Способ определения пригодности стартовых агрегатов 3Л-45, 4Л-80М и 4Л-86М длительных сроков службы для дальнейшей эксплуатации Российский патент 2023 года по МПК F42B35/00 

Изобретение относится к области вооружения, военной техники, комплексов и систем военного назначения и может быть использовано в области эксплуатации и восстановления вооружения и военной техники, а также их своевременной утилизации.

Современные тенденции развития кораблестроения последнего десятилетия показывают введение в корабельный состав Военно-Морского Флота достаточного количества надводных кораблей, оснащенных современными комплексами ракетного вооружения. Однако количество этих носителей не может исключить из корабельного состава подавляющее большинство надводных кораблей, на вооружении которых находятся морские ракеты истекших послегарантийных сроков эксплуатации.

Применение морских ракет истекших послегарантийных сроков эксплуатации без официального продления ресурса приводит к снижению эффективности организации функционирования системы ракетно-артиллерийского технического обеспечения. Представляется необходимым оперативно принимать решения на продления их сроков службы, что предполагает проведение ряда сложных организационно-технических мероприятий.

В настоящее время специалистами АО «ВПК «НПО машиностроения» совместно с Черноморским высшим военно-морским училищем имени П.С. Нахимова ведутся работы по разработке единого метода информационной поддержки на принятие решения продления сроков службы морских ракет истекших послегарантийных сроков эксплуатации, включая современные типы изделий.

Стартовые агрегаты (СА) морских ракет являются одним из наиболее опасных, с точки зрения пожаровзрывоопасности, элементов их конструкции.

На сегодняшний день основой для принятия решения по продлению сроков службы ракет является способ определения пригодности стартовых разгонных ступеней крылатых ракет длительных сроков хранения для дальнейшей эксплуатации (патент на изобретение №2716064 от 05.03.2020 г.).

Основными задачами данного способа является подтверждение работоспособности и сохранения характеристик ракеты в целом, а также составляющих его стартовых двигателей, двигателей отделения, электрооборудования, жгутов, пиросредств после длительного хранения в условиях эксплуатирующих организаций ВМФ.

Необходимо отметить, использование указанного выше способа предполагает выжигание стартового агрегата ракеты.

С целью сокращения материальных затрат и увеличения интервала между очередными проверками СА поставлена задача осуществления такого анализа без уничтожения стартового двигателя и продления его ресурса опираясь на прогноз деградационных изменений пороховых зарядов на основе данных, полученных при огневых стендовых испытаний.

Для разработки настоящего способа на основе экспериментальных исследований (огневых стендовых испытаний) определена (с применением метода наименьших квадратов) средняя относительная ошибка оценки по формуле:

где n - число наблюдений;

y_i - фактическое значение из ретроспективного ряда;

- расчетные значения тренда.

Анализируя экспериментальные зависимости, приведенные на фигурах 1-3, полученные данные сведены в таблицу 1.

На основании полученных данных (табл.1) построен график аналитической зависимости времени горения порохового заряда стартового агрегата от степени его истощения 0.85≤μ≤1 (фиг.4-6).

Используя метод наименьших квадратов, применение которого позволяет по экспериментальным данным определить аналитическую функцию, наиболее приближенную к экспериментальным точкам, получены регрессионные модели для каждого изделия отдельно:

где t - время горения порохового заряда;

μ - доля истощения порохового заряда.

Анализ фиг. 4-6 позволил провести сравнение экспериментальных и аналитических данных времени горения пороховых зарядов стартовых агрегатов морских ракет, которые сведены в таблицу 2.

На основании выражения (1) и таблицы 2 находим среднюю относительную ошибку оценки

Таким образом можно сделать вывод, что величина средней относительной ошибки не превышает 5%. Данные, полученные при помощи моделей регрессии (2)-(4) позволяют прогнозировать экспериментальные исследования качества функционирования пороховых зарядов стартовых агрегатов морских ракет только конкретных типов (3Л-45, 4Л-80М и 4Л-86М) и при определенных условиях эксплуатации.

Создание массива данных результатов огневых стендовых испытаний на все типы ракет при различных условиях эксплуатациях (параметры окружающей среды, сроки и места хранения) позволит в дальнейшем увеличить периодичность их проведения за счет разработок подобных способов на стартовые агрегаты всех типов изделий, что будет способствовать сокращению материальных затрат при принятии решения на продления сроков службы морских ракет истекших послегарантийных сроков эксплуатации.

Технико-экономический эффект данного изобретения предполагает повышение боевой готовности сил флота и функционирования системы ракетно-артиллерийского технического обеспечения, а также вносит значительный вклад в повышение обороноспособности страны.

Изобретение относится к области вооружения, военной техники, комплексов и систем военного назначения и может быть использовано в области эксплуатации и восстановления вооружения и военной техники, а также их своевременной утилизации. Прогнозируют безаварийное применение на основе результатов, полученных при проведении огневых стендовых испытаниях. По экспериментальным данным определяют аналитическую функцию, наиболее приближенную к экспериментальным точкам, полученным для каждого стартового агрегата отдельно. По полученным данным делают прогноз качества функционирования пороховых зарядов стартовых агрегатов для принятия решения о пригодности стартовых агрегатов длительных сроков службы для дальнейшей эксплуатации. Повышается эффективность использования флотских запасов морских ракет, истекших послегарантийных сроков эксплуатации. 6 ил., 2 табл.

Способ определения пригодности стартовых агрегатов 3Л-45, 4Л-80М и 4Л-86М длительных сроков службы для дальнейшей эксплуатации, заключающийся в прогнозировании их безаварийного применения на основе результатов, полученных при проведении огневых стендовых испытаниях, отличающийся тем, что по экспериментальным данным определяют аналитическую функцию, наиболее приближенную к экспериментальным точкам, полученным для каждого стартового агрегата отдельно:

t_3Л-45=-30μ²+60,5μ-14,825,

t_4Л-80М=-9μ²+17,59μ-6,6545,

t_4Л-86М=-5μ²+10,03μ-3,0615,

где t - время горения порохового заряда;

μ - доля истощения порохового заряда;

по полученным данным делают прогноз качества функционирования пороховых зарядов стартовых агрегатов 3Л-45, 4Л-80М и 4Л-86М для принятия решения о пригодности стартовых агрегатов 3Л-45, 4Л-80М и 4Л-86М длительных сроков службы для дальнейшей эксплуатации.