. Русин М.Ю. Исследование процесса шлифования керамических обтекателей летательных аппаратов // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 2000. - Вып. 18(1). - С. 92 - 100.

15. Русин М.Ю., Корнуков Ю.П. Анализ эффективности применения голографической интерферометрии для дефектоскопии изделий из керамики // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.- Харьков. - 2000. - Вып. 19(2). - С. 53 - 61.

16. Русин М.Ю. Методики определения теплофизических характеристик керамических материалов для обтекателей радиоантенн летательных аппаратов // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.- Харьков. - 2000. - Вып. 20(3). - С. 45 - 53.

17. Русин М.Ю. Методика определения начального уровня надежности радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов по результатам предварительных наземных испытаний // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.- Харьков. - 2000. - Вып. 7. - С. 52 - 58.

18. Русин М.Ю. Малоцикловая усталость конструкционных керамических материалов // Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні: Зб. наук. пр. Східноукраїнського нац. ун-ту. - Луганськ. - 2000. - С. 237 -245.

19. Русин М.Ю. Некоторые статистические аспекты прочности керамических материалов // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту.- Луганськ. - 2000. - № 9(31). - С. 16-20.

20. Русин М.Ю. Прочность керамических конструкционных материалов // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту.- Луганськ. - 2000. - № 8(30). - С. 111-115.

21. Русин М.Ю. Выбор оптимальных режимов и характеристик алмазных кругов при механической обработке шлифованием керамических антенных обтекателей летательных аппаратов // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии: Сб. науч. тр. Нац. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.- Харьков. - 2000. - Вып. 8. - С. 79-87.

22. Кириченко В.В., Макеев А.И., Русин М.Ю. Динамический модуль упругости конструкционных материалов // Авиационно-космическая техника и технология: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”. - Харьков. - 2000. - Вып. 17. - С. 201 - 207.

23. Русин М.Ю. Совершенствование схем шлифования антенных обтекателей летательных аппаратов // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: Сб. науч. тр. Гос. аэрокосмического ун-та им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.- Харьков. - 2000. - Вып. 21(4). - С. 6 - 16.

24. Пат. № 2123928. Устройство для формования керамических изделий из водных шликеров Платонов В.В., Русин М.Ю. (Российская Федерация); RU2123028С1. - № 97105946. Заявл. 14.04.98 г. Опубл. 27.12.98. Бюл. № 36 8 с.

АнотацІя

Русин М.Ю. Наукові основи технологічної підготовки виробництва радіопрозорих обтічників літальних апаратів із кварцової кераміки. Дисертація є рукописом, поданим на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.07.04 - технологія виробництва літальних апаратів. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, Харків, 2001 р.

Дисертація присвячено розробці наукових основ технологічної підготовки виробництва радіопрозорих обтічників літальних апаратів (ЛА) із кварцової кераміки. Містить теоретичні і практичні результати, що включають в себе: систему прогнозування експлуатаційних властивостей матеріалів на основі кварцової кераміки в обтічниках ЛА, що реалізуються в процесі їх виготовлення; теоретичні основи відпрацювання обтічників на технологічність; концепції і принципи розробки раціональних технологічних процесів виготовлення керамічних обтічників; наукові основи створення і вдосконалення технологічного обладнання та оснащення для виробництва обтічників ЛА; методологічні і наукові основи наземних випробувань керамічних обтічників.

Результати роботи впроваджено на ДНЦ РФ ОНВП “Технология”, ДНВЦ РФ “Звезда - Стрела”, МКБ “Факел”, МКБ “Радуга”, МКБ “Новатор”, МНДИ “Агат”, заводі “Автоскло” (м. Костянтинівка, Україна), в навчальний процес Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”.

Ключові слова: технологічна підготовка виробництва, радіопрозорий обтічник, технологічний процес, система прогнозування властивостей, випробувальні стенди, технологічність.

Аннотация

Русин М.Ю. Научные основы технологической подготовки производства радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов из кварцевой керамики. Диссертация является рукописью, представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.07.04 - технология производства летательных аппаратов. Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт”, Харьков, 2001 г.

Диссертация посвящена разработке научных основ технологической подготовки производства радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов (ЛА) из кварцевой керамики. Содержит теоретические и практические результаты, включающие в себя:

- систему прогнозирования эксплуатационных свойств материалов на основе кварцевой керамики, реализуемых в процессе изготовления обтекателей. Система прогнозирования включает в себя новый концептуальный подход к анализу совершенства технологии производства изделий из керамики, а также новые методики определения: физико-механических характеристик керамики при растяжении, параметров статистического распределения прочности изделий по результатам испытаний образцов; плотности и модуля упругости материала обтекателя УЗ-методом; коэффициента направленного теплового излучения керамики в диапазоне 20…1500С.

- теоретические основы отработки обтекателей на технологичность, содержащие модифицированный комплексный критерий оценки технологичности керамических обтекателей ЛА и специфические для данного класса изделий частные показатели технологичности;

- концепции, принципы и методики разработки рациональных технологических процессов изготовления керамических обтекателей, включающие основные этапы: измельчения кварцевой шихты в шаровых мельницах, заполнения формы шликером, сушки гипсовых форм для шликерного литья крупногабаритных обтекателей, термообработки заготовок изделий, их механообработки шлифованием, пропитки обтекателя кремнийорганическими соединениями;

- научные основы создания и совершенствования технологического оборудования и оснащения для производства обтекателей ЛА, включающие усовершенствованные высокоэффективные мельницы с футеровкой пластинами из бруса непрозрачного кварцевого стекла, новые формовочные комплекты для отливки заготовок, оборудование для обжига заготовок обтекателей, установки для контроля и обеспечения высокой точности механообработки шлифованием с программным регулированием операций процесса;

- методологические и научные основы наземных испытаний керамических обтекателей, включающие структурную модель научно-производственной системы наземных испытаний, новые высокоэффективные установки для теплопрочностных испытаний изделий, подсистему и методики тензометрирования обтекателей в реальном масштабе времени в системе компьютеризированного испытательного комплекса, метод нанесения чувствительных элементов, компьютерную систему регистрации и анализа процесса разрушения, стенды для измерения радиотехнических характеристик обтекателей ЛА.

Результаты работы внедрены на ГНЦ РФ ОНПП “Технология”, ГНПЦ РФ “Стрела-Звезда”, МКБ “Факел”, МКБ “Радуга”, МКБ “Новатор”, МНИИ “Агат”, заводе “Автостекло” (г. Константиновка, Украина), в учебный процесс Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”.

Экономический эффект является существенной частью прибыли предприятия от выполнения международных контрактов, в частности, с Китаем на разработку, ОКР и поставку керамических обтекателей ЛА, и составил более 3,0 млн. долл. США.

Ключевые слова: технологическая подготовка производства, радиопрозрачный обтекатель, технологический процесс, система прогнозирования свойств, испытательные стенды, технологичность.

SUMMARY

Rusin M.J. Scientific basis of production tooling for the aircraft radio parent fairings of quartz ceramic.