Разработка вариантов технических решений конструкций различных систем : кондиционирования приборов гак в части применения единых унифицированных модулей усилителя сигналов первого уровня
СОКРАЩЕНИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 АНАЛИЗ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТРЕТЬЕГО УРОВНЯ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОДУЛЕЙ БЛОКОВ ПРИБОРОВ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК ТРЕТЬЕГО И ЧЕТВЕРТОГО
ПОКОЛЕНИЯ 6
1.1 Требования к несущим конструктивам в соответствии с комплексом
стандартов Мороз 6 -
1.2 Степень защиты аппаратуры оболочками выбирают в соответствии с
ГОСТ РВ 14254 12
1.3 Анализ приборов воздушной системы установленных на ПЛ 14
1.4 Анализ приборов жидкостной системы установленных на ПЛ 17
2 СОЗДАНИЕ УНИФИЦИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ ШКАФА
ТРЕТЬЕГО УРОВНЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА ЛОДКАХ С ВОЗДУШНОЙ И
ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ 20
Выводы 29
3 СОЗДАНИЕ УНИФИЦИРОВАННОГО МОДУЛЯ ПЕРВОГО УРОВНЯ
ДЛЯ ПРИБОРОВ ПЛ ТРЕТЬЕГО И ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ 30
3.1 Общие требования к проектированию печатных плат, модулей -
3.2 Анализ Электрической схемы и перечень элементов 34
3.3 Расчет надежности 41
3.4 Компоновка и трассировка 47
Выводы 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 54
Актуальность. Данная разработка направлена на создание унифицированного модуля первого уровня для использования в приборах воздушного и жидкостного охлаждения.
Существующие подводные лодки третьего поколения, используют приборы в установленные в прочном корпусе с воздушной системой охлаждения либо с применением приточновытяжного типа, либо автономную с вентиляторами. В соответствии с этими условиями был разработан прибор на базе несущей конструкции использующих входящие и выходящие воздушные патрубки и применяющиеся внутри своего корпуса модули первого уровня охлаждения.
На подводных лодках третьего поколения используется воздушная система охлаждения, в свою очередь она эффективная, но очень шумная, а для подводной лодки шумность имеет большое значение. Чтобы избежать высокие шумы с воздушной системой охлаждения весь каркас зонального блока дополнительно облицован вибропоглощающими панелями. Предполагается, что данный принцип в будущем поможет сократить уровни шумов лодок с на 10-15 дБ в определенных диапазонах. Так было сделано на многих подводных лодках третьего поколения. Так же подводные лодки с воздушным охлаждением обходились дешевле так как разработка модулей была менее затратная. Но при этом шумы издаваемые подводной лодкой с данной системой охлаждения превышали 70-80дБ.
Для уменьшения шумности в подводных лодках четвертого поколения были применены конструктивные приборы с жидкостной системой охлаждения использующие кондуктивную передачу тепла от модулей первого уровня в корпусе третьего уровня. Применение подобых конструкций снизило шум до 40 Дб.
Однако применение различных типов систем охлаждения требовало создание различных конструкторских изменений в модулях первого уровня, что не позволяло унифицировать их использование в несущих конструкциях подводных лодках третьего и четвертого поколения.
Объектом исследования: ГАК ПЛ третьего и четвертого уровня
Предмет исследования: Унифицирование модуля для ГАК ПЛ третьего и четвертого поколения
Цель исследования: создание единых конструктивных модулей для различных систем охлаждения, для ГАК ПЛ третьего и четвертого поколения
Задачи
• Анализ несущих конструкций третьего уровня с точки зрения обеспечения охлаждения модулей блоков приборов подводных лодок третьего и четвертого поколения.
• Анализ различных систем охлаждения.
• Создание унифицированной конструкции шкафа третьего уровня для применения на лодках с воздушной и жидкостной системой охлаждения.
• Создание унифицированного модуля первого уровня для приборов ПЛ третьего и четвертого поколения
Цель: создание единых конструктивных модулей для различных систем охлаждения, для ГАК ПЛ третьего и четвертого поколения
1 Анализ несущих конструкций третьего уровня с точки зрения обеспечения охлаждения модулей блоков приборов подводных лодок третьего и четвертого поколения
Изучены и рассмотрены теоретические материалы по базовым несущим конструкциям. Выявлено что важным фактором при построении конструкции является соответствие всех требований предъявленных к данной аппаратуре.
Выявлены отличительные особенности в создании плат для воздушной и жидкостной системы охлаждения.
Например в воздушной системе в платах были отверстия через которые проходил воздух и охлаждал, а вот конструкция платы для жидкостной системы была с металлической пластиной, которая была расположена по всей поверхности платы и концами касалась змеевика, по которому поступала холодная вода.
Из всего вышесказанного можем понять, что конструкции не были унифицированы. К каждому шкафу были свои платы и модули, которые не взаимозаменяемые.
Так же была ещё одна проблема это очень большие габариты жидкостной системы охлаждения, она разбиралась на 3 части для того чтобы потом установиться на Пл. А так-же все это очень затратно по деньгам и по установки в ПЛ.
2 Создание унифицированной конструкции шкафа третьего уровня для применения на лодках с воздушной и жидкостной системой охлаждения.
В результате проектирования конструктива приборного шкафа была создана единая система охлаждения модуля 1го уровня воздушным потоком с помощью встроенных вентиляторов.
Универсальность конструкции заключается в том, что приборная часть может быть подключена к приточновытяжной системе охлаждения ПЛ 3го поколения, либо к жидкостной системе охлаждения на ПЛ 4го поколения.
Применение единых модулей первого уровня с воздушной системой охлаждения обеспечило упрощение конструкции печатных плат применяемых в модулях, а так-же снижение массы ГАК на ПЛ 4го поколения.
В связи с тем, что конструкция с воздушно-жидкостной системой охлаждения имеет закрытый контур оборота воздуха, было достигнуто необходимое снижение шума.
Данная конструкция позволяет с упреждением осуществить поставку комплекса на объекты, что обеспечивает сокращение цикла отгрузки изделия.
В первую очередь отправляется охладитель, чтобы его установили в зоне где будет стоять шкаф, а потом уже была поставка шкафа, после полной настройки и проверки
3 Создание унифицированного модуля первого уровня для приборов пл третьего и четвертого поколения
Исходными данными для проектирования изделия являлась электрическая схема и перечень элементов. На основание теоретического задания был спроектирован модуль усилителя сигналов первого уровня для ГАК ПЛ третьего и четвертого поколения.
Была рассчитана установочная площадь монтажной зоны для электрорадиоэлементов и взят модуль евростандарта для расположения на нем всехэлектрорадиоэлементов.
При помощи программы Р-САЛбыла выполнена схема размещения электрорадиоэлементов и произведена трассировка печатных проводников.
На основе элементов исходных данных о составе произведены расчеты показателя надежности, безотказности и долговечности.
Данные модули предназначены для воздушной системы охлаждения, но так же могут быть размещены и в шкафах с воздушно-жидкостной системой.
