Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Главная » Филиалы » НИИ ПМ

Филиал ФГУП «ЦЭНКИ» — «НИИ ПМ им. академика В.И. Кузнецова» — ведущее предприятие России по созданию высокоточных гироскопических командных приборов для ракет и космических объектов.

 

История:

Научно-исследовательский институт прикладной механики, ныне носящий имя академика В. И. Кузнецова, был образован в сентябре 1955 года.

Тогда на базе Специального конструкторского бюро НИИ - 10 был создан НИИ гироскопической стабилизации (позднее получивший наименование НИИ-944) Министерства судостроительной промышленности СССР, с 1994 года — НИИ прикладной механики имени академика В. И. Кузнецова Российского космического агентства (ныне — Федерального космического агентства).

С 2006 года институт входит в состав Федерального государственного унитарного предприятия «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры».

НИИ ПМ стал первым в России предприятием, основной задачей которого являлось создание высокоточных гироскопических командных приборов для ракетно-космической техники.

В течение 50 лет НИИ ПМ имени академика В. И. Кузнецова осуществлял разработку гироскопических приборов и систем для большинства баллистических ракет, разработанных Главными конструкторами С. П. Королевым, М. К. Янгелем, В. Н. Челомеем, В. Ф. Уткиным.

Созданные предприятием комплексы командных гироскопических приборов обеспечили приоритет нашей Родины в освоении космического пространства и надежную защиту Отечества.

Для решения народнохозяйственных и научных задач за прошедшие годы создано несколько поколений различных гироскопических приборов и систем для ракет-носителей и космических аппаратов, в том числе для ряда космических аппаратов специального назначения.

Приборы НИИ ПМ обеспечили выведение на орбиту первого спутника Земли, полет Юрия Гагарина, стыковку в космосе кораблей по программе «Союз-Аполлон», облет и фотографирование обратной стороны Луны, доставку на Землю в автоматическом режиме лунного грунта, работу долговременных орбитальных станций и комплексов и многое другое. Разработанные в институте приборы обладают высокими конструктивными качествами, точностью и надежностью и имеют уникальные эксплуатационные характеристики: до 150 тысяч часов непрерывной работы и более 25 лет эксплуатации.

Сегодня гироскопические приборы НИИ ПМ обеспечивают реализацию программ отечественной космической промышленности; разработаны и внедрены гироскопические системы для нового поколения космических аппаратов. Кроме того, институт занимается разработкой приборов по конверсионным программам для техники других отраслей.

Основными конверсионными работами стали разработки гироскопических приборов для авиации и нефтяной промышленности.

Гироскопические приборы для ракетных комплексов

Начало ракетно-космической гироскопии было положено при создании первых советских ракет Р-1, созданных на базе немецкой трофейной техники — ракет Фау-2, к изучению которых были подключены известные специалисты в области гироскопической техники. Возглавил эти работы Виктор Иванович Кузнецов, занимавшийся до этого разработкой приборов для военно-морского флота. Приборы для ракет Р-1 — гирогоризонты, гировертиканты и гироинтеграторы (ГГ-1, ГВ-1, ИГ-1) — были в основном повторением немецкой конструкции и изготавливались по чертежам, скопированным с немецких чертежей.

Следующая ракета — Р-2 — была, по существу, первой в нашей стране жидкостной баллистической ракетой отечественной конструкции и отличалась от ракеты Р-1 габаритами, комплектацией и повышенными тактико-техническими характеристиками с дальностью полета 600 км. Для повышения точности Р-2 имела отделяемую головную часть. В состав комплекса командных приборов системы управления входили модифицированные гироприборы.

При следующей разработке нового изделия Р-5 потребовалось резко улучшить тактико-технические характеристики приборов, в первую очередь — повысить точность и надежность. Конструкции гиро-приборов (гировертикантов ГВ-5 и гирогоризонтов ГГ-5) были разработаны заново.

В конце 60-х—начале 70-х годов в ракетостроении сложилась конкурентная ситуация, в которую были вовлечены главные конструкторы М. К. Янгель и В. Н. Челомей. КБ «Южное» предлагало создать и развернуть новое изделие Р-36М и заменить изделия УР-100 и УР-100К. ОКБ-52 (главный конструктор В. Н. Челомей) предложило сохранить значительное количество изделий УР- 100 и УР-100К и разработать новые комплексы с изделием УР-100Н. По решению правительства были реализованы оба проекта, в разработку были запущены комплексы с изделиями Р-36М и УР-100Н. НИИ ПМ приступил к созданию более точного, чем в предыдущих изделиях, прибора — унифицированной гиростабилизированной платформы для ракет Р-36М и УР-100Н. В этой платформе были применены более точные гироблоки и гироинтеграторы на «сухом» подвесе. В результате комплекса мероприятий, предпринятых несколькими группами разработчиков, точность приборов была повышена на 55–60%. Была решена задача дистанционных периодических проверок приборов, что повысило эксплуатационные характеристики комплекса.

Следующим шагом по пути совершенствования гиростабилизированной платформы и увеличения точности стала разработка унифицированной платформы для изделий Р-36М УТТХ и УР-100НУ. В 1983 году КБ «Южное» под руководством главного конструктора Владимира Федоровича Уткина приступило к разработке ракеты по теме «Воевода» (Р-36М2). Для системы управления этого изделия институтом был разработан комплекс командных приборов.

Разработчиками было найдено много новых решений по схеме построения платформы и всего комплекса, а также по методам выставки и калибровки многочисленных параметров, влияющих на точность и обеспечение надежности работы комплекса гироприборов. По техническому уровню решаемых задач этот комплекс высокоточных командных гироскопических приборов значительно превосходит разработки отечественных приборов других фирм и не имеет аналогов среди зарубежных гироскопических приборов систем управления ракет.

Комплексы командных приборов изделий Р-36М УТТХ, УР-100НУ и Р-36М2 эксплуатируются по настоящее время. Институт осуществляет авторский надзор за их эксплуатацией.

Гироскопические приборы для ракет-носителей

Создание боевых ракетных комплексов неразрывно связано с разработкой ракет космического назначения. Менее чем через два месяца после первого успешного старта ракеты Р-7 на ракете, переделанной из боевой, в космос отправился первый искусственный спутник Земли. Процесс преобразования боевой ракеты в средство выведения космических объектов требовал как модификации существующих гироприборов, так и создания новых.

К 1960 году для системы управления РН «Восток», предназначенной для выведения на околоземную орбиту космического корабля с человеком на борту, институтом были разработаны: гирогоризонт КИ11-29, гировертикант И55-11, два датчика регулятора скорости КИ12-18, КИ12-19 (для первой и второй ступеней), гирогоризонт И11- 15, гировертикант КИ55-16, датчик регулятора скорости КИ12-20, три интегратора И22-8 (для третьей ступени).

12 апреля 1961 года в Советском Союзе выведен на орбиту вокруг Земли первый в мире космический корабль-спутник «Восток» с человеком на борту — Юрием Алексеевичем Гагариным. Модификации знаменитой ракеты Р-7, разработанной под руководством С. П. Королева, вот уже 50 лет продолжают использоваться для выведения в космос большого числа спутников и межпланетных кораблей. Это единственный тип ракет в России, который до сегодняшних дней используется в пилотируемой космонавтике. Приборы типа гирогоризонт, гировертикант, датчик регулятора скорости и гироинтегратор разработки НИИ ПМ нашли широкое применение почти во всех модификациях ракеты Р-7 («Восток», «Восход», «Молния», «Союз»).

Помимо гироприборов для различных модификаций ракеты Р-7 институт разрабатывал изделия и для сверхтяжелых носителей, таких как Н1 и «Энергия». Для системы управления ракеты Н1, разрабатывавшейся в рамках лунной программы, НИИ ПМ была создана гиростабилизированная платформа КИ10-17 с применением поплавковых гироблоков. При подготовке к пуску и в полете комплекс разработанных приборов работал нормально. Короткие сроки проектирования, сокращение программы испытаний явились роковым обстоятельством для осуществления проекта. Все четыре пуска были аварийными; лунная программа была закрыта.

В 1974 году началась разработка проекта «Энергия-Буран». На ракете-носителе «Энергия» были установлены гиростабилизированные платформы КИ21-36М и БУГ-039, которые обеспечивали управление движением на активном участке полета и точное выведение на заданную орбиту. Все испытания, подготовку к полету приборы прошли без замечаний с большим запасом по точности и надежности.

Несмотря на успешные летные испытания, это направление с 1990 года было закрыто. Для системы управления ракеты-носителя космических объектов «Рокот», созданной на базе ракеты УР-100Н и доразгонного блока, институтом был разработан комплекс командных приборов. Разработка началась в 1985 году и была значительно облегчена использованием опыта и технических решений, полученных при создании прибора КИ45-2 для крылатой ракеты «Метеорит», разработанной в 1978-1980 гг. под руководством Главного конструктора В. Н. Челомея. Это позволило завершить работу в короткие сроки и без больших технических ошибок. В окончательном варианте комплекс командных приборов состоит из командного прибора КИ45-7 и блока вторичных источников питания, разработанного НПО «Полюс». Прибор КИ45-7 представляет собой единую конструкцию (в которой размещены гиростабилизатор и все электронные устройства), предназначенную для измерения и выдачи в цифровом виде в систему управления ракеты-носителя «Рокот» параметров движения носителя (приращение линейной скорости, углы рыскания, вращения и тангажа).

Изготовление приборов КИ45-7 началось в 1987 году и с перерывами продолжается в настоящее время. Результаты эксплуатации подтвердили точность и надежную работу прибора при запусках коммерческих полезных нагрузок ракетой «Рокот». Гироскопические приборы для космических аппаратов Сфера деятельности института не ограничивалась созданием приборов для боевых ракет и ракет-носителей.

Гироскопические приборы для космических аппаратов

4 октября 1957 года с космодрома Байконур был запущен созданный в СССР первый в мире искусственный спутник Земли, который своими позывными возвестил о начале новой — космической — эры в истории человечества. В этой работе приняли активное участие подразделения НИИ-944 под руководством В. И. Кузнецова.

Для пилотируемых космических кораблей «Восток» были разработаны гироорбитант КИ00-8, блок свободных гироскопов КИ27-1 и блок курсовых приборов. Решение задачи управления полетом космического корабля было очень ответственным, поскольку при неправильном движении корабль мог перейти на невозвращаемую орбиту или, наоборот, войти в атмосферу с большими перегрузками. Поэтому в течение многих лет в институте велись работы по повышению надежности и точности гироприборов.

Разработанные коллективом НИИ гироорбитант КИ00, гироинтегратор КИ22 и блок свободных гироскопов КИ27-1 успешно применялись в различных космических кораблях («Восток», «Восход», «Союз», «Прогресс» и др.), как в пилотируемых, так и в беспилотных вариантах. Для системы ориентации и управления движением космических кораблей «Союз» и «Прогресс» и долговременных орбитальных станций, а также для системы управляемого спуска космонавтов с орбиты и систем аварийного спасения в процессе выведения космического корабля на орбиту в НИИ ПМ был разработан целый ряд надежных и высокоточных гироскопических приборов и струнных акселерометров (КИ38-1, КИ22-40, КИ27-2, КИ00-11, КИ00-18, КИ00-14Б, КИ68-1, КИ68-100), которые выполнили возложенные на них задачи. Модификации вышеназванных приборов и сегодня используются в процессе запуска и возврата на Землю космических экипажей при пилотируемых пусках.

Для управления спуском корабля с орбиты был разработан прибор КИ00-18, особенностью которого стал большой диапазон угловых поворотов (±180°) по наружной оси. Другое направление космической деятельности — создание межпланетных аппаратов. Работу в этом направлении возглавляло Научно-производственное объединение имени С. А. Лавочкина.

В 1960-х годах здесь начались работы по созданию космического аппарата, предназначенного для исследования поверхности Луны (программа Е8-5). Комплекс командных приборов для этого аппарата, разработка которого была поручена НИИ ПМ, должен был обеспечивать выдачу информации о параметрах движения аппарата на всех этапах его полета к Луне, начиная с этапа доразгона. Задачи обеспечения межпланетных экспедиций были решены с помощью приборов КИ21-19 и КИ22-40Б.

Приборы в течение нескольких лет использовались в программах Е-8 и Е8-5 и обеспечили высокую точность и надежность при доставке на Луну двух луноходов и оборудования для забора лунного грунта, а также при выведении на лунную орбиту нескольких искусственных спутников Луны.

При доставке на Землю лунного грунта использовались гироприборы КИ55-25, КИ22-41Л, КИ00-12Л. Кроме того, гироприборы разработки НИИ ПМ устанавливались на космических аппаратах, исследовавших Марс, Венеру и комету Галлея.

В начале 1970-х годов в Советском Союзе началось строительство долговременных орбитальных станций. ОКБ-1 создает серию орбитальных станций «Салют» для исследования околоземного пространства и планет в научных целях, а НПО машиностроения (главный конструктор — В. Н. Челомей) — станцию «Алмаз» и транспортный корабль снабжения к нему. Для управления станцией «Алмаз», транспортным кораблем снабжения и возвращаемым аппаратом институтом в 1971 году был разработан комплекс гироприборов в составе КИ21- 29, КИ41-1, КИ22-36А, КИ11-39, КИ00- 14Б, КИ22-46Н, БУИ-6, БЭ-026, БПИ- 066. Устанавливались приборы НИИ ПМ и на станциях «Салют».

В начале 1980-х годов НПО «Энергия» приступило к созданию большой орбитальной станции «Мир». Создание и 15-летняя эксплуатация уникального орбитального комплекса, базовый блок которого был запущен в 1986 году, стали выдающимися достижениями отечественной космонавтики. Для системы управления станции в НИИ ПМ был разработан прибор ГИВУС (гироскопический измеритель вектора угловой скорости). Было создано несколько модификаций приборов КИ34- 2А, КИ34-3, КИНД34-020, КИНД34-027.

Первый прибор, установленный на модулях орбитальной станции «Мир», безотказно и непрерывно отработал двойной ресурс (15 лет) и показал рекордную точность. Успешное применение гироскопических измерителей вектора угловой скорости на станции «Мир» позволило и в дальнейшем широко применять такие приборы. Специалисты института продолжали работать над совершенствованием схемы и конструкции прибора.

Приборы ГИВУС, изготовленные в НИИ ПМ, поставлялись по заказу ряда крупных российских предприятий ракетно-космической промышленности: РКК «Энергия» им. С. П. Королева, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, НПО ПМ им. М. Ф. Решетнева, НПО им. С. А. Лавочкина. Эти приборы используются на функциональном грузовом блоке (ФГБ) и на служебном российском модуле Международной космической станции. Высокая чувствительность приборов (0,01 угловой секунды) была реализована в космических аппаратах типа «Спектр», «Аракс» НПО им. С. А. Лавочкина и др., где требовалось наведение оптической аппаратуры на исследуемый объект с высокой точностью.

В дальнейшем приборы ГИВУС нашли применение при решении задачи наведения с высокой точностью антенн спутников связи на стационарных орбитах в космических аппаратах Sesat, «Экспресс», «Глонасс» (разработки НПО ПМ им. М. Ф. Решетнева), «Ямал» (РКК «Энергия»), «Монитор-Э», «Казсат» (ГКНПЦ им. М. В. Хруничева), а также при решении задач специального назначения.

Практическое использование приборов ГИВУС (с 1986 года по 2001 год — приборы КИ34 различных модификаций, а с 1999 года по настоящее время — приборы КИНД34-020, КИНД34-027 с повышенными точностными характеристиками и увеличенным сроком работы на орбите) в системах управления космических аппаратов различного назначения подтвердило полное выполнение технических требований эксплуатирующих фирм.

Одной из новейших разработок института по космической тематике является измеритель ускорения и скорости СИПС (система измерения приращения скорости), созданный по заказу «ЦСКБ-Прогресс» для ряда космических аппаратов дистанционного зондирования Земли.

В этой системе использованы в качестве чувствительных элементов струнные акселерометры оригинальной конструкции. Приборы СИПС прошли наземную отработку и показали надежную работу в составе космических аппаратов в орбитальном полете, в том числе и при эксплуатации КА «Ресурс-ДК».

на печать



Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения

Фото чертежей машиностроения