Программа испытаний и методика испытаний. Домашнее задание: разработка программы испытаний.

Кафедра СМ-6 «Ракетны е и импульсны е системы » НУК «СМ» МГТУ им. Н.Э. Баумана Курс «Испы тания ракетного и ствольного оружия» Лекция № 7 Программа испы таний и методика испы таний Домашнее задание: разработка программы испы таний Основны е технические документы , регламентирую щие процесс испы таний   Программа испы таний – это организационно-методический документ, обязательны й к вы полнению , устанавливаю щий объ ект и цель испы таний; виды , последовательность и объем проводимы х экспериментов; порядок, условия, место и сроки проведения испы таний; обеспечение испы таний и отчетность по ним, а также ответственность за обеспечение и проведение испы таний. Методика испы таний – это организационно-методический документ, обязательны й к вы полнению , определяющий метод испы таний, средства и условия испы таний, систему отбора образ­ц ов, алгоритм или последовательность вы полнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанны х характеристик, свойств объ екта; формы представления данны х и оценки точности (достоверности) результатов, требования техники безопасности и охраны окружаю щей среды . Порядок разработки программ и методик испы таний опы тны х образцов ВВТ, а также состав этих документов регламентированы государственны м стандартом ГОСТ 2.106-95. Содержание программы и методики испы таний Программа и методика испы таний (ПМ), разрабаты ваемая в виде единого документа, в общем случае должна состоять из следую щих разделов:        Общие положения Общие требования к условиям, обеспечению и проведению испы таний; Требования безопасности; Определяемы е показатели (характеристики) и точность их измерения; Режимы испы таний изделия; Методы испы таний и (или) измерений; Отчетность. Содержание разделов программы и методики испы таний В разделе «Общие положения» помещаю т:       наименование и обозначение изделия в соответствии с основны м конструкторским документом; цель испы таний; задачи испы таний вид (виды ) испы таний, которы м подвергается изделие; условия предъ явления изделия на испы тания (порядок отбора, количество, комплектность, документальное сопровождение при предъ явлении); порядок взаимодействия предъ явителя изделия с представителем заказчика и другими предприятиями, участвующими в испы таниях. В разделе «Общие требования к условиям, обеспечению и проведению испы таний» помещаю т требования:  к месту проведения испы таний (цех, лаборатория, полигон и т. п.);  к средствам проведения испы таний (приспособлениям, стендам, измерительной и вы числительной технике и т.п.);  к условиям проведения испы таний (состоянию окружаю щей, искусственно создаваемой или моделируемой среде и т. п.);  к основны м и дублирую щим видам топлива, масел, охлаждаю щей жидкости, газов и т.п.;  к подготовке изделия к испы таниям;  к порядку работы на изделии по завершении испы таний;  к персоналу, осуществляю щему подготовку к испы танию и испы тание. Цель и задачи испы таний       Цель испы таний Подтверждение нормального функционирования опы тного образца изделия и его соответствия требованиям ТТЗ Задачи испы таний 1) определение ТТХ образца 2) определение соответствия ТТХ образца тактико-техническим требованиям, заданны м документацией (ТТЗ, ТУ, КД); 3) получение информации для оценки надежности изделия по результатам испы таний; 4) получение информации для вы бора оптимальны х параметров систем и сборочны х единиц, вновь разрабаты ваемы х изделий; 5) получение информации о режимах работы систем, сборочны х единиц или деталей, необходимой для установки причин отказов, несоответствия образцов установленны м документацией требованиям; 6) получение информации для проверки и экспериментального подтверждения расчетны х оценок. Содержание разделов программы и методики испы таний             В разделе «Требования безопасности» помещаю т: требования безопасности при подготовке изделия к испы таниям; требования безопасности при проведении испы таний; требования безопасности при вы полнении работ по завершении испы таний. В разделе «Определяемы е показатели (характеристики) и точность их измерений» помещаю т: перечень определяемы х показателей (характеристик) с указанием наименования, обозначения (при наличии), единицы измерения; номинальны е значения показателей (характеристик) и предельны е отклонения от номинальной величины или пределы измерения; указания, на каких видах и на каких этапах видов испы таний определяю тся показатели (характеристики); перечень оборудования, материалов и реактивов (стенды , приборы , приспособления, оснастку, инструмент и др.) для определения каждого показателя; класс точности измерительного оборудования; допускаемую погрешность измерения (расчета) определяемы х показателей; указания, по какой методике, инструкции или нормативному документу следует определять (измерять) показатель (характеристику); правила регулировки (настройки) в процессе подготовки изделия к испы таниям и (или) при испы таниях; формулы расчета для определения показателей (характеристик), которы е не могут бы ть определены прямы м или косвенны м измерением. Содержание разделов программы и методики испы таний В разделе « Режимы испы таний изделия» помещают:  режимы испы таний изделия;  ограничения и другие указания, которы е необходимо вы полнять на всех или на отдельны х режимах испы таний;  условия аннулирования и возобновления испы таний на всех или на от ­ дельны х режимах. В разделе «Методы испы таний и (или) измерений показателей (характеристик)» помещаю т:  схемы испы таний (измерений);  описание метода испы таний (измерений);  формулы расчета;  номограммы , диаграммы , графики зависимости отдельны х параметров изделия от состояния внешней среды , других параметров, необходимы х для оп­р еделения показателей (характеристик) изделия. Документация для проведения испы таний Программа испы таний вклю чает:          1. Объ ект испы таний. 2. Цель испы таний. 3. Задачи испы таний. 3. Общие положения (допущения, расчетны е формулы ). 4. Объ ем испы таний. 5. Условия и порядок проведения испы таний. 6. Материально-техническое обеспечение. 7. Метрологическое обеспечение. 8. Отчетность. Методика испы таний вклю чает:         1. Объ ект испы таний. 2. Цель испы таний. 3. Общие положения. 4. Оцениваемы е показатели и расчетны е значения. 5. Обработку, анализ и оценку результата. 6. Условия и порядок проведения эксперимента. 7. Материально-техническое и метрологическое обеспечение. 8. Отчетность. Задачи испы таний      1) проверка соответствия показателей, характеристик и свойств объекта значениям, заданны м документацией (ТТЗ, ТУ, КД); 2) получение информации для оценки надежности изделия по результатам испы таний; 3) получение информации для вы бора оптимальны х параметров систем и сборочны х единиц, вновь разрабаты ваемы х изделий; 4) получение информации о режимах работы систем, сборочны х единиц или деталей, необходимой для установки причин отказов, несоответствия образцов установленны м документацией требованиям; 5) получение информации для проверки и экспериментального подтверждения расчетны х оценок. Технические условия Технические условия являю тся законом при проведении серийны х испы таний. Технические условия вклю чают:  1) Преамбула (данное ТУ распространяется на такой-то вид продукции, описы вается область применения).  2) Технические требования.  3) Требования к безопасности и охране окружающей среды .  4) Правила приемки изделия.  5) Методы контроля.  6) Транспортирование и хранение.  7) Указания по применению .  8) Гарантии завода-изготовителя.  9) Ссы лочная нормативная документация.  10) Лист регистрации изменений. Типовая форма документации, составляемой при проведении испы таний, приведена в стандартах (ГОСТ В20.57.303-76, ГОСТ В20 39.301-76, ГОСТ В20 39.304-76, ГОСТ В21272-81, ГОСТ В22489-77 и ГОСТ 16504-81). Общие требования безопасности при проведении испы таний ракетного и ствольного оружия На каждой испы тательной станции и испы тательном полигоне существуют инструкции по технике безопасности при проведении испы таний Р и СО, разработанны е применительно к конкретны м условиям проведения испы таний. Вместе с тем существуют общие принципы обеспечения безопасности при испы таниях Р и СО. К основны м из них относятся следующие: 1. К работе на испы тательной станции допускаются лица не моложе 18 лет, не имею щие противопоказаний по состоянию здоровья. Все участники испы таний должны ознакомиться с инструкциями по технике безопасности, производственной са­н итарии и пожарной безопасности. 2. Перед монтажом двигателя на стенде необходимо проверить исправность и работоспособность всех систем и оборудования стенда, нали ­ч ие необходимой документации, оснастки и инструмента. 3. Участники испы таний должны находиться внутри специально оборудованны х наблюдательны х бункеров, которы е размещаются в специальны х защитны х сооружениях или на безопасном расстоянии от испы ты туемого изделия. 4. Перед началом испы тания руководитель испы таний должен лично убедиться, что людей в помещении стенда или испы тательной площадки нет, вы ездны е ворота и двери в помещение стенда закры ты , противопожарны е средства исправны и исправны другие средства безопасности (вентиляция, аварийное освещение, си­г нализация и др.) и весь персонал находится на своих местах. 5. В период проведения испы таний ракетны х двигателей наб ­л юдение за ходом испы таний осуществляется с помощью перископ ­н ы х устройств или толсты х небьющихся стекол, армированны х ста­ льны ми решетками. В ряде случаев для дистанционного наблюдения используются телевизионны е установки. 6. Управление процессом запуска ракетного двигателя или вы стрела осу ­ществляется дистанционно с помощью специальны х, как правило, электрических боевы х цепей. 7. Подсоединение электрической боевой цепи к установленному изделию осуществляет, как правило, один рабочий – испы татель с соблюдением правил работы с электровоспламенителями (ЭВ). Содержание программы и методики проведения испы таний (для вы полнения домашнего задания) 1. Объект испы тания (необходимы е сведения об объекте испы таний) 2. Цель испы таний. 3. Задачи испы таний. 4. Объём (число испы таний). 5. Условия подготовки и порядок проведения испы таний. 6. Технические средства и оборудование для проведения испы таний (испы тательны е база; стенд; стендовое оборудование и оснастка. 7. Условия проведения испы таний (состояние окружаю щей, искусственно создаваемой или моделируемой среды . 8. Измеряемы е параметры , оцениваемы е показатели и расчетны е значения (номинальны е значения показателей и предельны е отклонения от номинальной величины или пределы измерений). 9. Потребны е измерительны е каналы и перечень оборудования, материалов и комплектующих (стенды , приборы , приспособления, контрольнорегистрирую щая, преобразующая, усилительная, регистрирую щая аппаратура и др.) для определения каждого показателя (в т.ч. типы , марки датчиков, первичны х преобразователей, усилительной и регистрирую щей аппаратуры ). Варианты домашнего задания № вар Наименование изделия, устройства, агрегата Вид испы таний Научноисследователь ские 1. Самозарядная снайперская винтовка типа СВД 2 Артиллерийское полевое орудие типа Д-20 3 Ракета переносного зенитного ракетного комплекса типа Игла 4 Ракетный двигатель на твердом топливе типа РДТТ «Искандер» Предваритель ны е Содержание программы и методики проведения испы таний(ПМ) (для вы полнения домашнего задания) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Объ ект испы тания (необходимы е сведения об объекте испы таний) Цель испы таний. Задачи испы таний [вид (виды ) испы таний]. Объ ём (число испы таний). Условия подготовки и порядок проведения испы таний. Технические средства и оборудование для проведения испы таний ( испы тательны е база; стенд; стендовое оборудование и оснастка. Условия проведения испы таний (состояние окружаю щей, искусственно создаваемой или моделируемой среды . Измеряемы е параметры , оцениваемы е показатели и расчетны е значения (номинальны е значения показателей и предельны е отклонения от номинальной величины или пределы измерений). Потребны е измерительны е каналы и перечень оборудования, материалов и комплектую щих (стенды , приборы , приспособления, контрольнорегистрирую щая, преобразую щая, усилительная, регистрирую щая аппаратура и др.) для определения каждого показателя (в т.ч. типы , марки датчиков, первичны х преобразователей, усилительной и регистрирую щей аппаратуры ). Содержание программы и методики проведения испы таний(ПМ) (для вы полнения домашнего задания) 10. Допускаемая погрешность измерения (расчета) определяемы х показателей. 11. Формулы расчета для определения показателей (характеристик), которы е не могут бы ть определены прямы м измерением. 12. Схема испы таний (измерений). 13. Описание метода (-ов) испы таний (измерений). 14. Методы тарировки, дешифровки и обработки результатов измерений. 15. Отчетность: перечень документов, в которы х фиксирую тся результаты измерений и анализов в процессе испы таний и по их завершению (бланк испы таний, таблицы результатов испы таний, расчеты погрешностей измерений, сводны е данны е, таблицы , графики, анализ полученны х результатов, акт испы таний, отчет испы таний). 16. План-график проведения работ (подготовки, испы таний, анализа и оценки результатов испы таний). № п/п 1 Этапы (виды ) проводимы х работ Подготовительны е работы -проработка технической. документации. -проведение комплектации и входного контроля Сроки вы полнения Ответственны й исполнитель Исполнители 5 дней Руководитель испы тании Иванов И.И Рук. стендовой бриг. Петров П.П. Стендовики, Механики Рук. бриг. измерений Ежов А.А. Измеренец, Электрик, Оператор Пример вы полнения домашнего задания Содержание 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Цель и задачи испы таний Виды и последовательность испы таний Необходимы е данны е об объекте испы таний Условия и порядок проведения испы таний Перечень измеряемы х параметров и определяемы х характеристик Материально-техническое обеспечение испы таний Схема проведения испы таний Методы дешифровки и обработки результатов измерений Требования техники безопасности и охраны окружаю щей среды План-график проведения работ Отчетность Приложение Пример вы полнения домашнего задания Цель и задачи испы таний. Цель испы таний. Целью проведения научно-исследовательских испы таний является изучение внутрибаллистических процессов, протекаю щих в стволе танковой пушки при вы стреле. Задачи испы таний. Исследовать внутрибаллистические характеристики и параметры движения снаряда в канале ствола танковой пушки, вы полненной в виде балллистического ствола, в полном температурном диапазоне эксплуатации путем определения: 1.Давления в каморной части ствола. 2.Кривы х давления по длине гладкой части канала ствола. 3.Начальной скорости снаряда. Виды и последовательность испы таний. Для изучения внутрибаллистических характеристик ствольно-каморной группы танковой пушки проводятся испы тания в полигонны х условиях, в процессе которы х измеряю тся давление в каморной части, давление по длине канала ствола, а также начальная скорость снаряда. Объ ем и условия проведения научно-исследователь ских испы таний. Испы тания проводятся в 3 этапа: Этап 1: При температуре +15°С - 3 испы тания. Этап 2: При температуре -50°С - 3 испы тания. Этап 3: При температуре +50°С - 3 испы тания. Необходимы е данны е об объ екте испы таний Объект испы тания - ствольно-каморная группа танковой пушки калибром 125 мм (рис.1). Внутри труба имеет камору и гладкую цилиндрическую часть - канал. В каморе помешаю тся элементы вы стрела. Канал ствола служит для направления движения снаряда при стрельбе. Для научно-исследовательских испы таний используется баллистический ствол с тем же профилем внутренней трубы . Краткие технические характеристики: Калибр 125 мм Полная длина ствола 6381 мм / 51 клб. Длина зарядной каморы 840 мм 4. Условия, мест о и порядок проведения испы т аний. Условия, порядок и место проведения испы таний Условия проведения испы таний 1. Условием начала испы таний является наличие необходимого материально-технического обеспечения и КД. Условием завершения испы таний является полное вы полнение работ по настоящей программе-методике. 2. Испы тания проводятся в условиях воздействия испы татель ны х режимов: температура вы стрела от -50 до +50 °С, относительная влажность воздуха от 45 до 80 %, атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 645 до 745 мм рт.ст.). 3. Транспортировку баллистического ствола производить в имею щейся в распоряжении испы тательной базы укупорке на автомашинах, допущенны х для перевозки специзделий . Место проведения испы таний Указанны е в п.2 виды испы таний проводятся на испы тательном полигоне. Испы тательны й стенд, представляет собой откры тую площадку, на которой находится позиция для установки образца и огневая трасса длиной 3 км. На площадке расположена бронекабина для аппаратуры , средств измерения и обслуживающего персонала (см. рис. 2). На позиции для установки образца находится лафет на гусеничном ходу, предназначенны й для орудий калибра 152 мм и оборудованны й противооткатны м устройством и средствами для закрепления ствола. На огневой трассе для предохранения скоростной камеры от отделяющихся частей снаряда предусмотрен отсекатель, которы й представляет собой бетонную стену, в которую вмурована труба, сквозь которую пролетает снаряд. За отсекателем расположена вы сокоскоростная широкоуголь ная камера СКС, с помощью которой измеряется начальная скорость снаряда. Место проведения испы таний Порядок проведения испы таний Порядок проведения испы таний 1. Снаряжение вы стрела. 2. Термостатирование вы стрела. 3. Проверка исправности оборудования, контроль но-измерительной и регистрирую щей аппаратуры . 4. Тарировка и калибровка первичны х преобразователей и датчиков. 5. Установка вы стрела в каморную часть ствола и подклю чение боевой цепи. 6. Произведение вы стрела. 7. Дефектация. 8. Подготовка и вы пуск отчета Перечень измеряемы х параметров и определяемы х характеристик Давление в каморной части ствола Pкм(t) определяется с помощью электронного автономного регистратора давления, ввинченного в дно гильзы (см. рис. 6). Кривы е давления по длине гладкой частя канала ствола P1(t) определяю тся с помощь ю пь езоэлектрических датчиков, расположенны х по длине канала ствола (см. рис. 4). Начальная скорость снаряда V0 определяется с помощью метода вы сокоскоростной фоторегистрации с исполь зованием широкоугольной камеры СКС. Порядок проведения испы таний Материально-техническое обеспечение испы таний            Сборочное оборудование, термоукупорка, приспособления, слесарны й инструмент Баллистический ствол калибром 125 мм вы полняется на заказ специализированны м предприятием в соответствия с КД. Термостатирование должно проводиться в специаль но оборудованны х термохолодильны х камерах, отвечаю щих требованиям техники безопасности. Доставка на стенд производится по графику, разрабаты ваемому при составлении рабочей программы . Перечень используемы х стендов, приспособлений и измеритель ны х приборов Гусеничны й лафет для ору дня калибром 152 мм, оборудованны й противооткатны ми механизмами м средствами для закрепления ствола; Термохолодильная камера для термостатирования заряда KTX-1000; Измерительны й комплекс «Нейва-8К», вклю чаю щий измеритель ны е преобразователи давлений, АЦП, калибровочное устройство, блок питания и ЭВМ; Пьезоэлектрические датчики давления Т-6000. Электронны й автономны й регистратор давления (ЭРД); Вы сокоскоростная широкоугольная камера СКС; Дополнительны е средства регистрации, обработки, обмена, сохранения и индикации информации во время эксперимента, вы полненны е на базе ЭВМ. Схема проведения испы таний  Для определения давления в каморной части ствола используется электронны й автономны й регистратор давления (ЭРД), которы й ввинчивается в дно гильзы перед снаряжением вы стрела (рис. 6). После производства вы стрела ЭРД извлекается из гиль зы и подклю чается через блок согласования к ЭВМ, на которую передается записанная информация о вы стреле (кривая давления).  Для определения кривы х давления по длине канала ствола исполь зуем пьезоэлектрические датчики типа Т-6000 (5 датчиков) и метод многоканаль ного измерения давления в канале ствола. Схема измерительной цепи представлена на рис. 5.  Началь ная скорость снаряда определяется с помощью вы сокоскоростной широкоугольной камеры , которая устанавливается на огневой трассе. В месте пролета снаряда закрепляется проволока, при разры ве которой передается сигнал на запуск съ емки. Камера производит серию снимков летящего снаряда на фоне двух реперны х отметок. Частота съ емки камеры известна . Таким образом: V0ср = L/t, L - расстояние между реперны ми точками. Методы дешифровки и обработки результатов измерений Дешифровка и обработка результатов измерений производится е помощью ЭВМ, специаль ного программного обеспечения, устройств согласования и вспомогательной аппаратуры (проявочное устройство, экран). Сигналы oт пьезоэлектрических датчиков поступаю т на АЦП, откуда через коммутирую щее устройство поступаю т на ЭВМ, где с помощь ю специального программного обеспечения обрабаты ваю тся и вы водятся не экран или другие устройства представления информации. ЭРД после производства вы стрела извлекается из гильзы и через блок согласования соединяется с ЗВМ, где происходит обработка данны х с помощь ю поставляемого вместе с датчиком и блоком согласования программны м обеспечением. Для проявки фотопленки используется проявочное устройство, с помощью которого фотографии процесса полета снаряда вы водятся на экран. План-график проведения работ Этап проводимых работ № Сроки выполнения Руководители Подготовительные работы. 1 2 • Проработка технической документации и составление необходимых технических заданий службам испытательной базы; • Проведение комплектации и входного контроля комплектующих элементов, поступивших для испытания; • Подготовка систем измерения основных параметров и систем управления процессом огневых испытаний. Испытания. • Сборка и снаряжение выстрела, его термостатирование • Проверка исправности оборудования, контрольноизмерительной и регистрирующей аппаратуры; • Установка и закрепление ствола на гусеничном лафете; Тарировка и калибровка первичных преобразователей и датчиков, установка на стволе первичных преобразователей и соединение с регистрирующей аппаратурой; • Установка выстрела в каморную часть ствола и подключение к боевой цепи; • Производство выстрела; • • з 3 дня. Руководитель стендовой бригады 5 дней. Руководитель бригады измерений. Руководитель испытаний. Осмотр материальной части; Дефектация. Анализ и оценка результатов. • Обработка и анализ результатов измерений; • Составление отчета по испытанию. Руководитель испытаний. Руководитель стендовой бригады. Руководитель бригады измерений. 7 дней Руководитель стендовой бригады. Руководитель бригады измерений. Отчетность К числу отчетны х документов относятся:  акты испы таний;  результаты обработки экспериментальны х данны х;  оценка погрешностей испы таний;  отчет с результатами испы таний;  акт на списание материальной части (при необходимости).