Определение допустимых амплитуд вибрации основания бесплатформенной инерциальной навигационной системы

Анотація

В современной авиационно-космической технике широко используются бесплатформеные инерционные навигационные системы (БИНС) на основе волоконно-оптических гироскопов (ВОГ). Вибрации БИНС, нарушающих направления осей чувствительности гироскопов, требуют отдельного анализа для каждой конкретной компоновки систем БИНС, использующих ВОГ. При выполнения исследований по созданию бесплатформеной БИНС на основе гироскопов ОИУС501 возникла необходимость определения максимально допустимых амплитуд внешнего вибрационного воздействия для конкретной конфигурации сборки блока БИНС.  Целью работы является определение максимально допустимых амплитуд вибраций, действующих на корпус БИНС, по допустимым величинами отклонения осей чувствительности ВОГ. Решение такой задачи требует использования современных численных методов, например, метода конечных элементов (МКЭ). Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: разработка расчетной схемы и конечно-элементной модели БИНС, моделирование влияния внешнего вибрационного воздействия на отклонения осей чувствительности, определение предельных допускаемых значений амплитуд внешнего вибрационного воздействия в рабочем диапазоне частот. Представлена расчетная схема, математическая и конечно-элементная модели для расчета собственных частот и вынужденных колебаний блока бесплатформенной инерционной навигационной системы. В различных частотных диапазонах расчетным путем определены предельные значения амплитуд внешнего гармонического воздействия на основание конкретной конфигурации сборки БИНС. Установлено, что величина предельных амплитуд внешнего воздействия на эксплуатационных частотах достаточно велика, а сравнительно низкий уровень допускаемых амплитуд вибраций имеет место в области более высоких частот.