2 / 16
Введение.
В работе на конкретных примерах исследованы вопросы
идентификации отказов измерительных каналов (ИК) гироскопическо-
го измерителя вектора угловой скорости (ГИВУС) при эксплуатации
в составе космического аппарата (КА) и локализации дефектных эле-
ментов отказавших блоков.
Гироскопические измерители вектора угловой скорости — инерци-
альные бесплатформенные измерительные приборы, предназначенные
для работы в составе системы управления ориентацией и стабилиза-
ции (СУОС) КА различного назначения, в том числе пилотируемых
станций “Мир” и МКС, спутников связи, Д33, научного и прикладно-
го назначения. Первые в России приборы типа ГИВУС были разрабо-
таны в начале 1980-х годов коллективом НИИ Прикладной механики
им. академика В.И. Кузнецова (НИИ ПМ). Примерно за 30 лет было из-
готовлено более сотни образцов ГИВУС на базе чувствительных эле-
ментов разного типа: поплавковых гироскопов, динамически настраи-
ваемых гироскопов, волоконно-оптических гироскопов. Такие прибо-
ры использовались и продолжают использоваться на орбите в составе
многих КА разработки головных предприятий космической отрасли
России (РКК “Энергия” им. С.П. Корол¨ева, НПО им. С.А. Лавочкина,
ИСС им. М.Ф. Решетн¨ева, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и др.) [1].
В настоящее время широко применяются прецизионные ГИВУС на
базе двухстепенных поплавковых гироблоков (ПГБ) с газодинамиче-
ской опорой ротора гироскопа и магнитным центрированием поплав-
ка. Основные технические характеристики последних модификаций
ГИВУС на базе ПГБ представлены ниже.
Достигнутые характеристики ГИВУС позволяют обеспечивать ори-
ентацию КА в инерциальном пространстве с ошибками не более 0,1
◦
и
поддерживать стабильность скорости углового движения КА на уров-
не
10
−
5
. . .
10
−
4
◦
/с.
Реальная эксплуатация ГИВУС подтвердила заложенные в них ха-
рактеристики. Однако, вместе с положительными результатами, были
выявлены проблемы, связанные с фактической надежностью прибо-
ров. Наряду с опытом безотказной непрерывной работы ГИВУС в
составе различных КА более 10 лет, имели место и случаи отказов ИК
приборов на более ранних этапах летной эксплуатации. Это обсто-
ятельство вынуждает разработчика ГИВУС качественнее проводить
анализ нештатных ситуаций и искать пути их предотвращения в буду-
щем.
На примере разработанного в НИИ ПМ прибора КИНД34-020 —
ГИВУС на базе ПГБ — рассмотрим методологию выявления, анализа
и идентификации характерных отказов в эксплуатации, исследования
их первопричин и последствий на работу СУОС КА, а также реализо-
ванные технические мероприятия, направленные на предотвращение
повторения отказов в разрабатываемых и изготовляемых приборах.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 5 137