CC BY
32
УДК 378.147.88
ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ИСПЫТАНИЯМ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ И ЖГУТОВ
Г. М. Гринберг, А. А. Дружинин, А. В. Пучков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: grinberg_gm@mail.ru
Описано место и роль соединительных кабелей и жгутов в летательных аппаратах. Показано значение проведения производственных испытаний кабелей и жгутов и описано используемое для этого оборудование. Предложено модернизировать имеющуюся на кафедре систем автоматического управления испытательную установку, что позволит проводить лабораторный практикум по электрическим испытаниям кабелей и жгутов на современном уровне.
Ключевые слова: лабораторный практикум, электрические испытания кабелей и жгутов, испытательная установка, модернизация.
ORGANIZATION OF LABORATORY PRACTICE FOR THE ELECTRICAL TESTING OF CONNECTING CABLES AND WIRING
G. M. Grinberg, A. A. Dryzhinin, A. V. Puchkov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: grinberg_gm@mail.ru
The article describes the role and place of connection cables and wirings in aircraft. The importance of the production testing of cables and described equipment used. It is proposed to modernize existing in the department of automatic control systems test set, which will allow to carry out laboratory practical work for electrical testing of cables to date.
Keywords: laboratory practice, electrical tests cables, test set, modernization.
Бортовая аппаратура системы управления летательного аппарата (самолета, ракеты, космического аппарата) представляет собой совокупность приборов и устройств, обеспечивающих реализацию заданных режимов функционирования летательного аппарата. Взаимосвязь приборов и устройств между собой и их электропитание от бортовых источников электроэнергии осуществляется с помощью бортовой кабельной сети (БКС), в состав которой входят различные соединительные кабели и жгуты. Бортовая кабельная сеть без преувеличения является «кровеносной системой» любого аэрокосмического изделия. Как проектирование нового, так и модернизация уже существующего изделия обязательно влечет за собой разработку и последующее изготовление новых кабелей и жгутов.
От качества изготовления кабелей и жгутов зависит правильность работы и надежность системы управления летательного аппарата. Поэтому кабели и жгуты после их изготовления должны подвергаться различным видам испытаний, в том числе электрическим.
Электрические испытания кабелей и жгутов включают в себя:
1) проверку целостности проводников (отсутствие обрывов);
2) проверки на отсутствие ложных цепей (лишних связей, замыканий);
3) измерение сопротивления проводников;
4) измерение сопротивления изоляции (обнаружение нарушения изоляции);
5) проверка изоляции на пробой напряжением различной величины при постоянном и переменном токе (проверка электрической прочности изоляции).
Электрические испытания кабелей и жгутов проводятся различными методами, при этом используется соответствующее испытательное оборудование. Так испытания по пунктам 1 и 2 можно
Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»
проводить методом прозвонки. Для этого собирается электрическая цепь, состоящая из источника питания, контрольной лампочки (или зуммера) и контактных щупов. Измерение производится путем последовательного подключения контактных щупов ко всем парам контактов кабеля (жгута). Для проведения испытаний по пунктам 3, 4, 5 используются приборы: омметр, терраомметр и пробойная установка соответственно.
Проведение испытаний описанными методами подходит для случаев, когда проверяется небольшое количество кабелей, электрические разъемы кабелей имеют небольшое количество контактов, а сами кабели имеют небольшие размеры.
Кабели, используемые при изготовлении ракетно-космической техники, в своем большинстве имеют значительную протяженность, сложные электрические схемы, разъемы с большим количеством контактов. Для испытаний таких кабелей применяются специальные испытательные установки, например российская автоматизированная установка «Лиана Р100Е».
Установка «Лиана Р100Е» состоит из системы управления и ввода-вывода информации, системы формирования испытательных напряжений, системы коммутации и системы контроля. Установка позволяет проводить испытания кабелей в автоматическом режиме и комплексно по всем приведенным выше пунктам. При этом не только сокращается время на проверку кабельных сетей, но и улучшается качество измерений [1].
Установка «Лиана Р100Е» используется на предприятии АО «Красмаш», являющимся основным изготовителем в России баллистических ракет для подводных лодок, а также базового модуля разгонного блока для ракет-носителей «Зенит», «Протон» [2]. Установка «Лиана Р100Е» внедряется на предприятии ПО «Полет», одном из крупнейших машиностроительных предприятий России, специализирующимся на выпуске ракетно-космической и авиационной техники [3].
Студенты, подготовку которых для базовых предприятий АО «Красмаш» и АО «ИСС» осуществляет кафедра систем автоматического управления (САУ), должны получить практические навыки работы на различном испытательном оборудовании, таком же или подобном используемому на базовых предприятиях. Такие навыки в рамках учебного заведения студенты могут получить во время выполнения лабораторных работ в учебных лабораториях, представляющих собой «учебно-вспомогательные помещения, предназначенные для проведения практических занятий и оснащённые для этих целей специальным оборудованием, аппаратурой и материалами для постановки опытов и проведения демонстраций, самостоятельных работ учащихся. В вузах учебные лаборатории используются не только в учебных целях, но и для проведения научно-исследовательских работ» [4, с. 366].
Лабораторный практикум является существенным элементом учебного процесса в вузе, в ходе которого обучающиеся фактически впервые сталкиваются с самостоятельной практической деятельностью в конкретной области. Лабораторные занятия, как и другие виды практических занятий, являются средним звеном между углубленной теоретической работой обучающихся на лекциях, семинарах и применением знаний на практике. Эти занятия удачно сочетают элементы теоретического исследования и практической работы. Во всех документах, касающихся высшей школы, содержатся указания о необходимости дальнейшего совершенствования и активизации лабораторного практикума как важнейшего средства повышения профессиональной подготовки будущего специалиста. Оно должно идти по пути улучшения содержания, организации, модернизации лабораторного оборудования и методического обеспечения [5].
Таким образом, при проведении лабораторного практикума достигаются следующие цели:
- углубление и закрепление знания теоретического курса путем практического изучения изложенных в лекции законов и положений в лабораторных условиях;
- приобретение навыков в научном экспериментировании, анализе полученных результатов;
- практическое ознакомление с измерительной аппаратурой и методами работы на ней;
- формирование первичных навыков организации, планирования и проведения научных исследований.
На кафедру САУ в настоящее время передана установка контроля электрического монтажа 15Н313-1, ранее используемая на базовом предприятии АО «Красмаш». Установка 15Н313-1 функционально и структурно подобна установке «Лиана Р100Е»: в ее состав также входят система управления и ввода-вывода информации, система формирования испытательных напряжений, система коммутации и система контроля. Но так, как она является более ранней разработкой, для ее реализации была использована устаревшая на данный момент материальная база.
Предполагается использовать установку 15Н313-1 при организации на кафедре САУ лабораторного практикума по изучению оборудования и методики проведения электрических испытаний кабелей в рамках преподаваемых дисциплин:
- для студентов-бакалавров - «Основы моделирования и испытаний систем управления летательных аппаратов»;
- для студентов-специалистов - «Эксплуатация и испытания систем управления летательных аппаратов»;
- для студентов-магистрантов - «Моделирование и испытания систем управления летательных аппаратов».
Для того чтобы аппаратная часть установки 15Н313-1 соответствовала современным требованиям, нами предлагается провести ее модернизацию. Так, как входящие в установку 15Н313-1 системы формирования испытательных напряжений и коммутации по своему принципу действия подобны используемым в современных испытательных установках, то предполагается их частичная модернизация.
Кардинальная переделка коснется систем управления, ввода-вывода информации и контроля, использующие в качестве основного носителя при вводе, хранении и обработке данных перфокарты. Для этого в установке 15Н313-1 вместо устройства для обработки перфокарт будут установлены микроконтроллеры, выполняющие функции ввода-вывода информации, управления и контроля над работой установки. Предусмотрено подключение к модернизированной установке 15Н313-1 персонального компьютера, с помощью которого будет осуществляться перепрограммирование микроконтроллеров под различные схемы кабелей, а также расширение в случае необходимости функциональных возможностей испытательной установки.
Библиографические ссылки
1. Установка контроля электрического монтажа «ЛИАНА Р100Е». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОАО «НПО «Радиан», 2003. 22 с.
2. О заводе «Красмаш» [Электронный ресурс]. URL: http://krasm.com/about/kmz.aspx (дата обращения: 18.03.2016).
3. На ПО «Полет» началась модернизация производства [Электронный ресурс]. URL: http://www.omskinform.ru/news_one.php?oid=1276 (дата обращения: 18.03.2016).
4. Рапацевич Е. С. Современный словарь по педагогике. М. : Современное слово, 2001. 928 с.
5. Образцов П. И., Косухин В. М. Лабораторный практикум как разновидность практического занятия [Электронный ресурс]. URL: http://medic.social/psihologiya-pedagogika-voennaya/laboratornyiy-praktikum-kak-raznovidnost.html (дата обращения: 18.03.2016).
© Гринберг Г. М., Дружинин А. А., Пучков А. В., 2016
