Сборка зеркально-линзового объектива с приемником лучистой энергии (ПЛЭ). Комплесные испытания ЭОС (стр. 1 из 3)
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ
На тему:
«Сборка зеркально-линзового объектива с приемником лучистой энергии (ПЛЭ). Комплексные испытания ЭОС»
МИНСК, 2008
В качестве преобразующих оптических устройств ОЭП наведения и самонаведения летательных аппаратов широко используется зеркально-линзовая оптика.
На рис. 1,а представлена схема прибора, состоящего из защитного стекла 1, двух корригирующих линз 2 и 3, вторичного плоского зеркала 4, приемника лучистой энергии 5 и первичного сферического зеркала 6.
Рис.1
Действие узла в длинноволновом диапазоне длин волн определяет специфические особенности техпроцесса его сборки и юстировки. После геометрической юстировки узлов осуществляется фокусировка объектива на ПЛЭ в рабочем диапазоне длин волн с контролем фокусировки по сигналу. Условно (и конструктивно) объектив делится на линзовую часть I и зеркальную часть II. Юстировка части I сводится к обеспечению центрированности линзовых компонентов и выдерживанию воздушных промежутков между ними. Эти операции аналогичны сборке объективов насыпкой конструкции.
Сборка узла II. Сборочной базой узла II выбраны опорный торец А и посадочный диаметр зеркала 6. Плоское зеркало 4 укрепляется параллельно торцу узла А с помощью вспомогательной плоской пластины (рис. 1,б), нормаль которой Nв устанавливается параллельно визирной оси автоколлиматора. Центрированность линзовых и зеркальных компонентов объектива оценивается по дифракционному изображению точки в фокальной плоскости, которая рассматривается через микроскоп (рис. 2,а).
Остаточная нецентрированность линз объектива устраняется разворотом вокруг оси объектива узла с корригирующими линзами Установка ПЛЭ относительно фокальной плоскости объектива контролируется по максимуму сигнала, снимаемого с приемника, регулировка его положения - подбором толщины компенсационного кольца между базовой плоскостью А и сферическим зеркалом. В коллиматор устанавливается длинноволновый светофильтр. Компенсаторы выполняются ступенчатыми с разностью по толщине в 0,01 мм. Эта операция трудоемка и малопроизводительна.
Другая схема фокусировки представлена на рис. 2,б, на которой диафрагма АЧТ установлена в фокусе объектива зеркального коллиматора. Расфокусировав коллиматор на величину Z, добиваются максимального сигнала на ПЛЭ. По математической зависимости, связывающей величину Z' с Z, находят Z' и на эту величину изменяют толщину компенсатора. Так, если на сферическое зеркало при работе объектива падает параллельный пучок, то при совмещении фокусов контролируемого объектива и зеркального коллиматора Z' = Z(fo’/fk’). Следовательно, если Z' устанавливается с погрешностью 0,01мм, а отсчет перемещения АЧТ осуществляется по миллиметровой шкале, то fk’≥10fo’. В других конструкциях ОЭП имеются анализаторы изображения с модуляционными дисками, устанавливаемыми вблизи ПЛЭ, а оптические элементы вращаются вокруг оптической оси объектива. Неподвижными являются защитное стекло и приемник. Центрировка такого объектива усложняется, добавляется операция центровки модуляционного диска. Фокусировку объектива можно осуществить и в видимой области спектра с последующим перемещением зеркала или приемника на расчетную величину.
Комплексные испытания ЭОС
Цель и виды испытаний при проектировании и производстве ЭОС.
Основная цель испытаний ЭОС- выявление способности аппаратуры сохранять заданные свойства в условиях эксплуатации. Испытания являются завершающей стадией процессов проектирования и изготовления аппаратуры. На этапе проектирования испытывают макеты и экспериментальные образцы ЭОС
В соответствии с видом воздействия испытания разделяют на:
· комплексные;
· механические;
· климатические;
· электрические;
· электромагнитные;
· специальные и другие.
К комплексным испытаниям ЭОС относят испытания, в процессе проведения которых выполняется проверка работы ЭОС при воздействии на нее нескольких внешних воздействующих факторов, например: механических, климатических и электрических факторов.
К механическим испытаниям относят проверку работы ЭОС при воздействии на нее внешних механических факторов, например вибрации, ударов, акустического шума, проверку механической прочности в статических условиях, а также проверку моментов трения, моментов инерции.
К климатическим испытаниям относят испытания по выявлению способности ЭОС противостоять воздействию внешней среды, например повышенной и пониженной температуры, влаги, солнечной радиации и других факторов.
К электрическим испытаниям относят проверку качества монтажа и пайки ЭОС потребляемой мощности, сопротивления и прочности изоляции токоведущих частей.
К специальным испытаниям относят испытания ЭОС, работающей в особых условиях, например в условиях повышенной проникающей радиации при воздействии космических лучей, в условиях высокого вакуума и других.
Все виды испытаний включают контроль параметров и характеристик ЭОА при нормальных условиях и при воздействии внешних факторов. Выполняют испытания по программе. Программа устанавливает объект и цели испытаний, последовательность, объем, порядок, условия, место проведения и сроки проведения испытаний. Программа испытаний должна содержать методику испытаний.
Испытания ЭОС на этапах проектирования.
Процесс проектирования ЭОС.состоит из научно-исследовательских (НИР) и опытно-конструкторских (ОКР) работ.
В ходе НИР рассчитывают надежность, определяются основные параметры элементов и узлов ЭОС, изготавливают и испытывают макеты и экспериментальные образцы. Макеты испытывают, чтобы определить направления последующих конструкторских работ, выявить недостатки, проверить правильность технического решения. На основании полученных при выполнении НИР данных проводят ОКР по изготовлению ЭОС. В результате разрабатывают комплекты конструкторской документации и изготавливают опытные образцы ЭОС. Испытания опытных образцов состоят из двух этапов: предварительные (заводские) испытания и приемочные.
Предварительные испытания проводит разработчик ЭОС при участии соисполнителей, чтобы проверить соответствие опытных образцов требованиям технического задания и определить готовность опытных образцов к предъявлению на приемочные испытания.
Приемочные испытания проводят с целью проверки опытного образца на соответствие техническим требованиям в условиях максимально приближенных к реальным. Их проводят для определения возможности постановки ЭОС на производство.
Испытания образцов серийного производства.
В серийном производстве испытания подразделяют на приемосдаточные, периодические и типовые.
Приемосдаточные испытания, которым подвергаются 100% ЭОС проводят с целью проверки соответствия каждого экземпляра ЭОС основным требованиям технических условий.
Цель периодических испытаний - проверить соответствие ЭОС всем требованиям технических условий. Периодические испытания проводят один раз в течение оговоренного промежутка времени, как правило, не реже одного раза в год. Испытывают произвольно выбранные образцы ЭОС из числа выдержавших приемосдаточные испытания.
Цель типовых испытаний - проверить соответствие ЭОС требования ТУ в случаях изменения принципиальной схемы, конструкции или технологии изготовления аппаратуры, применяемых материалов или покупных изделий, а также по рекламации на ЭОА. При типовых испытаниях проверяются технические характеристики и параметры, на которые могли повлиять изменения схемы, конструкции, технологии, а также применяемых материалов и покупных изделий.
Порядок испытаний. Программа испытаний.
Каждый тип ЭОА, поступивший на испытания, обычно имеет технические условия на изготовление и приемку, в которые входят необходимые требования к испытаниям. Кроме этого для ЭОС существует ТЗ на проектирование, рабочие чертежи и описание в, которых приведены сведения о функциональном назначении ЭОС, параметрах и характеристиках, условиях эксплуатации. На основе этих материалов разрабатывают программу и методику испытаний, содержащую режимы, методику и видь испытаний с очередностью их проведения. Если в технических условиях нет необходимы: сведений для разработки программы и методики испытаний, используют ГОСТы, межведомственные нормали и другие руководящие документы. В программе также оговаривают виды испытаний, тип испытательного оборудования, тип контрольно-измерительной аппаратуры.
После разработки программы и методики проводят испытания. В испытания входят размещение ЭОС и измерительного оборудования определенным образом, осуществление заданного режима испытаний, измерение параметров, характеристик и определение работоспособности ЭОС во время испытаний. При проведении испытаний фиксируют время и ход испытаний, а также полученные промежуточные результаты в журнале испытаний. После проведения испытаний, полученные результаты обрабатывают, анализируют и оформляют в виде отчета или акта, содержащего программу и методику испытаний, протокол испытаний, выводы и рекомендации.
Климатические и механические испытания ЭОС на оборудование для их проведения.
К климатическим испытаниям относят испытания, в процессе которых имитируют условия эксплуатации ЭОС соответствующие различным климатическим зонам. К основным видам климатических испытаний относятся испытания на воздействие :