Повышение прочности датчика индукционного лага тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.03, кандидат наук Воронов Александр Сергеевич

• Воронов Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Воронов Александр Сергеевич

Введение

Глава 1. Проблемы проектирования датчика индукционного лага для глубоководных аппаратов

1.1 Актуальные задачи подводных исследований

1.2 Обзор современных индукционных лагов

1.2.1 Принципы действия основных типов лагов

1.2.2 Отечественные индукционные лаги

1.2.3 Зарубежные индукционные лаги

1.3 Особенности конструкций глубоководной аппаратуры

1.4 Проблемы проектирования датчика индукционного лага

Выводы по главе

Глава 2. Анализ характеристик датчика индукционного лага

2.1 Погрешности датчика при глубоководных работах

2.1.1 Основные инструментальные погрешности датчика

2.1.2 Влияние гидростатического давления на погрешность датчика

2.1.3 Оценка влияния температуры

2.2 Моделирование конструкции датчика индукционного лага

2.2.1 Принципы построения численной математической модели

2.2.2 Основные особенности модели

2.2.3 Физико-механические характеристики материалов

2.2.4 Результаты конечно-элементного анализа

2.3 Пути повышения прочности

2.3.1 Модернизация и введение дополнительных элементов

2.3.2 Оптимизация конструктивных параметров

2.3.3 Выбор свойств компаунда

2.4 Методика проектирования

2.4.1 Общие принципы построения методики проектирования

2.4.2 Оценка инструментальной погрешности

2.4.3 Оценка характеристик прочности

Выводы по главе

Глава 3. Оптимизация конструктивных параметров датчика индукционного лага76

3.1 Оптимизация параметров корпуса

3.2 Оптимизация параметров армирующего элемента

3.3 Оптимизация параметров канавок

3.3.1 Обеспечение максимальной площади контакта

3.3.2 Обеспечение максимальной заполняемости канавки

3.3.3 Обеспечение максимальной прочности канавки при расчете на срез

3.4 Выбор заливочного материала

3.5 Обоснование конструкции глубоководного датчика

Выводы по главе

Глава 4. Экспериментальные исследования датчика индукционного лага

4.1 Экспериментальная проверка заливки компаунда

4.2 Экспериментальные исследования макета

4.3 Экспериментальные исследования опытного образца

Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список публикаций автора

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение прочности датчика индукционного лага»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и степень разработанности темы диссертации. Современные исследования Мирового океана направлены на изучение подводной среды и донного рельефа, выполнение научной океанографической деятельности, определение возможности проведения подводно-технических и аварийно-спасательных работ на больших глубинах. Актуальность таких исследований, в том числе, обусловливается необходимостью определения границ России и освоения Арктики, что подтверждается историческими погружениями аппарата «Мир» на глубину 4300 м в районе Северного полюса [5, 19, 78, 101].

В области развития Военно-Морского Флота в соответствии с указом Президента РФ от 20.07.2017 № 327 «Об утверждении Основ государственной политики Российской Федерации в области военно-морской деятельности на период до 2030 года» одним из приоритетных направлений является создание глубоководных морских систем нового поколения, для успешной эксплуатации которых необходима специализированная забортная аппаратура с высокой прочностью к внешнему гидростатическому давлению (ГД) [76].

Для решения практических и теоретических задач по исследованию океана на больших глубинах активно создаются и совершенствуются как обитаемые глубоководные аппараты типа «Мир», «Русь» и «Консул», так и автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА) для погружения на глубины порядка 6 км [41, 75, 93, 98, 105]. Необходимо отметить, что создание глубоководной техники требует преодоления значительных технических трудностей, не меньших, чем при создании космических аппаратов. Глубоководная среда является более агрессивной, чем космическое пространство. Достаточно отметить, что давление в этой среде, воздействующее на подводные аппараты, в сотни раз выше, чем в космосе. При достижении глубин 6 км, далее именуемых сверхбольшими глубинами, внешнее гидростатическое давление, воздействующее на аппарат, составляет 60 МПа, что равносильно усилию 600 кгс на квадратный сантиметр. Для работы в таких условиях необходима разработка конструкций на основе новых сплавов,

материалов, технологий, что связано с поиском и созданием новых подходов и методик проектирования глубоководной аппаратуры.

Несмотря на значительное развитие высокоточных навигационных систем, в особенности спутниковых, использование лага для измерения скорости судна является обязательным, что регламентировано во многих руководящих документах, в том числе в Российском Морском Регистре Судоходства. Лаги традиционно классифицируют как относительные (для измерения скорости судна относительно водной среды) и как абсолютные (для измерения скорости судна относительно грунта). К первым относятся индукционные, гидродинамические и радиодопле-ровские лаги, ко вторым - гидроакустические доплеровские и корреляционные лаги. Среди различных типов лагов широкое распространение получили индукционные лаги, изготавливаемые рядом отечественных и зарубежных фирм.

Среди промышленных образцов, эксплуатируемых на различных флотах России, можно назвать отечественные лаги ЛИ2-1 (ОАО «Штурманские Приборы», Санкт-Петербург), ИЭЛ-2М (АО «Катав-Ивановский приборостроительный завод»), ЛЭМ2-1М (АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Санкт-Петербург). Среди зарубежных аналогов известны лаги Agilog 2 (Aeronautical & General Instruments Limited, США), LMN5 (BEN Marine, Франция), NAVIKNOT 350 E (Northrop Grumman, США), EML124 (Skipper Electronics, Норвегия) и другие.

Однако применение таких лагов ограничено надводными судами и аппаратами с малыми глубинами погружения. Использование подобных конструкций для экстремально высокого внешнего гидростатического давления невозможно, а адаптация проектных решений к условиям эксплуатации глубоководных аппаратов представляет собой ноу-хау разработчиков.

В связи с расширением направлений изучения Мирового океана и увеличением объема глубоководных работ повышение прочности забортных средств измерения скорости судна представляет собой актуальную задачу современного приборостроения и обуславливает необходимость проведения исследований по повышению прочности датчика индукционного лага.

Цель работы заключается в разработке научно обоснованных рекомендаций по проектированию конструкции глубоководного датчика индукционного лага (ДИЛ) для эксплуатации в условиях повышенного внешнего гидростатического давления.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- анализ инструментальной погрешности ДИЛ, возникающей в условиях напряженно-деформированного состояния конструкции при действии внешнего давления;

- построение компьютерной физико-механической модели датчика, позволяющей определить напряжения и деформации в конструкции;

- оптимизация конструктивных параметров датчика по критерию минимизации механических напряжений в конструкции;

- разработка методики проектирования ДИЛ, включающей анализ инструментальной погрешности и анализ прочности конструкции;

- обоснование конструкции, устойчивой к заданному внешнему гидростатическому давлению;

- проведение испытаний конструкции датчика, созданной на основе компьютерной физико-механической модели, для подтверждения обоснованности теоретических положений.

Научная новизна результатов диссертационной работы:

1. Впервые выявлено возникновение инструментальной погрешности датчика индукционного лага в условиях напряженно-деформированного состояния конструкции при изменении глубины погружения;

2. Предложена оригинальная методика проектирования ДИЛ, включающая анализ инструментальной погрешности и анализ прочности конструкции, что обеспечивает комплексный подход к разработке прибора.

3. Разработана научно обоснованная конструкция ДИЛ, позволяющая осуществлять эксплуатацию прибора в условиях заданного гидростатического давления. Новизна конструкции подтверждена патентом РФ.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Выявленная аналитическая зависимость инструментальной погрешности ДИЛ от напряженно-деформированного состояния конструкции позволяет выработать поправку к показаниям датчика в зависимости от глубины погружения.

2. Методика проектирования ДИЛ позволяет комплексно оценивать инструментальные погрешности прибора и прочность конструкции. Методика пригодна для построения автоматизированной системы проектирования конструкции ДИЛ и для использования в учебном процессе.

3. Результаты оптимизации определяют значения конструктивных параметров, при которых достигаются минимальные механические напряжения в конструкции.

Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертационной работы использованы в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (Санкт-Петербург) при создании навигационной аппаратуры и внедрены в учебный процесс международной научной лаборатории «Интегрированные системы ориентации и навигации» на базовой кафедре Информационно-навигационных систем Университета ИТМО.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались методы теории электромагнетизма, теории сопротивления материалов, теории упругости и методы конечно-элементного анализа для проведения компьютерного моделирования.

Положения, выносимые на защиту:

1. Полученные результаты анализа инструментальной погрешности ДИЛ, возникающей в условиях вариаций напряженно-деформированного состояния конструкции, позволяют выработать поправку к показаниям датчика в зависимости от глубины погружения.

2. Разработанная методика проектирования конструкции ДИЛ, включающая анализ инструментальной погрешности и анализ прочности конструкции, обеспечивает комплексный подход к проектированию прибора.

3. Полученные результаты оптимизации конструктивных параметров датчика по критерию минимизации механических напряжений в конструкции, позволяют существенно повысить прочность датчика.

4. Обоснованная оригинальная конструкция датчика индукционного лага обеспечивает прочность прибора в условиях повышенного ГД.

Степень достоверности и апробация результатов научных и практических результатов подтверждается использованием корректных математических приемов, сопоставлением аналитических результатов и данных, полученных в ходе численного моделирования и экспериментальных исследований, критическим обсуждением результатов работы на научно-технических конференциях. Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Третий Международный Молодежный Форум «Форум молодых морских лидеров» (2016 г.); II конференция молодых ученых и специалистов «Инновационные решения на всех этапах жизненного цикла основной продукции военного кораблестроения и гражданского судостроения» (2016 г.); XLV и XLVI научные и учебно-методические конференции Университета ИТМО (2016, 2017 гг.); V и VI Всероссийские конгрессы молодых ученых (2016, 2017 гг.); XVIII, XIX и XX конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» (2016, 2017, 2018 гг.); Юбилейная XXV Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам (2018 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 работ, из них 1 публикация в издании, рецензируемом Scopus, 3 статьи в научно-технических журналах, рекомендуемых ВАК и 1 патент.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора, списка использованной литературы, списка сокращений. Общий объем диссертации составляет 128 страниц, в тексте имеется 71 рисунок, 15 таблиц, список литературы содержит 105 наименований

В первой главе рассмотрены основные задачи подводных исследований и показана актуальность разработки датчика индукционного лага для специализированных глубоководных аппаратов. Приведены принципы работы основных ти-

пов лагов и их основные характеристики. Выполнен обзор современного состояния разработок индукционных лагов отечественного и зарубежного производства. Показано, что среди имеющихся приборов не существует образцов, предназначенных для эксплуатации на глубоководных аппаратах. Описаны основные особенности глубоководной аппаратуры и показано, что наряду с традиционными задачами обеспечения функционирования приборов на больших глубинах особую значимость приобретают задачи создания конструкций забортной аппаратуры с необходимой жесткостью и прочностью.

Проведен анализ общей проблематики проектирования датчика индукционного лага для использования в составе глубоководных аппаратов. Выявлено, что проблемы проектирования датчика связаны с принципиальной гетерогенностью конструкции, состоящей из разнородных по составу и физико-техническим характеристикам элементов. В результате анализа определены основные пути повышения прочности конструкции, к которым отнесены: снижение механических напряжений в конструкции путем введения дополнительных элементов; выбор свойств и обеспечение гомогенной структуры компаунда; оптимизация конструктивных параметров и модернизация конструктивных элементов с обеспечением минимума механических напряжений в конструкции.

Во второй главе проведен анализ основных инструментальных погрешностей ДИЛ. Впервые выявлено возникновение дополнительной инструментальной погрешности, возникающей при внешнем ГД и обусловленной конечной жесткостью элементов конструкции. Получены аналитические выражения, позволяющие определить погрешности ДИЛ в условиях вариаций напряженно-деформированного состояния. Установлено, что изменение температуры в пределах допустимых значений, не вносит существенный вклад в изменение погрешности. Знание зависимости инструментальной погрешности ДИЛ от воздействия ГД позволяет выработать поправку к показаниям датчика в зависимости от глубины погружения.

Разработана численная физико-механическая компьютерная модель, позволяющая с использованием методов конечно-элементного анализа (КЭА) прово-

дить определение деформаций и механических напряжений в конструкции. Описаны особенности разработанной модели и проведены расчеты, подтвердившие наличие в конструкции датчика лага ЛЭМ 2-1М зон повышенных напряжений, приводящих к образованию трещин. Исследованная модель взята за основу модернизации конструкции для повышения ее прочности.

Сформулированы новые технические решения по повышению прочности конструкции, которые включают в себя использование внешнего корпуса и применение армирующего элемента (АЭ). Обоснованность предложенных решений подтверждена численным моделированием с использованием методов КЭА. На основе этих решений разработана оригинальная конструкция ДИЛ, новизна которой подтверждена патентом РФ.

Предложена методика проектирования конструкции ДИЛ, включающая анализ инструментальной погрешности и анализ прочности конструкции, что обеспечивает комплексный подход к проектированию прибора. Отмечено, что методика пригодна для построения автоматизированной системы проектирования конструкции ДИЛ и для использования в учебном процессе.

В третьей главе обоснована необходимость проведения оптимизации конструктивных параметров ДИЛ для повышения запаса прочности элементов конструкции. В качестве критерия оптимизации выбрана минимизация механических напряжений, особенно в области наименее прочного элемента гетерогенной структуры - компаунда. Показано, что процесс оптимизации может быть реализован в двух вариантах: полуавтоматическим или автоматическим подбором конструктивных параметров (КП). Проведен сравнительный анализ обоих вариантов.

Проанализировано влияние изменения конструктивных параметров на значение эквивалентных напряжений в конструкции датчика. В качестве основных варьируемых параметров выбраны: марка материала и конфигурация корпуса, геометрические размеры АЭ, параметры и форма канавок внутри полости корпуса. Показано, что оптимизация конструктивных параметров, в том числе и обоснование конфигурации элементов, позволяет снизить внутренние механические напряжения на 43 %.

Проведена оптимизация заливочной полости датчика. Показано, что применение на защитном корпусе канавок значительно увеличивает площадь контакта «корпус-компаунд». Определены области соотношений параметров канавок, при которых возможно образование воздушных пузырей - концентраторов напряжений. Получено оптимальное количество канавок и их параметров по критерию минимизации эквивалентных напряжений в случае работы на срез. Обоснован переход на новый изоляционный заливочный материал.

В конце главы на основе проведенной модернизации обоснована конструкция датчика индукционного лага, способного работать в условиях повышенного гидростатического давления при больших глубинах.

В четвертой главе выполнена практическая отработка технологии заливки изоляционными компаундами различных марок полостей корпуса для обеспечения гомогенности его структуры (без воздушных пор). Верифицирована компьютерная математическая модель заливки, построенная в главе 3. Выбрана марка компаунда, обеспечивающая работоспособность конструкции.

Проведены гидростатические испытания макетов и опытных образцов датчика индукционного лага, в конструкцию которыхо внедрены все предложенные технические решения. Экспериментальные исследования показали, что компьютерная модель ДИЛ адекватно описывает напряженно-деформированное состояние реальной конструкции.

На основе проведенных теоретических исследований разработана и экспериментально обоснована конструкция датчика индукционного лага, выдерживающая давление до 60 МПа.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДАТЧИКА ИНДУКЦИОННОГО ЛАГА ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНЫХ АППАРАТОВ

1.1 Актуальные задачи подводных исследований

Подводные исследования важны как для отдельных стран, так и для всего человечества в целом. Водная поверхность составляет около 70% от всей поверхности Земли, при этом 77% океанов имеют глубины до 4-5 км, из них около 7% превышают глубины 6 км. Это обуславливает актуальность проведения глубоководных исследований Мирового океана для составления глобальных прогнозов развития Земли и решения локальных теоретических и практических задач.

Основные виды осуществляемых технических и исследовательских работ осуществляемых подводными аппаратами, в том числе АНПА, можно разделить на следующие группы [1, 2, 9, 12, 24, 31, 40]:

I. Общие виды работ:

- отработка методов подводного судовождения и проверка точности карт;

- установка и обслуживание донных навигационных систем, а так же прочего оборудования, в том числе трубопровод и кабелей, перезарядка подводных источников энергии и т. д.;

- испытания аппаратуры различного назначения;

- обеспечение водолазных, аварийных, спасательных, подъемных и прочих видов работ.

II. Поиск и разведка промысловых объектов:

- запись и анализ звуков, издаваемых промысловыми морскими биологическими объектами, определение их численности, отработка методов подводного поиска по звукам, издаваемым ими в процессе жизнедеятельности и т.д.;

- наблюдение за донной флорой и фауной, а также качественным составом планктона;

- изучение влияния донного рельефа на уловистость орудий лова и др.

III. Геологические и геофизические исследования:

- создание точных батиметрических карт глубоководных районов;

- выявление и исследование структурных форм дна, благоприятных для скоплений углеводородов с составлением карт нефтегазоносности;

- оценка возможности использования рудных полезных ископаемых;

- общие исследования участков дна;

- наблюдение за режимом и развитием подводной окраины материка (континентального шельфа), сейсмопрофилирование и др.

IV. Биологические исследования:

- районирование подводных участков по донной фауне;

- идентификация и изучение миграций морских организмов, наблюдение за структурой, изучение распределения популяций;

- взятие проб, поимка живых особей и др.

V. Гидрофизические исследования:

- изучение полей температуры, солености, плотности, гидрооптических и звуковых полей в придонных слоях;

- измерение уровня радиоактивности в толще и у дна;

- изучение проникновения космических частиц;

- разведка на дне источников пресных и геотермальных вод и др.

Идеи и проекты создания многофункциональных АНПА для исследования предельных глубин океана неоднократно возникали в течение предшествующих лет и были основаны на опыте создания и практического применения преемственного ряда обзорно-поисковых и исследовательских аппаратов с глубиной погружения до 6000 метров [3, 41, 56, 69, 92].

Вне зависимости от решаемой задачи подводные аппараты должны обладать навигационными системами, в частности приборами, фиксирующими абсолютную или относительную скорость судна - лагами.

В настоящее время, несмотря на бурное развитие высокоточных навигационных приборов и систем, в особенности спутниковых, использование лагов яв-

ляется обязательным, что регламентировано во многих руководящих документах, в том числе в Российском Морском Регистре Судоходства [68].

Информация о скорости судна, получаемая от лага, используется для решения навигационных задач счисления пути и обеспечения безопасности плавания. Основными потребителями информации лагов являются навигационные системы, системы обеспечения швартовки, радиолокаторы, измерители течений, специальные приборы и системы.

Большой спектр задач, решаемых с использованием лагов, а так же выпуск аппаратов различного назначения обуславливает необходимость разработки и создания различных типов и модификаций лагов, работающих на различных физических принципах.

1.2 Обзор современных индукционных лагов

1.2.1 Принципы действия основных типов лагов

В зависимости от типа измеряемой скорости лаги подразделяются на абсолютные и относительные. Первые определяют скорость судна относительно дна моря. В этом случае опорная система координат жестко связана с Землей. Относительные лаги измеряют скорость относительно воды, при этом опорная система координат связана с водными массами и перемещается вместе с ними под действием течений. В зависимости от реализованного принципа работы относительные лаги измеряют скорость относительно поверхности воды, относительно прилегающих к корпусу судна слоев воды или относительно их удаленных слоев.

Абсолютные лаги, реализуемые различными физическими принципами обработки отраженных сигналов с 70-х годов прошлого столетия стали активно внедряться в мировое судоходство [48]. Наиболее распространенным представителем абсолютных лагов являются гидроакустические доплеровские и корреляционные лаги.

Принцип действия доплеровского лага основан на эффекте Доплера - при движении излучателя, установленного на судне, относительно морского дна, происходит сдвиг частот высокочастотного гидроакустического сигнала, отраженно-

го от поверхности дна. Величина сдвига частот пропорциональна измеряемой скорости. В России работы по созданию гидроакустического лага начались в 1958 году в ЦНИИ «Морфизприбор» (сейчас АО «Концерн «Океанприбор») и к началу 60-х годов первый этап работ был завершен. Испытания макетного образца лага подтвердили его работоспособность и обоснованность выбранных технических решений. Результатом научно исследовательских и конструкторских работ стал первый отечественный гидроакустический доплеровский лаг ЛА-1 [23].

Современные доплеровские лаги средней точности позволяют определять скорость с погрешностью ± 2 %. Погрешность вычисления пройденного расстояния составляет ± 0,2 %, а угла сноса ± 0,2° [20].

Принцип действия гидроакустического корреляционного лага заключается в измерении временного сдвига между акустическими сигналами, излученными с движущегося судна, отраженными от морского дна и принятыми на разнесенные антенны. Первый промышленный образец корреляционного лага SAL-ACCOR (Speed Automatic Log-Acoustic Correlation) представлен в 1973 г. шведской фирмой Jungner Instrument [16].

Корреляционный лаг по сравнению с доплеровским лагом имеет следующие преимущества:

- одновременно с измерением скорости измеряется глубина под килем;

- на точность измерения не влияет изменение скорости звука;

- широкие диаграммы направленности акустических антенн не требуют стабилизации на качке.

В среднем, погрешность измерения скорости корреляционным лагом составляет до ± 0,1 узла, пройденного расстояния до ± 0,2%, глубины под килем до ± 1% [20].

Следует отметить, что практически все абсолютные лаги, могут использоваться как относительные, измеряющие скорость судна относительно удаленных от корпуса слоев воды. При превышении рабочей глубины лага под килем прибор переходит в режим измерения относительной скорости по сигналам рассеянным в

воде. Погрешности, в случае переключения с абсолютного на относительный режим измерения, существенно возрастают [22].

Относительные лаги, ввиду более простых физических принципов работы, появились значительно раньше абсолютных. Как следствие - часть типов относительных лагов устарело и не обеспечивают уровни точностных характеристик требуемые для решения современных навигационных задач. Например, верту-шечные и тахометрические лаги в настоящее время применяются только на малых катерах, моторных лодках или в качестве резервных [22].

Относительно новый тип лага - радиодоплеровский измеряет скорость судна относительно поверхности воды. Одной из причин создания подобного лага стало распространение не водоизмещающих судов на подводных крыльях, на воздушной подушке, на скегах, экранопланы. Отсутствие контакта с водой не позволяет применять на этих судах рассмотренные выше лаги [60]. Наряду с высокими точностями (лага РДЛ-4 при качке до 5° погрешность измерения скорости составляет 0,3 уз, погрешность пройденного расстояния до +0,3% [7]) датчики способны нормально работать только при наличии ряби, волн или других «шероховатостей» воды. В противном случае, например при полном штиле, датчик не сможет фиксировать отраженный сигнал [22].

Одними из наиболее новых и, как следствие, менее распространенных приборов измерения относительной скорости судна являются лазерные лаги [8]. Эти лаги обладают высокой чувствительностью во всем диапазоне скоростей и стабильностью показаний, однако требуют специальных средств для защиты оптических устройств [22].

Наибольшее распространение среди относительных измерителей скорости, благодаря отработанной конструкции, средней точности и возможности измерять скорость на заднем ходу, получили индукционные лаги (в иностранной литературе более распространено обозначение «электромагнитный»). Индукционные лаги могут быть использованы для различных типов подводных аппаратов, в том числе и АНПА [53].

1.2.2 Отечественные индукционные лаги

Принцип действия ДИЛ (в литературе часто используется аббревиатура ИППС - индукционный первичный преобразователь скорости) основан на явлении электромагнитной индукции, открытом в 1831 году английским физиком М. Фарадеем. Уже в начале ХХ века были запатентованы первые конструкции ДИЛ [99, 100], позволяющие измерить скорость судна относительно воды на переднем и на заднем ходу. Конструктивная схема ДИЛ практически не изменилась с момента создания первых образцов. Обязательными конструктивными элементами ДИЛ являются блок электроники с катушками индуктивности и электроды, в которых возникает электродвижущая сила (ЭДС) вследствие перемещения забортной воды, являющейся проводником.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Воронов Александр Сергеевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Агеев, М.Д. Автоматические подводные аппараты / М.Д. Агеев, Б.А. Касаткин, Н.И. Рылов и др. Л.: Судостроение, 1981. 223 с.

2 Агеев, М.Д Автономные необитаемые подводные аппараты / М.Д. Агеев, Л.В. Киселев, Б.А. Касаткин и др. под общ. ред. акад. М.Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 2000. 272 с.

3 Агеев, М.Д. Автономные подводные роботы / М.Д. Агеев, Л.В. Киселев, Ю.В. Матвиенко и др. // Системы и технологии. под общ. ред. акад. М.Д. Агеева. М: Наука, 2005. - 398 с.

4 Андреев, А.П. Практическое использование бесконтактных оптических координатных методов для контроля формы шпангоутов прочных корпусов подводной техники / А.П. Андреев, В.В. Дубинка, А.И. Шитов // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. - 2014. - № 82 (366). - С. 85-92.

5 Андреев, С.И. Минеральные ресурсы Мирового океана: перспективы изучения и освоения / С.И. Андреев - в кн. Геология морей и океанов. М., 2007. - С. 85-87.

6 АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» - ЛЭМ2-1М. Электромагнитный лаг [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.elektropribor.spb.ru/katalog/navigatsionnye-pribory/lem2-1m-elektromagnitnyy-lag/

7 АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» - Навигационные приборы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://old.elektropribor.spb.ru/prod/rnavprib_sisg_2

8 АО «НИИТеплоприбор» - ЛАГ-Л [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://niiteplopribor.ru/?page_id=324

9 Баженов, Ю.А. Самоходные необитаемые подводные аппараты / Ю.А. Баженов, В.М. Гав-рилов, Ю.И. Жуков и др. Л.: Судостроение, 1986. 277 с.

10 Баринов, А.Ю. Модернизированный индукционный лаг ИЭЛ-2М / А.Ю. Баринов // Записки по гидрографии. - 2017. - С. 13-24.

11 Батовкин, В.И. Влияние геометрических параметров на эксплуатационные характеристики конических глубоководных иллюминаторов / В.И. Батовкин, В.Ю. Кочанов, В.М. Тарачова // Всеукрашська науково-техшчна конференщя з мiжнародною участю Конструювання, мщшсть та надшшсть суден, морських техшчних засобiв i iнженерних споруд . - 2014. - Нац. Ун-т кораблестроения им. адм. Макарова, г. Николаев 2014 г.

12 Бахарев, С.А. Использование автономных необитаемых подводных аппаратов в процессе изучения мирового океана / С.А. Бахарев, В.В. Карасев, А.В. Карасев // Промышленное рыболовство. акустика. Научные труды Дальрыбвтуза. - т. 35. - С. 41 - 51.

13 Белл, Дж. Ф. Экспериментальные основы механики деформируемых твердых тел. Часть I. Малые деформации: Пер. с англ. /Под ред. А. П. Филина. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 600 с.

14 Бецофен, С.Я. Исследование влияния текстуры и гетерогенности состава на измерение остаточных напряжений в ионно-плазменных покрытиях / С.Я. Бецофен, Л.М. Петров, А.А. Ильин, И.О.

Банных, А.Н. Луценко // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -2004. - № 1. - С. 39-45.

15 Богданова, Ю.Г. Адгезия и ее роль в обеспечении прочности полимерных композитов / Ю.Г. Богданова. Учебное пособие. МГУ им. М.В. Ломоносова. М. - 2010.

16 Богородский, А.В. Гидроакустическая техника исследования и освоения океана / А.В. Богородский, Г.В. Яковлев, Е.А. Корепин, А.К. Должников - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 263 с.

17 Бруяка, В.А. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: Учею. пособ. / В.А. Бруяка, В.Г. Фокин, Е.А. Солдусова, Н.А. Глазунова, И.Е. Адеянов. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. - 271 с.: ил.

18 Бурдун, Е.Т. Оценка эффективности применения высокопрочных конструкционных материалов для тороидальных прочных корпусов подводной техники / Е.Т. Бурдун, А.В. Крептюк // Збiрник наукових праць Нацюнального ушверситету кораблебудування. - № 2. - 2013. - С. 43-47.

19 Буриличев, А.В. Будущее человечества неразрывно связано с изучением, исследованием океана / А.В. Буриличев // Безопасность России. - 2011. - №5. - С. 40-43.

20 Вагущенко, Л.Л. Электронные системы отображения навигационных карт / Л.Л. Вагущен-ко, В.А. Данцевич, А.А. Кошевой - Одесса: ОГМА, 2000. - 120 с.

21 Вельтищев, В.В. Исследование изменения изгибной жесткости и геометрии гибкого кабеля в глубоководных условиях / В.В. Вельтищев, Г.Г. Кулиш, С.В. Цветков // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. - 2013. - № 1. - С. 3-11.

22 Виноградов, К.А. Абсолютные и относительные лаги / К.А. Виноградов, В.Н. Кошкарев, Б.А. Обюхин, А.А. Хребстов - Л.: Судостроение, 1990.

23 Виноградов, К.А. Гидроакустические навигационные системы и средства / К.А. Виноградов, И.А. Новиков // Навигация и гидрография - 2001. - № 7. - С. 54-74.

24 Войтов, Д.В. Подводные обитаемые аппараты / Д.В. Войтов. М.: Изд-во «Астрель», 2002.

303 с.

25 Воронов, В.В. Индукционный лаг ЛИ 2-1. Учебное пособие / В.В. Воронов, А.В. Яловенко. - СПб: ГМА им. адмирала С.О. Макарова. - 2009. - 96 с.

26 Голод, О.С. Перспективы и концепции разработки автономных необитаемых аппаратов / О С. Голод, А.И. Гончар, Л.И. Шлычек // Пдроакустичний журнал (Проблеми, методи та засоби дослщжень Свггового океану. - 2007. - №4. - С. 102.

27 Горбунов, И.В. Особенности моделирования процессов механической обработки в CAE-системах / И.В. Горбунов, И.В. Ефременков, В.Л. Леонтьев, А.Р. Гисметулин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - т. 15. - № 4 (4). - 2013 С. 846-853.

28 ГОСТ Р 57412-2017. Компьютерные модели в процессах разработки, производства и эксплуатации изделий. Общие положения.

29 Гуменюк, Н.С. Применение композитных материалов в судостроении / Н.С. Гуменюк, С.С. Грушин М.: Современные наукоемкие технологии. - 2013. - №8 (1). - С. 116-117 с.

30 Дибир, А.Г. Практические расчеты на прочность конструктивных элементов. Ч. I. - Учеб. пособие. / А.Г. Дибир, О.В. Макаров, Н.И. Пекельный, Г.И. Юдин, М.Н. Гребенников // Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т.. - 2007. - 102 с.

31 Дмитриев, А.Н. Проектирование подводных аппаратов / А.Н. Дмитриев. Л.: Судостроение, 1978. 236 с.

32 Дмитриев, С.П. Анализ коррекции и демпфирования инерциальной навигационной системы средней точности с использованием относительного лага / С.П. Дмитриев, В.М. Зиненко, Ю.А. Лит-виненко // Гироскопия и Навигация. - 2012. - № 2. - С. 28-33.

33 Дружиловский, Б.В. Определение концентрации мембранных напряжений в обшивке и критического давления цилиндрических прочных корпусов подводной техники с вырезами / Б.В. Дружиловский, Д.Ю. Шалаев // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. - 2012. - т. 6. - № 71. - С. 29-44.

34 Дубровина, Н.А. Приоритетные направления развития российского машиностроения в области импортозамещения / Н.В. Дубровина // Вестник Самарского государственного университета. Серия «Экономика и управление». - 2015. - № 9/1 (131). - С. 217-223.

35 Думанский, А.М. Метод оценки анизотропии временных свойств и нелинейного деформирования однонаправленного композитного материала. / А.М. Думанский, Л.П. Таирова, М. Алимов. В сборнике: ТестМат - 2013 Сборник докладов Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов. Луценко А.Н. - 2013. - С. 12.

36 Зайцев, А.В. Эффективные модули объемного сжатия композитов, армированных сплошными и полыми анизотропными волокнами или сферическими включениями / А.В. Зайцев, А.А. Фука-лов, Ю.В. Соколкин // Математическое моделирование в естественных науках. - 2015. - т. 1. - С. 145148.

37 Заславский, Б.В. Краткий курс сопротивления материалов / Б.В. Заславский. Учебник для авиационных специальностей вузов. М.: Машиностроение. -1986. - 328 с.

38 Звягинцев, А.Ю. Изучение морского обрастания в Институте биологии моря ДВО РАН (1968-2006 гг.) / А.Ю. Звягинцев // Вестник ДВО РАН. - 2007. - № 4. - С. 3-16.

39 Ибнояминов, В.Р. Несущая способность прочных корпусов подводной техники с начальными несовершенствами формы // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. - 2006. - № 26. - С. 4-57

40 Илларионов, Г.Ю. Исследовательское проектирование необитаемых подводных аппаратов / Г.Ю. Илларионов, А.А. Карпачев. Владивосток: Дальнаука, 1998. 270 с.

41 Инзарцев, А.В. Применение автономного необитаемого подводного аппарата для научных исследований в Арктике / А.В. Инзарцев, А.В. Каморный, О.Ю. Львов, Ю.В. Матвиенко, Н.И. Рылов // Подводные исследования и робототехника. - 2007. - № 2(4). - С. 5-14.

42 Итенберг, С.И. Лаги и автосчислители / С.И. Итенберг, А.П. Дворников, И.В. Балашков // Курс кораблевождения. т.5, кн.3. Л.: Изд. УГСВМФФ, 1964. - 542 с.

43 Каблов, Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года /В сб.: Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-технич. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии»). М.: ВИАМ. - 2012. - С. 7-17.

44 Калантаров, П.Л. Расчет индуктивностей: Справочная книга. / П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлин - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1955. - 368 с.

45 Кербер, М.Л. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие / М.Л. Кербер [и др.]. - СПб: Профессия, 2008. - 560 с.

46 Компауды на основе эпоксидных смол [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://all-epoxy.ru/tablizi/kompaund.htm.

47 Корсунский, Л.М. Электромагнитные гидрометрические приборы. М.: Стандарт ГИЗ. 1964,

- 180 с.

48 Корякин В.И. От астролябии к навигационным комплексам / В.И. Корякин, А.А. Хребтов // Изд. Судостроение, 1994. - 240 с.

49 Крылов, В.В. О проектировании корпусов многоцелевых подводных лодок из высокопрочных сталей и титановых сплавов // Судостроение. - 2006. - № 1. - С. 47-50.

50 Кузнецов, А.А. Оценка механических свойств текстильных материалов с учетом влияния их гетерогенности / А.А. Кузнецов, В.И. Ольшанский, Е.И. Махаринский. В сборнике: Физика процессов деформации и разрушения и прогнозирование механического поведения материалов Труды XXXVI Международного семинара "Актуальные проблемы прочности". - 2000. - С. 633-638.

51 Кузнецов, А.В. Подходы к проектированию современной погружной аккумуляторной батареи глубоководных аппаратов / А.В. Кузнецов, А.Ю. Мазуренко // Морской вестник. - № 3 (55). - 2015 -С. 43-44.

52 Луценко, А.А. Оценка границ оптимального применения цилиндрических и многосферных прочных корпусов в архитектуре подводных лодок / А.А. Луценко. // Збiрник наукових праць нук - № 6.

- 2014.- С. 15

53 Малеев, П.И. Проблемы средств навигации автономных необитаемых подводных аппаратов и возможные пути их решения // Навигация и гидрография. - 2015. - № 39. - С. 7-12.

54 Маркушев, М.В. Влияние гетерогенности структуры на наноструктурирование и прочность высокопрочного алюминиевого сплава / М.В. Маркушев, С.В. Крымский, М.Ю. Мурашкин // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2013. - т. 18. - № 4-2.

- С. 1974-1975.

55 Марочник металлов: Титан сплав и марки [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/tit

56 Матвиенко, Ю.В. О проекте создания подводного робототехнического комплекса для исследования предельных глубин океана / Ю.В. Матвиенко, Л.В. Киселев, А.В. Инзарцев, О.Ю. Львов //Подводные исследования и робототехника. - 2016. - № 2(22). - С. 4-12.

57 Молоков, М.В. Результаты экспериментальных исследований полимерных композиционных материалов на основе низковязких эпоксидных связующих / М.В. Молоков, Д.Р. Низин, Т.А. Низина, О.В. Старцев // Огарёв-Online. - 2014. - Спецвыпуск. - С. 10.

58 Нечаев, Л.М. Влияние степени гетерогенности на скорость трещины при циклических напряжениях / Л.М. Нечаев, Н.Б. Фомичева, Е.В. Маркова, И.С. Иванькин // Современные наукоемкие технологии. - 2008. - № 5. - С. 104.

59 ОСТ 5.8224-81. Герметизация электроэлементов эпоксидными компаундами. Типовые технологические процессы.

60 Пешехонов, В.Г. Современная морская навигационная техника / В.Г. Пешехонов // Морской вестник. - 2012. - № 02 (42) - С.8.

61 Пикуль, В.В. К созданию прочных корпусов глубоководной техники из нового композиционного материала - стеклометаллокомпозита // Технические проблемы освоения Мирового океана. -2007. - т. 2. - С. 155-159.

62 Пикуль, В.В. К созданию композиционного наноматериала на базе стекла / В.В. Пикуль // Перспективные материалы. - 2008. - № 3. - С. 78-81.

63 Писаренко, Г.С. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев// Киев. «Наукова думка», 1975. - 703 с. ил.

64 Постнов В.А. Проектирование формы носовой оконечности судна с учетом нагрузок при слеминге / В.А. Постнов, Н.А. Тарануха, С.Д. Чижиумов // Судостроение. - 2001. - № 5. - С. 9-13.

65 Работнов, Ю. Н. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1963. - 456 с.

66 Радченко, А.В. Численное исследование влияния анизотропии физико-механических свойств на разрушения ортотропных композитов при ударе / А.В. Радченко, П.А. Радченко, С.П. Батуев // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2015. - т. 58. - № 3. - С. 31-40.

67 Регель, В.Р. Структурно-динамическая гетерогенность - основа физики разрушения твердых тел / В.Р. Регель, А.И. Слуцкер // Соросовский образовательный журнал. - 2004. - т. 8. - № 1. -С. 86-92.

68 Российский морской регистр судоходства. Правила по оборудованию морских судов. Часть V. Навигационное оборудование. НД № 2-020101-083

69 Сагалевич, А.М. Океанология и подводные обитаемые аппараты. М.: Наука, 1987. 256 с.

70 Сагалевич, А.М. Подводные обитаемые аппараты ИО РАН / А.М. Сагалевич // Материалы XIV международной научно-технической конференции «Современные методы и средства океанических исследований (МСОИ-2015)». Москва, 2015. - т. 2. - С. 14-30.

71 Саранчин, А.И. Индукционный электронный лаг ИЭЛ-2М / А.И. Саранчин, В.Ф. Полковников, В.В. Завьялов // Учеб. пособие. - Владивосток: 2003. - 40 с.

72 Саргсян, А.С. Новые теплостойкие стеклопластики электроизоляционного назначения / А.С. Саргсян, В.Е. Бахарева, // Вопросы материаловедения - СПб.: Изд.-во. ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей». - 2016. - №1 (85). - С. 92-98.

73 Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Т. 3. Электричество: Учебное пособие для вузов / Д.В. Сивухин. - М.: Наука, 1996. - 704 с.

74 Скрипник, Е.С. Изменение смачивания акриловым компаундом различных поверхностей / Е.С. Скрипник, С.М. Золотов // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сборник научных трудов. Днепропетровск, ПГАСА. - 2010. - С. 5.

75 Суконкин, С.Я. Применение мобильного комплекса многоцелевого необитаемого подводного аппарата рабочего класса R0BUS-6000 для исследования газогидратов / С.Я. Суконкин, А.С. Ами-рагов, Г.А. Рамадасс // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2009. - № 4. - С. 1-10.

76 Указ Президента РФ от 20.07.2017 № 327 «Об утверждении Основ государственной политики Российской Федерации в области военно-морской деятельности на период до 2030 года».

77 Ушков, С.С. Конструкционные материалы для глубоководных аппаратов / С.С. Ушков, Г.И. Николаев, В.И. Михайлов // Судостроение. - 2004. - № 5. - С. 111-114.

78 Филимонов, А.К. Подводная робототехника / А.К. Филимонов // Материалы международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». СПб. - 2011. - С. 43-49.

79 Фролов, И.А. Приоритетные направления развития отечественной судостроительной промышленности / И.А. Фролов // Вестник Нижегородскго университета им. Н.И. Лобачевского. экономические науки. - 2011. - №5 (2). - С. 244-249.

80 Чигарев, А.В. ANSYS для инженеров: справочное пособие / А.В. Чигарев, А.С. Кравчюк, А.Ф. Смалюк М: Машиностроение 2004, . 512 с.

81 Шереметьев, А.В. Выбор необходимых параметров конечно-элементных сеток при расчетах на прочность лопаток авиадвигателей / А.В. Шереметьев, А.В. Петров // Авиационно-космическая техника и технология. - 2014. - № 7 (15). - С. 114-118.

82 Юреско, Т.А. Сферопластик как тепловая изоляция обитаемых подводных технических средств. Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. - 2014. - № 2. - С. 21-26.

83 Янковский, А.П. Моделирование процессов теплопроводности в пространственно-армированных трубками гибридных композитах с произвольной анизотропией материалов компонент композиции. Инженерно-физический журнал. - 2011. - т. 84. - № 4. - С. 855-866.

84 Abdul-Karem, W. Effect of vibration after filling on mechanical reliability in thin wall investment casting with fillability filling regime - part 1 / W. Abdul-Karem, N. Green, K.F. Al-Raheem, A.H.A. Hasan // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2013. - vol. 67. - pp. 2075-2082.

85 AERONAUTICAL & GENERAL INSTRUMENTS LIMITED - AGILOG 2 speed log system [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.agiltd.co.uk/Naval-Products/Ship-Navigation/AGILOG-speed-log

86 ANSYS - Simulation Driven Product Development [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ansys.com

87 BEN Marine - Marine instrumentation [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://atos.net/wp-content/uploads/2018/08/BEN_Marine_Catalog_Marine_WEB.pdf

88 BEN Marine - Navy instrumentation [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://atos.net/wp-content/uploads/2018/08/BEN_Marine_Catalog_Navy_WEB.pdf

89 Electrotech Australia [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.electrotech.net.au/wp-content/uploads/2014/01/product-brochure-4.pdf

90 Element Quality [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/16.2.3/en-us/help/wb_msh/msh_Element_Quality_Metric .html

91 Foster, S.J. The application of steel-fibres as concrete reinforcement in Australia: from material to structure / S.J. Foster // Materials and Structures. - 2009. - vol. 42. - № 9. - pp. 1209-1220.

92 Inzartsev, A.V. Integrated Positioning System of Autonomous Underwater Robot and Its Application in High Latitudes of Arctic Zone / A.V. Inzartsev, L.V. Kiseljev, Yu.V. Matviyenko et al. // Motion Control. Vienna: InTech. - 2010. - pp. 229-244.

93 Jakuba, M. Longitudinal control design and performance evaluation for the Nereus 11,000 m underwater vehicle / M. Jakuba, D.R. Yoerger, L. Whitcomb // IEEE/MTS Oceans. - 2007. - pp. 1-10.

94 John Lilley & Gillie Ltd. - Walker Equipment [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http ://wwwjlgmarine .com/index.php/products/walker-equipment

95 Joon, L. Transfer alignment considering measurement time delay and ship body flexure / L. Joon, L. You-Chol // Journal of Mechanical Science and Technology. - 2009. - vol. 23. - № 1. - pp. 195-203.

96 Kute, S.Y. Performance evaluation for enhancement of some of the engineering properties of bamboo as reinforcement in concrete / S.Y. Kute, M.R. Wakchaure // Journal of The Institution of Engineers (India): Series A. - 2013. - vol. 94. - № 4. - pp. 235-242.

97 Li, Q. The use of adaptive network-based fuzzy inference system for marine AHRS / Q. Li, F. Sun, F. Yu, W. Gao // Gyroscopy and Navigation. - 2014. vol. 5. - № 2. - pp. 108-112.

98 Liu, F. China's first deep manned submersible, JIAOLONG / F. Liu, , W. Cui, X. Li, // Science China Earth Sciences. - 2010. - vol. 53. - № 10. - pp. 1407-1410.

99 Patent United States 1249530, Int. Cl. G01P 5/08. Electromagnetic ships log / C.C. Smith, I. Slepian - Appl. No. 67,821; filed 20.12.1915; published 11.12.1917.

100 Patent United States 3114260A, Int. Cl. G01P 5/08. Electromagnetic log / S. Walter, P.E. Berghausen, J.J. Smith, W.M. Snyder - Appl. No. 588,203; filed 29.05.1956; published 17.12.1963.

101 Sagalevich, A. Methods of deep dives in whole ice cover conditions // Oceanology. - vol. 56. -№ 3. - 2016. - pp. 452-458.

102 SKIPPER Electronics AS - SKIPPER EML224 COMPACT [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.skipper.no/navigation-speed-logs/119-skipper-eml224-compact

103 Sperry Marine - Display Unit Specifications [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sperrymarine.com/naviknot-speed-log/display-unit-specifications

104 Wang, E. Back to Elements - Tetrahedra vs. Hexahedra / E. Wang, T. Nelson, R. Rauch // 2004 International ANSYS Conference. Pittsburg, PA. May 24-26. - 2004. - 16 p.

105 ZHANG Jian. Overviews of Investigation on Submersible Pressure Hulls / ZHANG Jian, ZUO Xinlong, WANG Weibo, TANG Wenxian // Advances in Natural Science. - 2014. - vol. 7. - № 4, pp. 1-8.