Интенсификация теплообмена в инерциальных навигационных системах на лазерных гироскопах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.14, кандидат наук Климаков, Владимир Владимирович

• Климаков, Владимир Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Климаков, Владимир Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕЦИЗИОННЫХ БИНС И

ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА (обзор литературы)

1.1. Особенности конструкций БИНС

1.2. Характеристики прецизионных БИНС и инерциальных датчиков

1.2.1. Лазерные гироскопы с вибрационной частотной подставкой

1.2.2. Кварцевые акселерометры

1.3. Надежность инерциальных датчиков и проблема температурных зависимостей

их характеристик

1.3.1. Условия функционирования навигационных приборов на борту летательного аппарата

1.3.2. Влияние температуры на точность лазерных гироскопов

1.4. Способы охлаждения элементов и узлов бортовой навигационной аппаратуры

в герметичном корпусе

1.4.1. Основные механизмы отвода тепла

1.4.2. Оценка температуры кольцевых лазеров, размещенных внутри БИНС

1.4.3. Перспектива применения тепловых труб для выравнивания температурного поля

1.5. Постановка задачи

ГЛАВА 2. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ БИНС НА ЛАЗЕРНЫХ ГИРОСКОПАХ

2.1. Экспериментальное исследование температурного поля в системе БИНС-СП

2.1.1. Установка для регистрации температурного поля

2.1.2. Динамика выхода БИНС на стационарный тепловой режим

2.1.3. Стационарные температуры элементов БИНС

2.1.4. Распределение мощности, выделяющейся на основных элементах сервисной электроники

2.2. Тепловая модель бесплатформенной инерциальной навигационной системы

на лазерных гироскопах

2.3. Температура и «факторы риска» для кольцевого лазера

2.3.1. Механические напряжения в соединениях электродов с ситалловым моноблоком

2.3.2. Смещения оптической оси в кольцевом резонаторе

2.4. Возможности интенсификации теплообмена на границе «внешний корпус -окружающая среда»

2.4.1. Оценка влияния глубины и расстояния между ребрами на условия теплоотдачи

2.4.2. Поиск путей повышения эффективности теплопередачи от оребренной поверхности внешнего корпуса БИНС в окружающую среду

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПАССИВНЫХ

ТЕПЛООТВОДЯЩИХ УСТРОЙСТВ В УСЛОВИЯХ БИНС

3.1. Оценка эффективности применения однофазных термосифонов

3.1.1. Результаты испытаний разработанных образцов теплопередающих

панелей на основе термосифонов

3.2. Анализ теплопередающих элементов на основе тепловых труб

3.2.1. Расчет составной капиллярной структуры

3.2.2. Технология изготовления и результаты испытания теплопередающей 113 панели на основе тепловых труб

3.3. Размещение теплопередающих панелей в отсеке сервисной электроники

3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ОТВОД ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ ОТ БЛОКА ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ

4.1. Особенности тепловой трубы для отвода тепла от блока чувствительных 120 элементов

4.1.1. Требования к капиллярной структуре гибкой контурной тепловой трубы

4.1.2. Анализ упругих свойств транспортного участка тепловой трубы

4.2. Конструкция и технология сборки макета тепловой трубы

4.2.1. Гибкий транспортный участок

4.2.2. Сборка макета теплопередающего устройства

4.3. Экспериментальные исследования макета тепловой трубы

4.3.1. Влияние конструкции теплопередающего устройства на механические характеристики колебаний кольцевых лазеров

4.3.2. Теплопередающие свойства тепловой трубы в условиях вибраций

4.4. Расположение тепловых труб в отсеке БЧЭ

4.5. Выводы

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсификация теплообмена в инерциальных навигационных системах на лазерных гироскопах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Практика конструирования бортовой аппаратуры свидетельствует о полном переходе к идеологии бесплатформенных инерциаль-ных навигационных систем (БИНС), как наиболее полно отвечающим требованиям автономности, помехозащищенности и скрытности. Предпосылками роста конкурентоспособности таких систем являются совершенствование габаритно-массовых характеристик, снижение потребляемой мощности, увеличение точности и надежности. Отвод мощности в десятки ватт в БИНС на лазерных гироскопах (ЛГ) затруднен высокой плотностью размещения теплонагруженных элементов и низкой эффективностью теплопередачи.

Появление эффективных методов обработки сигналов ЛГ и кварцевых акселерометров создает условия для качественного прогресса в развитии БИНС повышенной точности. Развитие этой тенденции означает включение в состав блока чувствительных элементов (БЧЭ) цифровых управляющих процессоров, высокое быстродействие которых позволяет реализовать новые алгоритмы выделения информации и управления характеристиками ЛГ. Однако подобные решения увеличивают тепловую нагрузку на БЧЭ, что создает предпосылку для роста нестабильности масштабных коэффициентов и дрейфа выходных сигналов ЛГ. Поэтому уменьшение массогабаритных характеристик систем навигации вследствие совершенствования сервисной электроники и инерциальных датчиков не сопровождается пропорциональным падением потребляемой мощности. В конечном итоге перечисленные причины создают предпосылки для ограничения точности навигационной информации и эксплуатационной надежности БИНС.

Применение эффективных алгоритмов обработки информации и коренная модернизация сервисной электроники делают все более актуальной задачу интенсификации теплообмена внутри БИНС. Ее решение является необходимой предпосылкой для повышения надежности и точности автономных систем инерциаль-ной навигации.

Цель настоящей диссертационной работы - обеспечение стабильного функционирования БИНС на лазерных гироскопах с повышенной плотностью рассеиваемой мощности за счет включения в ее конструкцию пассивных теплоотводя-щих элементов.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

- экспериментальные исследования теплового режима БИНС и ее внутреннего температурного поля;

- анализ предельных возможностей естественного теплообмена (теплопроводности, конвекции и теплового излучения) для уменьшения температур внутренних элементов и узлов БИНС;

- создание тепловой модели БИНС и анализ эффективности решений, направленных на интенсификацию теплообмена при включении в конструкцию дополнительных элементов;

- разработка и экспериментальные исследования интегрируемых в БИНС теплопередающих устройств, предназначенных для транспортировки к внешнему корпусу мощности, рассеиваемой инерциальными датчиками и сервисной электроникой;

- обоснование совместимости теплопередающих элементов с условиями амортизации БЧЭ и управлением вибрационными частотными подставками ЛГ;

- поиск аналитических соотношений, для расчета элементов конструкции теплопередающих устройств применительно к условиям функционирования БИНС.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Обоснованы аналитические соотношения для расчета характеристик тепловых труб с учетом особенностей их применения в БИНС.

2. Доказана эффективность применения тепловых труб для интенсификации теплообмена внутри БИНС.

3. Сформулировано условие совместимости гибких контурных тепловых труб с системой амортизации блока чувствительных элементов и показана воз-

можность их использования в БИНС на лазерных гироскопах с вибрационной частотной подставкой.

4. Показана возможность снижения до 2 °С разброса температур инерциаль-ных датчиков и устройств в блоке чувствительных элементов в условиях отвода тепла к внешнему корпусу БИНС с помощью устройств на основе тепловых труб.

Практическое значение результатов диссертации:

1. Разработана конструкция гибкой контурной тепловой трубы, совместимая с системой амортизации БЧЭ.

2. Предложены варианты дублирования теплопередающего тракта при произвольной ориентации тепловых труб в гравитационном поле.

3. Разработана последовательность операций сборки и заполнения теплоносителем гибкой контурной тепловой трубы.

4. Разработана конструкция теплопередающей панели на основе плоских тепловых труб для отвода тепла от плат сервисной электроники.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Предельная тепловая мощность £?тах, передаваемая против сил тяготения и инерции тепловой трубой длиной /„ с составной капиллярной структурой в виде сетки, ограничена величиной:

с

кс,доп

Ятах=-^4203-

1-9,66-1(Ух-ехр

( 11,451-а/™

,доп у )

где цж, рж, а и Ь - динамическая вязкость, плотность, коэффициент поверхностного натяжения и удельная теплота парообразования теплоносителя; g - ускорение свободного падения, п > 1 - величина перегрузки, Ъа и /г2 — ширина участка контактного теплообмена и толщина внутреннего пространства плоского корпуса тепловой трубы, оп - площадь сечения дополнительной капиллярной структуры, /то— протяженность участка теплообмена.

2. Отвод тепловой мощности <2 от блока чувствительных элементов бесплатформенной инерциальной навигационной системы обеспечивают гибкие контурные тепловые трубы, в которых артерии длиной /а имеют форму цилиндриче-

ской спирали и заключены в капиллярные структуры внутри испарителей и конденсаторов, а их внутренний диаметр ¿4 находится в диапазоне:

где , рж,ои1- динамическая вязкость, плотность, коэффициент поверхностного натяжения и удельная теплота парообразования теплоносителя; g - ускорение свободного падения, Л^ - количество артерий; /и, Ьа и протяженность, ширина участка контактного теплообмена и толщина внутреннего пространства испарителя (конденсатора).

3. Тепловая труба со змеевидными трубопроводами в виде ./V чередующихся полуокружностей радиуса Я, соединенных прямолинейными участками длиной / совместима с амортизацией блока чувствительных элементов в бесплатформенной инерциальной навигационной системе, если параметры транспортных зон удовлетворяют соотношению:

в котором Е - модуль Юнга материала трубопровода, / - момент инерции поперечного сечения транспортной зоны, ка - минимальная жесткость амортизатора, Ь/1/о - предельно допустимое относительное изменение собственной частоты колебаний блока.

Достоверность результатов исследований Достоверность научных положений и выводов диссертации подтверждается:

- теоретическими расчетами и результатами измерений, выполненными в процессе экспериментов;

- соответствием результатов численного моделирования и расчетов, полученных независимым путем с помощью аналитических соотношений;

- экспериментальными исследованиями действующих макетов теплоотво-дящих устройств.

3

2/(/2 + ЗкЯ1 + 12Я2ЬУ -1) + ЗкЖ3 > — - ,

>

Реализация результатов работы

Полученные экспериментальные результаты использованы во ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет при выполнении НИР № 20-08 «Поиск путей оптимизации теплового режима навигационной системы БИНС-СП» и в ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики» при разработке и проектировании БИНС.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на: 18-й и 19-й Международных конференциях по интегрированным навигационным системам (МКИНС), г. Санкт-Петербург - 2011, 2012 г.; 15-й и 16-й Международных научных конференциях, посвященных памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск, 2011, 2012 г.; XXXVII, XXXVIII, XXXIX Международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» г. Москва, 2011, 2012, 2013 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-2012», г. Москва, 2012 г.; Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Актуальные проблемы развития нано-, микро- и оптоэлектроники», г. Рязань, 2010 г.; Всероссийской конференции молодых ученых специалистов, ученых и студентов памяти главного конструктора академика АН СССР В.И. Кузнецова, г. Москва, 2013 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 21 печатных работ (из них три работы в журналах из перечня ВАК и один патент на полезную модель).

Первая глава диссертации представляет собой аналитический обзор публикаций, в которых рассмотрены особенности конструкций современных БИНС на лазерных гироскопах, основные тенденции изменений их габаритно-массовых и энергетических параметров, охарактеризовано состояние проблемы влияния температуры на надежность и точность инерциальных датчиков и сделаны оценки эффективности отвода рассеиваемой мощности.

Показано, что поддержание лазерной генерации без переключений на соседнюю продольную моду сталкивается с комплексом проблем, быстро нарас-

тающих, когда температура окружающей среды превышает 50 °С, а в непосредственной близости от кольцевого лазера (КЛ) размещены дополнительные теплона-груженные элементы. Чтобы предотвратить межмодовые переключения, ограничивающие стабильность масштабного коэффициента ЛГ и точность информации об угловых перемещениях, необходимо интенсифицировать процессы теплообмена, уменьшив перепад температуры между кольцевыми лазерами и внешним корпусом БИНС. В этой связи выполнен предварительный анализ возможностей использования пассивных теплоотводящих элементов, в частности, тепловых труб. Однако их интеграция в конструкцию БИНС ограничена необходимостью обеспечить совместимость теплоотводящих устройств с управлением вибрационными частотными подставками ЛГ, амортизацией БЧЭ и с изменениями положения БИНС в гравитационном доле.

Обзор литературы завершается конкретизацией задач диссертационной работы.

Вторая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям температурного поля внутри серийно выпускаемой навигационной системы БИНС-СП1 производства ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики», построению математической модели происходящих в ней тепловых процессов, а также оценке возможностей интенсификации теплообмена на внешней поверхности корпуса.

Обнаружена несбалансированность теплового режима, содержащая два фактора риска для эксплуатационной надежности системы: сбои в работе сервисной электроники и неоднородность температурного поля внутри блока чувствительных элементов. Показано, что в условиях естественного теплообмена на границах воздушного зазора между БЧЭ и корпусом БИНС превышение температур инерциальных датчиков над температурой корпуса системы ограниченно величиной 20 °С. На основе экспериментального исследования возможности увеличить эффективность теплообмена на внешней поверхности корпуса БИНС установлено, что при заданных внешних габаритах выигрыш, связанный с изменением геометрии покрытого черной эмалью оребрения, незначителен.

На основе программного обеспечения СотБо1 МиШрИуБюз разработана укрупненная тепловая модель БИНС, которая позволяет: рассчитать температурное поле внутри системы, прогнозировать изменения температур инерциальных датчиков в пределах заданного диапазона температур окружающей среды, сравнить эффективность различных способов теплоотвода. Апробация модели осуществлена с помощью сравнения расчетных данных с результатами измерений температурного поля в БИНС-СП1.

В третьей главе применительно к специфике БИНС проанализированы два вида теплопередающих элементов: однофазные термосифоны и тепловые трубы, сформулированы требования к этим устройствам, выполнены соответствующие расчеты и макетирование, в результате которых определены их возможности и количественные ограничения параметров.

С помощью натурного макетирования проанализирована целесообразность установки однофазных термосифонов и тепловых труб для отвода тепла внутри БИНС и получены следующие результаты:

- плоские и контурные однофазные термосифоны обладают слишком большой массой, а их термическое сопротивление (от 2,4 до 7 °С/Вт) не позволяет обеспечить удовлетворительный тепловой режим плат сервисной электроники; ,

- тепловые трубы обладают приемлемой величиной термического сопротивления (десятые доли °С/Вт), однако при их использовании необходимо решить проблему транспортировки заданной тепловой мощности в направлении, противоположном силам тяготения и инерции.

В результате произведенных исследований предложено включить в конструкцию тепловой трубы дополнительную капиллярную структуру, выполненную из того же материала и той же сетки. Решена задача поиска диаметра проволоки составной гомогенной капиллярной структуры, при котором против сил тяготения и инерции передается максимальная предельная мощность, и определена зависимость его оптимального значения от параметров тепловой трубы и свойств теплоносителя.

К важным для применения в БИНС свойствам теплопередающего устройст-

ва относится время восстановления его работоспособности после прекращения перегрузки. Анализ дифференциального уравнения, отражающего скорость изменения импульса теплоносителя, позволил выполнить соответствующий расчет для тепловой трубы с гомогенной капиллярной структурой: полученная зависимость от геометрических характеристик тепловой трубы и свойств теплоносителя свидетельствует о возможности реализовать устройства со временем восстановления работоспособности от 10 до 60 с.

В качестве средства интенсификации теплообмена в сервисной электронике БИНС рассмотрена конструкция теплопередающей панели в виде сборки плоских тепловых труб, на торцах которых расположены конденсационные зоны, обеспечивающая малое термическое сопротивление. Разработанная последовательность операций сборки и заполнения теплоносителем теплопередающей панели составляет основу для реализации соответствующего технологического процесса при производстве БИНС.

В четвертой главе представлены результаты исследований и разработок, в результате которых решены следующие задачи:

- определены требования к механическим и тепловым характеристикам устройства, транспортирующего тепловой поток к внешнему корпусу БИНС от блока чувствительных элементов;

- разработана конструкция тепловой трубы, адаптированная к задаче отвода тепла от колеблющегося БЧЭ;

- экспериментально исследовано влияние тепловой трубы на механические колебания кольцевых лазеров (создание вибрационной частотной подставки);

- изучены воздействия вибраций БЧЭ на теплопередающие свойства тепловой трубы.

Основные особенности действующего макета конструкции гибкой контурной тепловой трубы, адаптированного к условиям отвода тепла от БЧЭ, заключаются в следующем:

- передачу жидкого теплоносителя осуществляет цилиндрическая спиральная артерия, охваченная в испарителе и конденсаторе сеточными структурами, которыми создается необходимый капиллярный напор;

- диаметры артерии и проволоки сеточной капиллярной структуры выбраны, исходя из возможности подъема теплоносителя на высоту, соответствующую различию положений конденсатора и испарителя вдоль направления, противоположного силам тяготения и инерции;

- на концах спиральной артерии установлены торцевые заглушки, отделяющие жидкостный канал артерии от парового пространства;

- змееобразная форма транспортного участка, внутри которого расположена спиральная артерия, позволяет обеспечить отвод тепла от подвижных объектов, обладающих шестью степенями свободы, без нарушения транспортных свойств тепловой трубы.

Моделирование деформаций трубопровода тепловой трубы позволило обосновать аналитическое соотношение, позволяющее выбрать геометрические параметры транспортного участка, исходя из заданной жесткости амортизаторов БЧЭ. Развитый подход показывает, что уменьшение внутреннего и внешнего диаметров трубопровода является предпосылкой для соответствующего уменьшения габаритов транспортного участка тепловой трубы. Чтобы отводить тепловую мощность от БЧЭ в случае произвольной ориентации БИНС в гравитационном поле предусмотрены различные варианты дублирования теплопередающего тракта.

Экспериментальные исследования влияния механического контакта действующего макета гибкой контурной тепловой трубы с корпусами БЧЭ и БИНС на амплитудно-частотные характеристики колебательных систем показали, что разработанная конструкция не влияет на создание вибрационной частотной подставки в ЛГ. Определенные экспериментально возмущения перепада температур между испарителем и конденсатором в условиях вибраций не превышают 1 °С при изменении частоты колебаний в диапазоне 30-450 Гц.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы и приведен список публикаций автора по теме диссертации.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕЦИЗИОННЫХ БИНС И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА (обзор литературы)

1.1. Особенности конструкций БИНС

Инерцнальная навигационная технология первоначально базировалась на использовании гиростабилизированных устройств, физически реализующих опорные системы координат с помощью устойчивой платформы, относительно которых определялась текущая угловая ориентация летательного аппарата [1]. Однако сложная механика и следящие приводы карданова подвеса ограничивали перспективы развития инерциальных навигационных систем (ИНС) [2]. Ограничения удалось снять при переходе к бесплатформенным системам (БИНС). По сравнению с платформенными ИНС они обладают большей информативностью (в 3-4 раза), сокращенным временем автономной начальной выставки (в 1,5-3 раза), уменьшенными массогабаритными параметрами (в 2-3 раза) и энергопотреблением (в 10 раз), повышенным техническим ресурсом (более чем в 10 раз). Перечисленные преимущества на порядки снижают стоимость жизненного цикла системы навигации [2]. Компактные, легкие, точные БИНС могут быть установлены даже на небольшие управляемые ракеты.

Специфика БИНС заключается в жесткой привязке осей чувствительности инерциальных датчиков к объекту, что приводит к появлению дополнительных требований, в первую очередь, к датчикам угловых перемещений (угловых скоростей) независимо от их типа. Поэтому создание БИНС связано с преодолением ряда технических трудностей [3,4]:

- достижение высокой точности гироскопов и акселерометров в широких динамических диапазонах (0,01 °/час - 400 7с, 10"^ - 10ё);

- потребность в прецизионных методах выставки и калибровки;

- обеспечение стабильности и необходимой точности измерений в диапазоне изменения температуры окружающей среды -60 -г +80 °С без использования активных систем терморегулирования;

- плотная компоновка инерциальных датчиков, требующая повышения их эксплуатационной надежности;

- большой объем вычислительных операций, вызванный необходимостью аналитического моделирования опорной системы координат и преобразования первичных сигналов акселерометров и гироскопов.

С начала 80-х годов наибольшего успеха в создании БИНС смогли добиться фирмы, которые использовали лазерные гироскопы (ЛГ) [4,5]. Прогресс в конструировании вычислительных средств, а также совершенствование программно-математического обеспечения сделали применение систем на ЛГ массовым и практически вытеснили из авиации платформенные ИНС, использующие поплавковые и динамически настраиваемые гироскопы [5]. В настоящее время в качестве прецизионных датчиков кроме ЛГ используются волоконно-оптические (ВОГ), волновые твердотельные (ВТГ) и микромеханические гироскопы (ММГ) [3,6].

Архитектура современных БИНС не зависит от типа используемых датчиков и реализована в двух вариантах исполнения, отличающихся способом компоновки внутренних элементов. Ниже рассмотрены варианты реализации БИНС на ЛГ с вибрационной частотной подставкой.

В первом случае (рис. 1.1) конструкция представляет собой герметичный корпус 8 из литьевого сплава, внутри которого расположены два отсека. Отсек 1 предназначен для сервисной электроники, внутри отсека 2 подвешен на амортизаторах блок чувствительных элементов (БЧЭ). Сервисная электроника, обеспечивающая обработку сигналов инерциальных датчиков и их функционирование, включает системы стабилизации токов разряда и периметров кольцевых резонаторов лазерных гироскопов (СП), устройство для создания частотной подставки (УЧП), устройство для обработки сигналов лазерных гироскопов (УОСЛГ), преобразователь масштабного коэффициента акселерометров (ПМКА) [5]. Вычислительная подсистема БИНС (ВС) обеспечивает определение и обмен параметрами с пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) и системой воздушных сигналов (СВС). Она состоит из системного контроллера (КС) и навигационного вычислителя.

а)

Рис. 1.1. БИНС на лазерных гироскопах в первом варианте исполнения [7]: а) конструкция БИНС б) корпус блока чувствительных элементов. 1 - платы отсека сервисной электроники, 2 - блок чувствительных элементов, 3 - лазерный гироскопы, 4 - акселерометры, 5 - первичный преобразователь сигналов датчиков, 6 - высоковольтный стабилизированный источник питания, 7 - амортизатор, 8 - внешний корпус

БЧЭ представляет собой куб (рис. 1.1,6) на трех ортогональных плоскостях которого (X, У, Т) установлены лазерные гироскопы 3 (ЛГх, ЛГу, ЛГг), а внутри -триада кварцевых акселерометров БА 4 (АКх, АКу, АКг) компенсационного типа, первичные преобразователи информационных сигналов 5 и высоковольтный источник (СВ) 6 для питания инерциальных датчиков, включая зажигание и поддержание разрядов постоянного тока в кольцевых гелий-неоновых лазерах [8]. БЧЭ амортизирован для защиты от источников возмущений: внутренних - колебаний кольцевых лазеров внутри корпусов гироскопов, создающих частотную подставку (см. п. 1.2.1), и внешних - вибраций и ударов. Амортизаторы 7 расположены на разных диагоналях противоположных сторон блока чувствительных элементов.

Мощность, потребляемая представленной на рис. 1.1 БИНС, составляет около 70 Вт, большая часть которой выделяется в отсеке сервисной электроники.

Выделяющееся тепло передается в окружающую среду через стенки корпуса.

Второй вариант - размещение БИНС внутри литьевого герметичного корпуса с одним отсеком [9,10] (рис. 1.2). Устройства, обеспечивающие функционирование ЛГ и обработку сигналов, перенесены в их корпуса. Чувствительные элементы БИНС, как и в первом случае, амортизированы.

а) б)

Рис. 1.2. Альтернативный вариант исполнения БИНС на лазерных гироскопах: a) HG9900 IMU производства Honeywell (США) [9], б) БИНС-2М производства ООО НПК «Электрооптика» (Россия) [10]

1.2. Характеристики прецизионных БИНС и инерциальных датчиков

Практика конструирования навигационных систем свидетельствует о полном переходе к идеологии БИНС, как наиболее полно отвечающим требованиям автономности, помехозащищенности и скрытности [2]. Предпосылками роста конкурентоспособности таких систем являются совершенствование габаритно-массовых характеристик, снижение потребляемой мощности, увеличение точности и надежности.

В качестве объекта для анализа тенденций в области конструирования выбраны БИНС на лазерных и волоконно-оптических гироскопах. Информация о продукции наиболее известных фирм-производителей сведена в таблицу 1.1 [2, 9,10,14-32]. Для сравнительного анализа использованы объем V, масса т и потребляемая мощность Q, приведенные к коэффициенту заполнения к и объемной плотности выделяемой мощности q:

к = у (кг/л), q = ^ (Вт/л).

Все системы разделены в зависимости от типа используемого датчика угловой скорости: ВОГ (рис.1.3, 1.4) или JIT (рис. 1.5, 1.6). БИНС на ЛГ являются наиболее массовыми системами: для них уже выпущено порядка 100 тысяч лазерных гироскопов [5]. По габаритно-массовым и энергетическим характеристикам БИНС на ВОГ в России и в других странах находятся примерно на одном уровне; основная тенденция заключается в снижении массогабаритных характеристик.

В случае БИНС на лазерных гироскопах ситуация иная. На рис. 1.7, 1.8 приведены данные для фирм США и России. По потребляемой мощности и объему российские БИНС на ЛГ в два - три раза превышают характеристики систем американских производителей, хотя и имеют близкие коэффициенты заполнения. Промежуточное положение занимают БИНС на цифровых гироскопах ГЛ-2Д производства ООО НПК «Электрооптика», г. Москва [10]. Основная причина столь существенных различий - применение фирмами Honeywell, Northrop Grumman (Litton) глубоко интегрированных многофункциональных электронных плат, высоконадежных элементов [11] и цифровых лазерных гироскопов [12, 13].

Включение в состав ЛГ цифрового управляющего процессора [12] позволило реализовать ряд важных преимуществ:

- процессор надежно и быстро управляет запуском прибора;

- процессор осуществляет тестирование элементов гироскопа и генерирует сигнал о его работоспособности;

- появляется возможность записывать в энергонезависимую память и обновлять важную информацию, включающую команды загрузки, команды управления, команды состояний прибора, команды калибровки и диагностики гироскопа, данные и алгоритмы, позволяющие скомпенсировать тепловые дрейфы параметров;

- для питания лазерного гироскопа используется единый внешний источник.

Заключение диссертации по теме «Технология приборостроения», Климаков, Владимир Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Обоснована необходимость интенсификации теплообмена для ограничения температур кольцевых лазеров в условиях эксплуатации БИНС на лазерных гироскопах вблизи верхнего предела температуры окружающей среды.

2. Эффект снижения температур, достигаемый при оптимизации условий теплообмена на внешней поверхности корпуса БИНС, не устраняет факторы риска для инерциальных датчиков и элементов сервисной электроники.

3. Использование внутри БИНС термосифонов в качестве дополнительных теплоотводящих устройств обеспечивает положительный эффект лишь применительно к отдельным теплонагруженным элементам.

4. Получены количественные ограничения для максимальной мощности, передаваемой от теплонагруженных плат БИНС с помощью тепловых труб, используемых в составе теплоотводящих панелей.

5. Обоснована возможность отвода тепла от блока чувствительных элементов к внешнему корпусу БИНС с помощью гибких контурных тепловых труб. Сформулированы количественные ограничения для конструкции транспортных участков, которые позволяют совместить эффективный теплоотвод с амортизацией БЧЭ и управлением механическими колебаниями кольцевых лазеров (вибрационной подставкой).

6. Передача тепловой мощности к внешнему корпусу БИНС с помощью тепловых труб позволяет решить проблему ограничения температур инерциальных датчиков и элементов сервисной электроники даже в условиях использования в составе БЧЭ теплонагруженных элементов.

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Климаков В.В., Молчанов А.В., Улитенко А.И., Чиркин М.В. Исследование теплового режима навигационной системы на кольцевых газоразрядных лазерах. // Вестник РГРТУ. - 2012. - № 39-2 - С.48-52.

2. Улитенко А.И., Климаков В.В., Молчанов А.В., Чиркин М.В. Выравниваний температурного поля в бесплатформенной инерциальной навигационной системе на лазерных гироскопах.// Радиотехника. - 2012. - №3 - С.171-176.

3. Климаков В.В., Молчанов А.В, Улитенко А.И., Чиркин М.В. Перспективы применения тепловых труб в бесплатформенных инерциальных навигационных системах. // Приборы. - 2013 - №1 - С.24 -33.

Статьи, опубликованные в других изданиях, и материалах конференций:

4. Климаков В.В., Отвод тепла от элементов сервисной электроники бесплатформенных инерциальных навигационных систем с помощью конвекционных плат и тепловых труб//Конструкторское бюро. - 2013 - №2 - С.48-49.

5. M.V. Chirkin, V.V. Klimakov, A.I. Ulitenko, A.V. Molchanov. Passive controlling of a temperature field inside strapdown inertial navigation system// Proceedings of 18 S-Petersburg International conference of integrated navigation system, S-Pb 30 May - 1 June, 2011, pp 122-124.

6. M.V. Chirkin, V.V. Klimakov, V.N. Melekhin, A.V. Molchanov, A.I. Ulitenko. Passive heat removal elements integrated into the design of the strapdown inertial naviga-

tVi

tion system// Proceedings of 19 S-Petersburg International conference of integrated navigation system, S-Pb 28-30 May, 2012, pp. 99-101.

7. Климаков В.В. Разработка конструкции теплоотводящих устройств для обеспечения теплового режима бесплатформенных инерциальных навигационных систем БИНС-СП// Сборник научных трудов Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Актуальные проблемы развития нано-, микро-и оптоэлектроники». Рязань, 24-25 ноября 2010 г., - С. 150-155.

8. Климаков В.В. Применение пассивных способов теплоотвода тепловой мощности в бесплатформенных инерциальных навигационных системах// Научные

труды Международной молодежной научной конференции XXXVTI Гагаринские чтения. Москва, 5-8 апреля 2011 г., том 3. - С. 150-155.

9. Климаков В.В. Исследование возможности отвода тепла от элементов сервисной электроники бесплатформенных инерциальных навигационных систем с помощью конвекционных плат и тепловых труб. // Сборник научных трудов XVI Международной научной конференции посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева «Решетневские чтения», Красноярск 7-9 ноября 2012 г. 4.1. - С. 180-182.

10. Климаков В.В., Улитенко А.И., Чиркин М.В., Молчанов A.B. Охлаждение блока чувствительных элементов бесплатформенной инерциальной навигационной системы// Сборник научных трудов XV Международной научной конференции посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева «Решетневские чтения», Красноярск 10-12 ноября 2011 г. 4.1. - С.177-178

11. Климаков В.В., Улитенко А.И., Чиркин М.В., Молчанов A.B. Оценка предельной температуры кольцевых лазеров в условиях конвективного теплообмена внутри бесплатформенной инерциальной навигационной системы// Сборник научных трудов XVI Международной научной конференции посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева «Решетневские чтения», Красноярск 7-9 ноября 2012 г. 4.1. - С. 152-153

12. Климаков В.В., Улитенко А.И., Чиркин М.В., Молчанов А.В.Анализ характеристик прецезионных БИНС и оценка эффективности их теплообмена.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Новые материалы и технологии - НМТ-2012», Москва 20-22 ноября 2012 г. - С.213-214.

13. Климаков В.В., Молчанов А.В.Улитенко А.И., Чиркин М.В. Проблема ограничения температур чувствительных элементов бесплатформенных инерциальных навигационных систем на лазерных гироскопах// Сборник материалов «Всероссийской конференции молодых ученых специалистов, ученых и студентов памяти главного конструктора академика АН СССР В.И. Кузнецова», Москва 16-17 апреля 2013 г.-С. 37-38.

14. Климаков В.В., Мелехин В.Н. Интегрирование тепловых труб в бесплатформенную инерциальную навигационную систему.// Научные труды Международной молодежной научной конференции XXXVIII Гагаринские чтения. Москва, 10-14 апреля 2012 г., том 3. - С. 57-58.

15. Климаков В.В., Мелехин В.Н. Тепловая модель бесплатформенной инер-циальной навигационной системы на лазерных гироскопах.// Научные труды Международной молодежной научной конференции XXXIX Гагаринские чтения. Москва, 9-13 апреля 2013 г., том 3. - С. 79-80.

16. Климаков В.В. «Исследование возможности гибкого терморегулирования прецизионных датчиков с помощью тепловых труб».//Тезисы Научно-Инновационного Конкурса» «(У.М.Н.И.К.) -2011», Рязань, 13 апреля 2011 г. С.71-74.

17. Улитенко А.И., Климаков В.В., Демина Е.А. Влияние межреберных зазоров на теплоотдачу радиатора// Электроника. Межвуз. сб. науч. трудов. - Рязань, 2010. - С. 77-80.

18. Улитенко А.И., Климаков В.В., Меньшиков М.В. Теплопередающая панель// Электроника. Межвуз. сб. науч. трудов. - Рязань, 2010. - С. 81-83.

19. Улитенко А.И., Климаков В.В., Семенов В.В., Чиркин М.В. Твердотельная модель лазерного гироскопа в системе автоматизированного проектирования SolidWorks// Электроника. Межвуз. сб. науч. трудов. - Рязань, 2011. - С. 81-83.

20. Молчанов A.B., Климаков В.В., Чиркин М.В. Тепловая модель бесплатформенной инерциальной навигационной системы на лазерных гироскопах// Труды Московского института электромеханики и автоматики (МИЭА) -М.: МИЭА, 2013. -Вып.7: Навигация и управление летательными аппаратами. - С.60-69.

21. Патент на полезную модель №137356, Российская Федерация, МПК F28D 15/02. Гибкая контурная тепловая труба/ Климаков В.В., Молчанов A.B., Улитенко А.И., Чиркин М.В. (РФ); - заявка № 2013134710; заявлено 23.07.2013; опубликовано 10.02.2014, Бюл. №4.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Климаков, Владимир Владимирович, 2014 год

Список использованных источников

1. Titterton D.H., Weston J.L. Strapdown Inertial Navigation Technology (2nd Edition). - UK: The Institution of Electrical Engineers, 2004. - p. 558.

2. Кузнецов А.Г. Инерциальные навигационные системы разработки ОАО «МИЭА». Результаты внедрения и перспективы развития// тезисы докладов 1-Всероссийской научно-практической конференции. Устройства измерения, сбора и обработки сигналов в информационно-управляющих комплексах. (Ульяновск, 6-10 сентября 2011) - Ульяновск: УлГТУ, 2011.- С. 4-15 - ISBN978-5-9795-0820-7

3. Пешехонов В.Г., Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем// Гироскопия и навигация. — 2011. - №1(72). - С. 3-16.

4. Измайлов Е.А. Современные тенденции развития технологии инерциальных чувствительных элементов и систем летательных аппаратов// Труды Московского института электромеханики и автоматики. — М.: МИЭА, 2010 - Вып.1: Навигация и управление летательными аппаратами. - С. 40-55.

5. Молчанов A.B. Исследование конструктивно-технологических характеристик лазерного гироскопа с целью повышения его качества: Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук: 05.11.14 -МАТИ - Москва, 2005. - 206 с.

6. Schmidt G.T. INS/GPS Technology Trends, Advances in Navigation Sensors and Integration Technology [Электронный ресурс] / RTO-EN-SET-116-2008-Low-Cost Navigation Sensors and Integration Technology, URL:http://ftp.rta.nato.int/ public//PubFullText/RTO/EN/RTO-EN-SET-116-2008///EN-SET-116(2008)-01 .pdf (дата обращения 14.08.2012).

7. Эскизный проект БИНС-СП. // ОАО «МИЭА». - 2003 г.

8. Крютченко О.Н., Молчанов A.B., Морозов Д.А., Чиркин М.В. Зажигание двухплечевого разряда в кольцевом лазере// Вестник РГРТУ. - 2011. - № 2(36). — С. 71-75.

9. HG9900 Inertial Measurement Unit. Honeywell International Inc., 2006. URL:http://www51.honeywell.com/aero/common/documents/myaerospacecatalog-documents/MilitaryAC/HG9900_IMU.pdf (дата обращения 14.08.2012).

10. ООО НПК «Электрооптика» > Продукция > БИНС URL:http://electrooptika.ru/taxonomy/term/2 (дата обращения 14.08.2012).

11. High Temperature Electronics. Honeywell International Inc., 2011. URL:http://www51.honeywell.com/aero/common/documents/myaerospacecatalog-documents/Missiles-Munitions/High_Temperature_Products_Brochure.pdf (дата обращения 14.08.2012).

12. Killpatrick J.E. Modular Laser Gyro. US Patent № 006208414, Int.Cl. G01B 9/02, H05B 7/10, Publ. Mar. 27, 2001

13. GG1320AN Digital Laser Gyro. Honeywell International Inc. URL: http://www51.honeywell.com/aero/common/documents/myaerospacecatalog-documents

/Missiles-Munitions/GGl 320ANO l_Digital_Laser_Gyro.pdf (дата обращения 14.08.2012).

14. Анучин О.Н., Емельянцев Г.И. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов./ - СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ Электроприбор, 1999. - 357 с.

15. Кветкин Г.А. Инструментальные погрешности измерительного блока на базе триады лазерных гироскопов при динамических возмущениях: Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. МГТУ им. Н.Э. Баумана - Москва. 2011. - 167 с.

16. Honeywell TALIN 500. Honeywell International Inc., 2006. URL: http://www51.honeywell.com/aero/common/documents/myaerospacecatalog-documents /SurfaceSystems/TALIN_500.pdf (дата обращения 14.08.2012).

17. Christopher Jekeli. Algorithms and Preliminary Expoeriences with the LN93 and LN100 for Airborne Vector Gravimetry / Final Rep., Phillips Lab., Hanscom AFB, MA, contract no. F19628-95-K-0020, OSURF Proj 731618 , Aug 1998. 38 pp. URL: http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA403482 (дата обращения 14.08.2012).

18. Honeywell. Products > Navigation Systems & Sensors. URL:https://commerce.honeywell.com/webapp/wcs/stores/servlet/NECategoryDisplay? catalogld=1025 l&storeld=1065 l&categoryId=53436&langId=-l (дата обращения 14.08.2012).

19. NORTHROP GRUMMAN (Litton). Solutions by Capability > Civil Aviation > Navigation. URL: http://www.es.northropgrumman.com/by_capability/civilaviation /navigation/index.html (дата обращения 14.08.2012).

20. NORTHROP GRUMMAN (Litton). Solutions by Capability > Military Aviation > Navigation. URL:http://www.es.northropgrumman.com/by_capability /militaryaviation/navigation/navigationgrade/index.html (дата обращения 14.08.2012).

21. KEARFORTT. > Products > URL: http://www.kearfott.com (дата обращения 14.08.2012).

22. SAFRAN SAGEM. > Military aerospace > Airplane Solutions > Inertial Navigation Systems > URL: http://www.sagem-ds.com/spip.php?rubrique40&lang=en (дата обращения 14.08.2012).

23. IMAR Navigation Solution. > Products of iMAR Navigation, presented by > URL:http://www.imar-navigation.de/index.php/ru/anwendungen и URL:http://www.imar-navigation.de/index.php/ru/produkcija.html (дата обращения 14.08.2012).

24. George A. Pavlath. Fiber-Optic Gyros: The Vision Realized. Northrop Grumman Corporation. [Электронный ресурс]/ URL:http://132.228.182.15/media/ whitepapers/assets/Fiber-Optic_Gyros.pdf (дата обращения 14.08.2012).

25. Northrop Grumman LITEF. Products&Services > Product overview civil aviation. URL:http://www.northropgrumman.litef.com/en/products-services/aircraft /product-overview-civil-aviation/ (дата обращения 14.08.2012).

26. ОАО «МИЭА» Наши разработки > Автономные и корректируемые инерциальные навигационные системы. URL:http://aomiea.ru/ins.html (дата обращения 14.08.2012).

27. ЗАО «Инерциальные технологии «Технокомплекса» > Продукция > Точные ИНС. URL:http://www.inertech.ru/ru/inertial-navigation-systems.html (дата обращения 14.08.2012).

28. ОАО Раменский приборостроительный завод > Продукция > Инерциальные навигационные системы. URL:http://www.rpz.ru/products/ navigation_system/ (дата обращения 14.08.2012).

29. ООО «ТеКнол» Продукция > Новая продукция > БИНС-Тек. URL:http://www.teknol.ru/products/products-new/bins-tek-n/ . (дата обращения 14.08.2012).

30. ООО НПК «Оптолинк» > Каталог > Бесплатформенные инерциальные навигационные системы. URL:http://www.optolink.ru/ru/katalog/katalog/besplat formennye-inercialnye-navigacionnye-sistemy (дата обращения 14.08.2012).

31. ЗАО «НПК «Электрооптика» > Продукция > БИНС > БИНС-СОН. URL:http://electrooptika.ru/ru/?d=bins_son (дата обращения 10.10.2010).

32. ЗАО «НПК «Электрооптика» > Продукция > БИНС > БИНС ГЛ-1Д. URL:http://electrooptika.ru/ru/?d=bins_glld (дата обращения 10.10.2010).

33. Aronowitz F. Fundamentals of the ring laser gyro// Optical Gyros and their Application. - RTO-AG-339, 1999.- P.3-1-3-45 - [Электронный ресурс]

URL :http ://www. dtic.mil/dtic/tr/ fulltext/u2/a363917.pdf (дата обращения 14.08.2012).

34. Lawrence С. Ng and Darry II J. Pines. Characterization of Ring Laser Gyro Performance Using the Allan Variance Method.// Journal of Guidance, Control, and Dynamics: Engineering Notes. - 1997. - Vol. 20, No. 1 - P. 211-214.

35. Бондаренко E.A. Полиномиальная модель частотной характеристики медленно вращающегося вибрирующего лазерного гироскопа с неодинаковым усилением встречных волн// Квантовая электроника. — 2004. - №4(34). - С. 388392.

36. Сущенко О. А., Пальчик В. В. Обзор современного состояния волоконно-оптических датчиков угловой скорости и тенденции их развития// Електрошка та системи управлшня. - 2011. - №3(29) -С.74-84

37. Суханов C.B. Методы и алгоритмы повышения точностных характеристик лазерного гироскопа: Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук: 05.13.01 -НГТУ им. P.E. Алексеева - Нижний Новгород, 2009. - 136 с.

38. Суханов C.B. Компенсация погрешностей выходного сигнала лазерного гироскопа// Датчики и системы. - 2009. - №11. - С. 20-23.

39. Суханов C.B. Алгоритмы компенсации погрешностей выходного сигнала лазерного гироскопа// Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2011. - № 3(2). - С. 134-140.

40. Измайлов А.Е. Исследование точности прецизионных акселерометров и повышение их качества: Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук: 05.11.14 — МАТИ - Москва, 2003. - 164 с.

41. Распопов В .Я. Микромеханические приборы. Учебное пособие. 2-е изд., - Тула: Гриф и К, 2004. - 476 с.

42. ОАО УТЕС. Авионика > Акселерометр АК-15. URL:http://www.utyos.ru/ production/aviation/aviation-37.html (дата обращения 14.08.2012)

43. Jlene С.Н. Разработка и исследование метода калибровки избыточных измерителей ускорения с целью повышения точности БИНС: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.11.14 — МАТИ - Москва. 2008. - 16 с.

44. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1990. - 39 с.

45. Острейковский В.А. Теория надежности. Учеб. для вузов. -М.: Выс. шк., 2003.-463 с.

46. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел // Вестн. АН СССР. -1968. -№ 3. - С. 46-52.

47. Чекан А.Н. Расчет и обеспечение надежности электронной аппаратуры.-М: КНОРУС, 2012. - 440 с.

48. Гродзенский С.Я. Прогнозирование срока службы электронных приборов.- М: ЦНИИ «Электроника», 1971. - 107 с. - (Обзор по электронной технике. Сер. 1; №10).

49. Улитенко А.И., Гуров B.C., Пушкин В.А. Принципы построения индивидуальных систем охлаждения электронных приборов и устройств. - М.: Горячая линия-Телеком, 2012. - 286 с.

50. Устюжанинов В.Н., Фролова Т.Н., Бутин В.И. Оценки достижимых значений коэффициентов запаса в расчетно-экспериментальных моделях временного ресурса электронных средств космических аппаратов.// Вопросы атомной науки и техники (ВАНТ). - Лыткарино: ФГУП «НИИП»., Вып. 1. — 2010 г. - С.17-20.

51. Исакеев А.И., Киселев И.Г., Филатов В.В. Эффективные способы охлаждения силовых полупроводниковых приборов.-Л.:Энергоиздат,-1982.-137с.

52. Годов А.Н., Горюнов H.H., Громов B.C., Курносов А.И., Мозгалев В.А. Конструкции корпусов и тепловые свойства полупроводниковых приборов / Под общ. ред. H.H. Горюнова. - М.: Энергия, 1972. - 120 с.

53. Williams B.W. Principles and Elements of Power Electronics. - Glasgow: University of Strathclyde. - 2006. - 1432 pp.

54. Козырь И.Я. Качество и надежность интегральных микросхем. - М.: Высшая школа, 1987. - 143 с.

55. Закс Д.И. Параметры теплового режима полупроводниковых микросхем. - М.: Радио и связь, 1983. - 128 с.

56. Воробьев В.Г. Глухов В.В., Кадышев И.К. Авиационные приборы, информационно-измерительные системы и комплексы./учебное пособие -М.: Транспорт, 1992.- 399 с.

57. Глушицкий И.В. Охлаждение бортовой аппаратуры авиационной техники.- М.: Машиностроение. 1987. -184с

58. Квалификационные требования KT-160D. Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования. (Внешние воздействующие факторы - ВВФ). Требования, нормы и методы испытаний. - М: АРМАК, 2004. - 324 с.

59. Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Датчики, приборы и системы авиакосмического и морского приборостроения в условиях тепловых воздействий/ под общ. ред. академика РАН В.Г. Пешехонова. - СПб.: ГНЦ РФ -ЦНИИ "Электроприбор", 2005. - 404 с.

60. Колчев А.Б., Ларионов П.В., Фомичев А.А. Исследование тепловых дрейфов лазерного гироскопа с магнитооптической частотной подставкой// Электронный научный журнал «Исследовано в России», 2006. -249. - С. 23882397, URL:http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/249.pdf (дата обращения 10.08.2012)

61. Самуйлов А.В., Румянцев В.В., Молев В.И., Аннушкин С.И. Физико-химические свойства оптического ситалла СО 115М (Астроситаллк)// Сб. "Контенант". -2002.- N4.- С. 24-31.

62. Бужинский И.М., Жуковец Ж.Г. Исследование теплового расширения ситаллов на лазерном дилатометре в интервале температур -60 до +80 °С// Метрология. - 1986. - №9 - С. 38-42.

63. SCHOTT AG > Products & Applications>Advanced Optics > Our Products > ZERODUR® > Zéro Expansion Glass Ceramic ZERODUR® Zéro Expansion Glass Ceramic. URL:http://www.schott.com/advanced_optics/english/download/schott_ zerodur_katalog_july_2011_en.pdf (дата обращения 14.08.2012)

64. Stephen F. Jacobs. (Optical Sciences Center University of Arizona Tucson). Effect of thermal cycling/ Final report AFWL-TR-87-20., - May 1988, - p. 52.

65. Голяева Ю.Д., Запотылько H.P., Недзвецкая A.A., Синелыциков A.O., Тихменев H.B. Лазерные гироскопы с увеличенным временем непрерывной работы// Датчики и системы. -2011.-№11.-С. 49-51.

66. Виноградов А.Н., Вотинов Ю.Ю., Матвеев Е.В. Термоупругие модели многослойного пьезопривода наноперемещений в лазерном гироскопе.//Труды 2-й всероссийской научной школы для молодежи «Концентрированные потоки энергии в индустрии наносистем, материалов и живых систем»: Сб. Научных трудов. - М.: МИЭМ, 2009. - С. 109-119.

67. Запотылько Н.Р., Катков A.A., Недзвецская A.A. Пьезокорректор для компенсации тепловых вариаций длинны оптического пути резонатора лазерного гироскопа//Оптический журнал. -2011.-№10(78)- С. 10-12.

68. Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. М.: Лит. по строит.,

1970. -352 с.

69. Игнатов А.Н., Крехова Е.Ю. Создание технологии производства крупногабаритных заготовок оптического ситалла СО-115М// Сборник трудов IX международной конференции «Прикладная оптика 2010», Секция 2. Оптические технологии и материалы (18-22 октября 2010 г) — СПб: Труды оптического общества им. Д.С. Рождественского, том II - С. 80-84. URL:http://www.oop-ros.org/maket/part2/2_20.doc. (дата обращения 14.08.2012)

70. Шолохова А.Л. Исследование конструктивно-технологических параметров автоматической системы регулирования периметра лазерного гироскопа с целью повышения его точности: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.11.14 - МАТИ — Москва, 2003.- 17 с.

71. Кравцов Н.В., Кравцов H.H. Невзаимные эффекты в кольцевых лазерах// Квантовая электроника. - 1999. -№2(27). - С. 98-120.

72. Виноградов В.И. Измерение дисперсии в разряде неона и смеси гелий-неон постоянного тока на длинах волн 0,63 и 1,15 мкм.// Оптика и спектроскопия. - 1973. - Том 35, Вып. 4 - С. 614-617.

73. Павлова А.Д. Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении: Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук: 01.04.14- СПбГУИТМО.-СПб., 2011.- 98 с.

74. Полушкин A.B. Влияние конструктивных параметров системы кондуктивного охлаждения на температурный режим радиоэлектронной аппаратуры в герметичном корпусе: Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук: 01.04.14 - СПбГУИТМО. - СПб., 2007. - 164 с.

75. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Пер. с англ. / Справочник. - М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.

76. Краус А.Д. Охлаждение электронного оборудования. - Л.: Энергия,

1971.-247 с.

77. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. - М.: Энергия, 1977.- 344 с.

78. Кондратьев Г.М., Дульнев Г.Н., Платунов Е.С., Ярышев H.A. Прикладная физика: Теплообмен в приборостроении.- СПб: СПбГУ ИТМО, 2003.560 с.

79. Пошехонов П.В., Соколовский Э.И. Тепловой расчет электронных приборов. - М.: Высшая школа, 1977. - 160 с.

80. Ройзен Л.И., Дулькин И.Н. Тепловой расчет оребренных поверхностей. Под ред. В.Г. Фастовского. - М.: Энергия, 1977. - 256 с.

81. Дульнев Г.Н., Тарновский Н.Н. Тепловой режим электронной аппаратуры. Учебное пособие - Л: Энергия, 1971. - 248 с.

82. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Наука, 1972. - 720 с.

83. SNU 84-1. Rev D. Specification for usaf standard form, fit, and function (F3) medium accuracy inertial navigation unit. Aeronautical systems division air force systems command wright-patterson afb. №19971223 033, 21 September 1992 - P. 298.

84. Dunn P.D., Reay D.A. Heat Pipes. Pergamon Press, Oxford etc. 1976

85. Алексеев B.A., Арефьев B.A., Тепловые трубы для охлаждения и термостатирования радиоэлектронной аппаратуры.— М.: Энергия, 1979. - 128 с.

86. Улитенко А.И. Системы охлаждения электронных приборов на основе артериальных тепловых труб: дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. РРТИ. -Рязань, 1987.-192 с.

87. Чи С. Тепловые трубы. Теория и практика: Пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1981.-207 с.

88. Reay D., Kew P. Heat Pipes: Theory, Design and Applications. (5th Edition). - Butterworth-Heinemann, 2006. - p. 384.

89. Gaugler R. S. Heat transfer device. U.S. Patent № 2350348, Publ. Dec. 21,

1942.

90. Grover, G. M. Evaporation-condensation heat transfer device. U.S. Patent № 3229759. Publ. Dec. 2, 1963.

91. CELSIA > Nanospreader Technology URL:http://www.celsiatechnologies. com/nanospreader_technology.asp (дата обращения 14.08.2012)

92. Yeh-Chiang Technology, http://www.yctc.com.tw/heat-pipe.htm (дата обращения 14.08.2012)

93. Thermacore, Inc. http://www.thermacore.com/products/two-phase-heat-transfer-devices.aspx (дата обращения 14.08.2012)

94. Yoshiro Miyazaki, Kaneko Miyazaki. Self-excited vibration heat pipe and computer with the heat pipe. U.S. Patent № 20050180109A1, Int.Cl. H05K 7/20, Publ. Mar. 18, 2005.

95. DuPont.http://www2.dupont.com/MCM/en_US/products/green_tape_ltcc.html (дата обращения 14.08.2012)

96. Shi P.Z., Chua K.M., Wong S.C.K., Tan Y.M. Design and performance optimization of miniature heat pipes in LTCC// Journal of Physics: Conference Series. — 2006.-Vol. 34.-P. 42-147.

97. John J. Meehan (Rockwell International Corp., Anaheim CA,). Convective heat transfer and its effect on inertial measurements units// 13th Biennial Guidance Test Symposium (ADA185782), Holloman Air Force Base, New Mexico, October 6-8, 1987. -Vol. 1- p. 8.

98. Джашитов В.Э., Панкратов B.M., Голиков A.B. Тепловой анализ бесплатформенной инерциальной навигационной системы с волоконно-оптическими гироскопами и блока управления реактивными двигателями// рефераты докладов XXVII конференции памяти выдающегося конструктора гироскопических приборов Н.Н. Острякова. СПб, 12-14 октября 2010 г.,— С. 20.

99. COMSOL Multiphysics User's Guide [Электронный ресурс]. -URL:http://math.nju.edu.cn/help/mathhpc/doc/comsol/guide.pdf (дата обращения: 10.05.2012).

100. Алямовский A.A, SolidWorks Simulation. Как решать практические задачи. - СПб.: БЧВ-Петербург, 2012. - 448 с.

101. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. Учебное пособие - М: Высш. шк, 1984. - 247 с.

102. Бадамшина Э. Б. Методы компенсации ошибок изготовления кольцевых оптических резонаторов: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.11.07 -МЭИ (ТУ) — Москва. 2009.-20 с.

103. Ищенко Е.Ф., Решетин Е.Ф. Чувствительность к разъюстировке кольцевого оптического резонатора с фокусирующим элементом// Оптика и спектроскопия —1979. том 46 Вып 2. — С. 366-375.

104. Ищенко Е.Ф., Решетин Е.Ф. Анализ чувствительности оптических резонаторов к разъюстировке методом лучевого контура// Журнал прикладной спектроскопии. —1979. том XXX вып 3.- С. 366-375.

105. Molchanov A.V., Morozov D.A., Stepanov A.Yu., Chirkin M.V. Estimation of random error for laser gyro with adjustable beam path geometry in imperfect ring cavity// Proceedings of 14th S-Petersburg International conference of integrated navigation system, S-Pb 28-30 May, 2008, pp. 44-46.

106. Сунцов С.Б., Косенко B.E., Деревянко В.А. Модуль радиоэлектронной аппаратуры с гипертеплопроводящим основанием.// Патент RU №2403692С1, МКП: Н05К 1/00, Н05К 7/20, заявлено 29.04.2009, Опубликовано 10.11.2010.

107. Костерев Ф.М., Кушнырев В.И. Теоретические основы теплотехники. — М.: Энергия, 1978.-360 с.

108. Кисеев В.М. Тепломассоперенос и фазовые превращения в мелкопористых капиллярных структурах: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук: 01.04.14 -УГУ им. А. М. Горького- Екатеренбург, 2001. - 43 с.

109. Васильев Jl. Л. Тепловые трубы - проблемы и перспективы // ММФ-2004.-С. 15.

110. Волков В.И., Козлов Д.Ю., Кирколуп Е.Р. Исследование динамики движения жидкости по капилляру// Известия АГУ, 2007, №1(53) - Барнаул: изд-во АлтГУ, 2007. - С. 100-104.

111. Don A Tegart. Heat pipe supplemented transformer cooling. U.S. №8284004 B2, Int.Cl. HO IF 27/02, H01F 27/08, H01F 27/10 Publ. Oct. 9, 2012.

112. Chieh-Ping Chen, George Anthony. Meyer, IV, Chien-Hung Sun. Heat pipe with a flexible structure. US №2011/0088874 Al, Int.Cl. F28D15/04 Publ. Apr. 21, 2011.

113. Улитенко А. И., Степанов B.A., Соколовский Э.И., Прадед B.B. Тепловая труба.// Патент SU №1108323 А, МКП: F28B 15/00, Опубликовано 15.08.1984.

114. Chang-Shen Chang, Juei-Khai Liu, Hsien-Sheng Pei, Chao-Hao Wang. Loop heat pipe with flexible artery mesh. US №2008/0078530 Al , Int.Cl. F28D 15/04, Publ. Apr. 3,2008.

115. Майданик, Ю. Ф. Контурные тепловые трубы и двухфазные теплопередающие контуры с капиллярной прокачкой: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук: 01.04.14 - Москва, 1993. -47 с.

116. Pilkey, Walter D. Formulas for stress, strain, and structural matrices// University of Virginia School of Engineering and Applied Science Department of Mechanical and Aerospace Engineering Charlottesville, Virginia JOHN WILEY & SONS, INC. Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey - 2nd ed. p. cm. Wiley, 2005.-P.1511

117. Гува А.Я. Контактный теплообмен силовых полупроводниковых приборов. - Новосибирск (ГУП СИПКП Наука), 2005. - 210 с.