proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Атомный год 2016
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Очередные санкции США против России – это:
Спектакль, срежиссированный высшим руководством
Торговая война Запада против России
Реакция западного общества на российскую экспансию
Попытка сдержать бурное развитие военной мощи РФ
Другое

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
PRo Рекламу

[14/10/2016]     За знаниями в «Макаровку»


Григорьев Н.Н. проф. кафедры Технических средств навигации ГУМРФ им.адм.С.О. Макарова


Сигида В.И. зав. кафедрой Технических средств навигации ГУМРФ им.адм.С.О. Макарова

Каждая кафедра университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова имеет богатейшую историю. Как «в капле воды отражается Вселенная», так в истории одной кафедры отражается вся «Макаровка». Одна отдельная кафедра отражает состояние образования не только учебного заведения, но и всего государства.


При создании Ленинградского высшего мореходного училища (ЛВМУ), (в 1944 г. ведомственная принадлежность ММФ), и Высшего Арктического морского училища им. адм. С.О. Макарова (ВАМУ), принадлежащего Главсевморпути в 1945 г., дисциплина «Электронавигационные приборы» входила в состав кафедр «Судовождение». На преподавательскую  работу в оба училища были приглашены крупные ученые из ВМФ. На первый курс зачислили студентов-отличников первого и второго курсов, переведенных из других вузов страны. Правительство уделяло должное внимание морскому транспорту в экономике государства. Военные моряки-ученые способствовали становлению высшего морского образования, а уже выпускники создавали бренд «Макаровка».

Знаковым событием для становления будущей кафедры «Технических средств навигации» стал приход на кафедру «Судовождения» ЛВМУ в 1948 г. крупнейшего  специалиста в области гироскопических навигационных приборов Б.И. Кудревича, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, инженер-контр-адмирала, д.т.н., профессора, являвшегося основоположником производства отечественных гирокомпасов. С его приходом начались научные исследования в области навигационных приборов и подготовка  кадров научно-педагогических работников в аспирантуре.

Появление дисциплины «Магнитные компасы» связано с именем другого профессора, доктора военно-морских наук, инженер-контр-адмирала Б. П. Хлюстина, автора учебников по девиации магнитного компаса и мореходной астрономии. Исследования в области магнитных компасов связаны так же с именами доктора военно-морских наук, профессора, инженера-капитана 1-го ранга. Н.Ю. Рыбалтовского, д.т.н., профессора, заслуженного деятеля науки и техники России В.П. Кожухова. Проблемами магнитных компасов на кафедре занимались также доценты С.М. Лукин, В.В. Григорьев, В.А. Арпиайнен, А.Г. Гамов, Н.В. Авербах.

Первоначально весь научный потенциал судоводительского факультета был сосредоточен на кафедре «Судовождение». Совершенствование технических средств навигации стало объективной причиной создания новых кафедр более узкого профиля. В сентябре 1963 г. по приказу министра морского флота во всех ВИМУ ММФ создаются кафедры «Технические средства судовождения» (ТСС). В ЛВИМУ им. адм. С.О. Макарова основателем кафедры «Электронавигационных приборов» становится ученик Б.И. Кудревича д.т.н., профессор Е.Л. Смирнов, бессменно руководивший кафедрой  до 1997 г. Значительный вклад в дальнейшее становление кафедры «Технических средств навигации» внесли выпускники судоводительского факультета: профессора А.В. Жерлаков, В.К. Перфильев, В.В. Воронов, И.А.Блинов, А.В. Яловенко, А.М Жухлин.

Из трех учебных дисциплин кафедры (гироскопические приборы, магнитные компасы, гидроакустика),  научные исследования велись по направлениям: магнитные компасы и гироскопические приборы.


Опорная система отсчета

Для создания курсоуказателей необходима опорная система отсчета. Применяются две опорные системы: магнитный компас, стрелка которого ориентируется в плоскости меридиана магнитного поля Земли, и гироскоп, который при надлежащей «связи» с Землей так же ориентируется в плоскости меридиана. Парацельс называл магнит «монархом всяческих тайн», а английский астроном Джон Гершель называл гироскоп Фуко «инструментом философа». Эти два прибора объединили знания астрономов, математиков, физиков, механиков, моряков и философов.

История магнитных компасов и гирокомпасов, во многом перекликаясь, пережила период противостояния. Магнитные компасы появились значительно раньше гироскопических компасов. Начало строительства металлических судов выявило проблемы, связанные с девиацией, возникающей от магнитного поля судна. Совместное влияние магнитного склонения и девиации сделали использование магнитных компасов на кораблях проблематичным, что послужило стимулом к созданию гирокомпасов.

Возможность создания курсоуказателя на базе гироскопа первым высказал Л. Фуко в 1852 г. В 1912 г. эта идея была реализована на фирме «Аншютц». Но при испытаниях прибора выявились существенные погрешности при маневрировании и качке. К этому времени большинство проблем, связанных с девиацией магнитного компаса, были уже решены. Соприкосновение старого с новым привело к противостоянию. Но успехи в области гироскопии расставили все по своим местам. Гироскопические компасы, как более точные, прочно заняли свое место в мореплавании.

За магнитными компасами осталось их незыблемое преимущество – автономность, что закреплено в документах Международной морской организации (ИМО). В частности, глава V Правило 19 СОЛАС «Требования к оснащению судов навигационными системами и оборудованием» гласит: «Все суда, независимо от размера, должны иметь: магнитный компас, у которого уничтожена девиация и определены ее остаточные значения, или другое средство, независимое от любого источника электроэнергии, чтобы определять курс и представлять его показания на главный пост управления рулем». Требования к магнитным компасам прописаны и в Резолюции ИМО А.382 (10) 1977, которая так же требует: «Магнитный компас должен нормально работать во всех условиях эксплуатации судна, на котором он установлен». Другого средства, независящего от любого источника электроэнергии на сегодняшний день нет, да и не предвидится. На современном судне великое множество приборов, но такая «жесткая» формулировка используется только в отношении курсоуказателя. Вести счисление места судна – курс и скорость, позволяют два навигационных параметра. Наиболее важным из них является курс. Можно  как угодно быстро перемещаться, но прибыть не туда вследствие незнания курса.


Магнитные компасы

Интересы безопасности мореплавания свели ранее противостоящие научные школы на кафедре «Электронавигационных приборов» ЛВИМУ, предъявляя высокие требования к точности курсоуказания. ИМО предъявляет четкие требования к двум типам курсоуказателей – магнитным компасам и гироскопическим компасам.  Важно отчетливо понимать возможности этих курсоуказателей.

Особенностью магнитных компасов является то, что в процессе эксплуатации судна девиация изменяется под влиянием различных факторов: удары о лед, причал, волну, при изменении широты плавания, характеристик груза. Это создаёт дополнительные проблемы штурманскому составу. В действующем и по сей день наставлении Министерства морского флота «Рекомендации штурманской службы (РШС-89)» сказано: «Если величина девиации главного магнитного компаса превысит допустимую величину 3° (у путевого — 5°), может быть использована временная таблица девиации».   

В современных магнитных компасах используются различные типы компенсаторов. Сравнительный анализ точностных характеристик приборов отечественных и иностранных компаний показывает, что магнитные компасы, выпускаемые отечественной промышленностью, превосходят иностранные аналоги. Так, компенсаторы четвертной и широтной девиации, используемые в отечественных магнитных компасах, проще, в них не возникает девиация от индукции.  Теоретическое обоснование и конструкции компенсаторов четвертной и широтной девиаций разработаны профессором кафедры «Технические средства навигации» В.В. Вороновым. Сейчас такие конструкции используются во всех отечественных магнитных компасах, а также в ряде иностранных компасов, например, японских. Кроме того, на кафедре ТСН разработана и экспериментально исследована конструкция магнитного компаса для использования в высоких широтах. Существенным недостатком отечественных магнитных компасов является их высокая стоимость, что объясняется малым спросом на продукцию.

Главным её потребителем является Военно-морской флот. Отечественные судоходные компании новых судов почти не заказывают. Те же немногие, кто начинает строительство, берут кредиты в иностранных банках, диктующих условия иностранного оснащения судов навигационным оборудованием. 

Гироскопические компасы

В соответствии с Резолюциями ИМО А.424(10)1979 и А.821(19)1985, гирокомпас должен быть установлен на всех судах, совершающих морские рейсы водоизмещением 500 т и более. В настоящее время гирокомпасы выпускают: Россия, Германия, США, Япония и др. Наибольшее распространение получили гирокомпасы немецкой фирмы «Аншютц», которые относятся к классу гирокомпасов с автономным чувствительным элементом. У этих гирокомпасов при маневрировании возникают инерционные девиации, затухающие через полтора-два часа после окончания маневра. Максимальное значение девиации приходится на момент окончания маневра. Так как инерционная девиация первого рода не поддавалась учету (кроме расчетной широты, где она равна нулю), стали выпускать апериодические гирокомпасы, в которые период Макса Шулера сохранялся таким, как в расчетной широте. В СССР это были гирокомпасы «Курс 5», «Курс 10» и др.

В качестве альтернативного направления начались разработки и производство корректируемых гирокомпасов, у которых инерционная девиация у чувствительного элемента не возникает в принципе. За счет использования в качестве чувствительного элемента  астатического гироскопа с совмещенными центром тяжести  и центром подвеса, он не реагирует на ускорение. К корректируемым гирокомпасам относятся отечественные гирокомпасы «Вега» и «Гюйс». Корректируемые гирокомпасы появились также за рубежом. По точностным и эксплуатационным характеристикам первенство принадлежит отечественным корректируемым гирокомпасам типа «Гюйс» - ГКУ 5, «Меридиан», «PGM 009» и «PGM 011». Их особенностью является, то, что в качестве чувствительного элемента в них применяется «динамически настраиваемый гироскоп» (ДНГ), а подвес представляет собой вращающиеся торсионы.


Научная работа

В течение более сорока лет по заказам организаций, связанных с космическими исследованиями  (закрытая тематика), под руководством Смирнова Е.Л. на кафедре проводились исследования, связанные с проблемами точности ДНГ.  По итогам этой работы в 1987 г. профессору Смирнову Е.Л. была присуждена Государственная премия СССР «в области приборостроения».

Теоретические исследования завершались экспериментом. Конструкцию экспериментальной модели разрабатывал профессор В.К. Перфильев. Сами гироскопы изготавливались в производственных мастерских академии. Дальше выстраивалась периферия будущего макета. За съем сигнала, его обработку и регистрацию отвечали В.Г. Филипченко и В.В. Воронов. Непосредственно экспериментом занимались, как правило, аспиранты: Саюк А.Н., Горохов И.В., Н.Н. Григорьев и др. С применением ЭВМ стало возможным проведение более глубоких исследований. В этой работе также были задействованы: В.А. Степанов, П.А. Новиков и А.В. Орехов. Балансировкой гироскопов и сборкой макета занимался А.В. Жабо.

Сидят

Сидят (слева направо): Смирнов Е.Л., Сизов В.В., Яловенко А.В., Перфильев В. К., Зимин Д.Д. Стоят: Григорьев Н.Н., Степанов В.А., Сигида В.И.

Исследованиям подвергались различные типы динамически настраиваемых гироскопов, имевших одну общую проблему – влияние вибраций от шарикоподшипников на полезный сигнал. Опробовались различные методы минимизации этого влияния, но ни один из них не давал желаемого результата. Работа затянулась. Эксперимент подтверждал правильность идеи, но теоретические исследования зашли в тупик. На создание модели вибрации от подшипников, которая удовлетворяла бы экспериментальным исследованием, потребовалось три года. Оказалось, что причина крылась в некорректном использовании систем координат. В конце концов было получено авторское свидетельство на устройство, дававшее существенный эффект в борьбе с вибрациями.

На ещё одно изобретение было выдано авторское свидетельство «на способ», что происходит крайне редко. Несмотря на то, что конструкция гироскопа и динамика его поведения описаны в научных трудах, неожиданно родилось решение, позволившее проявить свойства гироскопа по двум новым направлениям одновременно, что ранее считалось невозможным.  Завершающий результат в исследования корректируемых гирокомпасов внесли производители. Вопросы эксплуатации гирокомпаса «Меридиан» теперь сведены до одной кнопки «ВКЛ – ВЫКЛ». При подключении к гирокомпасу судовой GPS проблемы девиации сведены до минимума. Благодаря системе коррекции скоростная девиация практически равна нулю, а инерционная девиация не возникает, так как на время маневрирования гирокомпас автоматически переключается в режим «гироазимут», после маневра вновь переходя в режим «гирокомпас». Мощная система непрерывной самодиагностики решает вопросы обнаружения неисправностей.

Более удобные в эксплуатации гирокомпасы типа «Гюйс» в сервисном обслуживании уступают западным аналогам, что существенно ограничивает их использование на отечественном морском флоте.


Госбюджетная тематика

Госбюджетная тематика формировала различные направления исследований. Ряд специалистов занимались проблемами ДНГ. Е.Л. Смирновым была написана теория гирокомпаса, построенного на ДНГ. В.К. Перфильев занимался вопросами апериодических и корректируемых гирокомпасов. Результат – около двадцати авторских свидетельств на изобретения.  

В снижении девиации магнитных компасов немало преуспел В.В. Воронов. Им и при его участии были разработаны и запущены в серийное производство такие приборы, как судовой инклинатор, дефлектор с равномерной шкалой, конструкции безындукционных компенсаторов четвертной девиации (применяемые в российских, а также в иностранных моделях магнитных компасов), компенсаторы широтной девиации. 

Направление многокомпонентных гироскопических систем и приборов на кафедре «Электрорадионавигационных приборов» вел профессор А.В. Жерлаков. Один из его учеников - профессор В.В. Сизов в 1997 г. возглавил кафедру ТСН (по 2015 г.). Противостояние на почве научных исследований не было. Каждый занимался своим направлением.

Учебный процесс: лекции и лабораторные работы

Лектор – визитная карточка вуза. Благодаря ему формируется бренд вуза. Если лектор не сумеет привить любовь к своему предмету, процесс формирования имиджа вуза будет лишен завершенности образа профессии. «Не тот учитель достоин удивления, который способных отроков сделал знающими людьми, но тот, который невежд и тупоумных умудрил и довел до совершенства» [Преподобный Иоанн, игумен Синайской горы]. Лекторы кафедры ТСН были достойны удивления. По продолжительности чтения лекций лидируют Е.Л. Смирнов, В.К. Перфильев и В.В. Воронов. С позиций современных образовательных стандартов они не выдержали бы критики современных чиновников. Каждый читал лекции в своем неповторимом стиле.

Е.Л. Смирнов во время лекции по гироскопии буквально светился. Всем своим видом, пылающим взглядом он призывал курсантов восхищаться красотою вывода, логичностью рассуждений. Первые ряды в аудитории постоянно были заняты, что является верным признаком качества лекции. Он никогда не пользовался линейкой и циркулем, но рисунки получались настолько выверенными, что не всякому удается даже при использовании инструментов.

В.К. Перфильев также читал лекции по гироскопии, но при необходимости мог прочитать лекции по акустике и магнитным компасам. Перфильева отличала степенность. Каждое слово занимало свое, только ему предназначенное место. Словно искусный каменщик кирпичи, он аккуратно размещал слова, формируя целостность и завершенность теории.
В присущей только ему манере читал лекции по теории магнитных компасов В.В. Воронов. Теория уничтожения девиации магнитного компаса предполагает манипуляции с компенсаторами. Помимо компенсации они могут создать новый вид девиации, например, уничтожая полукруговую девиацию, они создают широтную девиацию. Если потерять нить рассуждений в этой лекции, понять, сопоставить соотношение сил, действующих на картушку магнитного компаса крайне сложно. Графический материал в лекциях Воронова был безупречен.

Составление лекции венчалось написанием учебников по дисциплине. Первоначально учебник «Электронавигационные приборы», а в дальнейшем учебник под названием «Технические средства судовождения» неоднократно переиздавался, но уже в двух томах: I том – теория, II том – конструкция и эксплуатация. Особо следует отметить монографии Е.Л Смирнова «Гироскопические навигационные системы» (изд. «Элмор», 2004 г.), и «Вибрационные гироскопы» (изд. «Машиностроение», 1970 г.) (последняя в соавторстве с Л.И. Брозгулем), в которых изложена теория гироскопических приборов, построенных на динамически настраиваемых гироскопах.  

Во все времена на кафедре не приветствовалось следование шаблонам. Лабораторные занятия представляли собой большое разнообразие. Каждый преподаватель – личность, которому дозволялось все. Стандартным должен быть результат – курсант должен знать теорию и обладать практическими навыками эксплуатации и ремонта приборов.

Уникальным был и учебно-вспомогательный состав кафедры. Длительное время лабораторией ЭНП (ТСС) заведовал С.В. Денисов, человек незаурядных способностей. Он не только знал устройство всех приборов, но и участвовал в написании учебников по дисциплине. Под его руководством многие годы работали лаборанты А.Ф. Барышев и Г.И. Буняк, помогавшие курсантам. Профессионализм С.В. Денисова и А.Ф. Барышева был столь высок, что преподаватели кафедры, особенно молодые, обращали к ним за помощью.  

Когда промышленность выпускала новый навигационный прибор, Е.Л. Смирнов развивал кипучую деятельность для появления прибора в лаборатории кафедры. Упорства в этом ему было не занимать. С появлением технической документации нового прибора на кафедре, начиналась работа над методичками. Нередко Перфильев В.К. и Воронов В.В. работали в параллель, каждый писал свой вариант. Для Перфильева В.К. была свойственна детализация при создании схем, Воронов В.В. предпочитал уровень функциональной схемы. Другие преподаватели пользовались обоими вариантами. Переход от функциональной к принципиальной схеме приносил свои результаты. В соавторстве Воронов В.В. и Перфильев В.К. выпустили атлас «Электронавигационных приборов», по полноте и изяществу превосходящий все последующие варианты изданий.

Дипломные работы, как правило, включали эксперименты, которые проводились тут же в лабораториях. По результатам ряда из них были оформлены рационализаторские предложения. Некоторые темы дипломных работ впоследствии становились темами  диссертаций. Диапазон исследований в гироскопии был широким. А.В. Яловенко и И.В. Гороховым были защищены диссертации по гироскопам с гидродинамическим подвесом с разделяющимися жидкостями, выполненные под руководством профессора И.А. Блинова. Успешными были защиты аспирантов-целевиков под руководством профессора М.М. Богдановича.    
                
История возвращается на круги своя. Как и в годы становления высшего морского образования, на кафедру ТСН приходят выпускники военно-морских учебных заведений.  В годы перестройки российский морской флот понес значительные кадровые потери. Но, благодаря первым выпускникам, нам есть чем гордиться. С 2015 г., после объединения двух вузов кафедре было присвоено название «Технических средств навигации», которой руководит специалист в области акустических приборов капитан первого ранга доцент В.И. Сигида.


В качестве заключения

Во время создания первой атомной подводной лодки в США, при  Массачусетском технологическом институте была создана специальная школа для подготовки офицеров-подводников. Системе подготовки грамотных кадров придавалось огромное значение. «Отец американского подводного флота» адмирал Х. Риковер в составе делегации во главе с вице-президентом Никсоном посетил СССР для изучения советской системы образования. Излагая итоги своих наблюдений на заседании специальной Комиссии Конгресса, Х. Риковер заявил: «Будущее принадлежит хорошо образованным нациям, так пусть это будет наша нация».

К сожалению, бесспорные достижения советского образования потонули в реформах, копирующих худшие образцы стандартов образования, предназначенных на Западе для «латинос». Цель западного массового образования – научить выходцев из третьих стран читать рекламу, сделать из них потребителей, которые обогатят «производителей всеобщего благоденствия».   

Нам же предстоит на достойном уровне возродить качество морского образования в России.
 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомный флот
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомный флот:
Энергетические блоки атомного подводного флота

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5
Ответов: 3


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 1 Комментарий | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: За знаниями в «Макаровку» (Всего: 0)
от Гость на 22/10/2016
"Одна отдельная кафедра отражает состояние образования не только учебного заведения, но и всего государства" - ну значит на этой кафедре с образованием все также плохо, как и в России, нашли чем хвалится.


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.08 секунды
Рейтинг@Mail.ru