Отзыв оппонента (Влияние теплового расширения конструкционных материалов на оптический контакт и стабильность периметра кольцевого лазерного гироскопа)

Отзы~ официального оппонента на диссертацию Каткова Александра Анатольевича «Влияние теплового расширения конструкционных материалов на оптический контакт и стабильность периметра кольцевого лазерного гироскопа», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07— «Оптические н оптико-электронные приборы и комплексы», Актуальность темы В настоящее время инерциальные навигационные системы, основанные на кольцевых лазерных гироскопах, находят все более широкое применение в различных областях науки и техники, таких как авиастроение, судостроение, ракетостроение, при этом постоянно повышаются требования, как к характеристикам таких приборов, так и к технологии их изготовления, в частности, воспроизводимости технологических операций.

Одним из основных факторов, влияющих на воспроизводимость технологии изготовления и на стабильность работы лазерных гироскопов в широком температурном диапазоне, является тепловое расширение оптических материалов. Диссертационная работа Каткова А.А. находится в русле актуальных проблем технологии лазерных гироскопов и посвящена методам нивелирования эффектов теплового расширения на эксплуатационные и технологические параметры кольцевых лазерных гироскопов, Диссертация содержит 3 главы, список литературы из 99 наименований.

Общий объем работы 173 страницы, В первой главе автор проводит систематический анализ литературных данных по процессам, происходящим при изготовлении и эксплуатации лазерных гироскопов, анализирует физические и химические свойства оптического контакта, а также способы повышения прочности соединения. Он обоснованно показывает, что при существующей технологии изготовления лазерных гироскопов важным и малоизученным является вопрос соединения гидрофильной и гидрофобной поверхностей.

Во второй главе приведены экспериментальные исследования прочности оптического контакта в зависимости от различных факторов (способов финишной очистки поверхностей, нагрева сборки, применения различных материалов), значения которой находятся в интервале 0,6 —: 3,0 МПа. Рассчитаны значения допустимой разности коэффициентов теплового расширения соединяемых материалов в зависимости от прочности сборки.

Например, при существующей прочности соединения (0,6 —: 0,9 МПа) разность в ТКЛР между соединяемыми материалами для успешного прохождения операции термовакуумной обработки (ЛТ = 160'С) должна быть меньше 3,5 10т 1/'С. В третьей главе приведены исследования влияния различных факторов на тепловой коэффициент линейного расширения стеклокерамических материалов, из которых изготавливаются кольцевые лазерные гироскопы.

Рассчитана конструкция термокомпенсирующего пьезоэлектрического блока, которая совместно с использованием альтернативного стеклокристаллического материала позволила впервые добиться работы прибора без переключения на соседнюю моду генерации в интервале температур от минус 60 до 90'С. Результаты подтверждены использованием экспериментальным пьезоэлектрических блоков непосредственно в составе датчиков, корпуса и оптические детали которых изготовлены из материала С1еагсегаш.

Научная новизна диссертации Впервые предложен способ компенсаций температурных приращений периметра лазерного гироскопа, заключающийся в совместном использовании пьезокорре кторов с элементами пассивной термокомпенсации и стеклокерамического материала С1еагсегат-Х Кеди1аг, что обеспечивает стабильную работу прибора без переключения на соседнюю моду во всем интервале рабочих температур. Установлено, что такие параметры стеклокристаллического материала, применяемого для производства кольцевых лазерных гироскопов, как наличие напряжений и напряженных свилей (<12 нм/см), а также цвет материала не влияют на его тепловое расширение.

Определены допустимые температуры отжигов в технологии производства лазерных гироскопов для стеклокерамикн СО-115М и С 1еагсгат-К Ке8н1аг, которые составляют 700'С и 800'С, соответственно. Практическая значпмость диссертации В работе предложен альтернативный стеклокристаллический материал для производства лазерных гироскопов с увеличенным временем непрерывной работы. Разработана и опробована конструкция термо ком не нсирующего пьезоэлектрического блока, использование которого совместно с альтернативным материалом (С1еагсегат-Х Ке8и1аг) позволило существенно увеличить время непрерывной работы прибора без смены моды генерации.

Разработана оптимизированная конструкция пьезоэлектрического блока, позволяющая увеличить вибро- и ударостойкость прибора. Уточнены требования к параметрам поверхностей оптических деталей кольцевого лазерного гироскопа для создания качественного соединения методом оптического контакта, Степень обоснованности научных положений, выводов, рекомендаций Достоверность проведенных исследований подтверждается широтой н логикой построения анализа накопленного научного и производственного опыта в области лазерной ги рос ко пни, теплового расширения стеклокерамических материалов и соединений оптических деталей.

Достоверность полученных данных подтверждается также результатами экспериментов, выполненных с использованием современного сертифицированного оборудования и современных методик сбора и обработки 3 информации, а также их соответствием работам других авторов. Полученные результаты подтверждены производственной практикой. Замечания цо диссертации н автореферату 1. В литературном обзоре отмечается присутствие на поверхностях полированных оптических деталей нарушенного слоя материала, вызываемого проведенной обработкой. Вместе с тем в работе влияние такого слоя на прочность и надежность оптического контакта не рассматривалось.

2. В главе 2 при определении степени гидрофильности поверхности приведена только качественная оценка, основанная на визуальном наблюдении, количественная характеристика, которую делают по краевому углу смачивания, почему-то не делалась. 3. На рисунке 3.47 приведены зависимости хода зеркала от толщины мембраны пьезопривода при использовании различных пьезокерамических материалов.

Однако не объясняется, какими именно параметрами пьезокерамики обусловлен диапазон хода зеркала при компенсации теплового расширения оптического периметра лазерного гироскопа. 4. Имеются также некоторые замечания оформительского характера, например, в главе 3 на графиках зависимостей температурного расширения для ТКЛР не указан множитель 10 . Приведенные замечания не носят принципиального характера и не снижают научной и практической ценности работы. Диссертация написана в хорошем ясном стиле, современным языком научно-технических публикаций, достаточно полно иллюстрирована и хорошо оформлена.

Основные положения диссертации в достаточном объеме изложены в восьми научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 5 - в сборниках статей научно-технических конференций, ее основные положения в полной мере отражены в опубликованных работах и автореферате. Официальный оппонент, Борисов Анатолий Михайлович доктор физико-математических наук, профессор, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт «национальный исследовательский университет)», профессор кафедры «ТППИСУЛА», 109383, Москва, ул.

Полбина д.45 Е-та11: апаго1 Ьог1зоч гпа11.гц тел. +74953538334 Борисов Анатолий Михайлович Подпись А.М.Борисова заверяю; Ученый секретарь МАИ Заключение Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой на основе проведенных исследований решена актуальная научная задача по нивелированию отрицательного влияния теплового расширения конструкционных материалов на оптический контакт и стабильность работы кольцевого лазерного гироскопа. На основании вышеизложенного считаю, что диссертационная работа Каткова А.А. «Влияние теплового расширения конструкционных материалов на оптический контакт и стабильность периметра кольцевого лазерного гироскопа» отвечает требованиям, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата наук согласно и.

9 «Положения о присуждении ученых степеней» Постановления Правительства РФ от 24 сентября 2013 г., а ее автор, Катков Александр Анатольевич, заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 — «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», .