Отзыв оппонента (Исследование и разработка судовых кабелей, сохраняющих работоспособность в экстремальных условиях эксплуатации)

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертационную работу аспиранта ФГБОУ ВО НИУ «МЭИ» Молчанова Никиты Евгеньевича на тему «Исследование и разработка судовых кабелей, сохраняющих работоспособность в экстремальных условиях эксплуатации». На отзыв представлены: диссертация объемом 136 страниц основного текста, включающая введение, четыре главы н заключение, список литературы из 100 наименований, одного приложения и акта внедрения результатов. В автореферате дана общая характерпстик» работы, кратко изложено содержание, приведены основные результаты и список опубликованных работ соискателя по теме диссертации из 6 наименованнуь Акт альность аботы.Интенсивное развитие судостроения предполагает совершенствование судовых систем связи, а также наращивание мощностей работы электротехнического судового оборудования.

В этой связи разработка новых конструкций судовых кабелей связи с эксплуатационными и передаточными характеристиками, которые соответствуют современным требованиям зарубежных и отечественных стандартов является одной из важнейших задач, которые стоят перед разработчиками судовых кабелей в настоящее время. Кабельные сети подводных лодок работают в сложных условиях и подвергаются воздействию многих внешних факторов. Одним из факторов, способных серьезным образом влиять на кабели связи, а также на силовые кабели, является высокое гидростатическое давление при пребывании подводного судна на рабочей глубине„установленной проектировщиками и разработчиками подводных лодок. В настоящее времямаксимальная глубина погружения подводных лодок составляет либо 400 или б00 метров, что соответствует давлению 4 и б МПа.

Не смотря на то, что основная кабельная сеть располагается внутри корпуса судна или в защитных коробах снаружи, все же небольшую часть кабелей прокладывают снаружи корпуса без всякой защиты, вследствие чего сам кабель подвергается воздействию гидростатического давления. Указанное давление существенно влияет на параметры передачи информации вследствиедеформации кабелей связи, приводящей кизменениюгеометрических параметров, взаимного расположения элементов конструкции кабеля.

Также в случае нарушения целостности внешней оболочки кабеля, поврежденный кабель может стать причиной затопления судна. Отмеченные выше обстоятельства дают основание для разработки герметизированных кабелей, способных сохранять работоспособность при воздействии гидростатического давления величиной 4 и б МПа. И задача исследования свойств и измерения и анализа эксплуатационных характеристик данных новых типов судовых герметизированных кабелей является весьма актуальной.

Цель рассматриваемой работызаключается в разработке судовых герм етизированных кабелей, а также исследовании работоспособности этих кабелей при гидростатическом давлении до 10 Научная новизна диссертационной работы заключаетси в следующем: 1. Предложен метод расчета длины участков проникновения воды внутрь конструкции кабельного изделия при воздействии гидростатического давления в продольном направлении, учитывающий радиальное сжатия кабеля. 2, Предложен метод, позволяющий оценить геометрические размеры ВБ— материалов при конструировании герметизированных кабелей связи с рабочим давлением до 10 МПа и рабочим частотным диапазоном до 250 МГц.

3, Впервые проведены исследования коэффициента затухания кабеля и волнового сопротивления в частотном диапазоне от 1 до 250 МГц при радиальном давлении до 15 МПа. 4. Впервые проведены исследования, позволяющие оценить степень воздействия нескольких циклов гидростатического давления до 15 МПа на электрические параметры кабелей связи. Практическая ценность работы заключается в разработке новых типов судовых герметизированных кабелей связи, в том числе огнестойких конструкций, с рабочим диапазоном частот до 250 МГц.

Новые конструкции включены в технические условия и изготовляются серийно на предприятии ООО НПП «Спецкабель». Также разработаны различные типы судовых герметизированных силовых кабелей, предназначенные для эксплуатации прн гидростатическом давлении до 10 МПа, в том числе огнестойкие, гибкие, для герметизации которых используются ВБ — материалы, Такие кабели серийно выпускает предприятие ООО НПП «Сне цкабель». Ст в н объем иссе та ии. Диссертация состоит из введения, четырех глав, содержащих результаты работы, заключения исписка литературы. Общий объем диссертации изложен на 136 страницах, втом числе 28 иллюстраций, 22 таблицы и 1 приложение, акт внедрениярезультатов и список литературы, который содержит 100 наименование на 10страницах.

момент нормативной базы 1как отечественной, так и международной) по изготовлению и методам испытаний судовых кабелей в целом. Обозначено место предмета рассматриваемой диссертационной работы среди всей широкой номенклатуры судовых кабелей, а именно это область судовых герметизированных кабелей. Отмечено, что в настоящее время не существует четкой и единой нормативной базы по изготовлению н методам испытаний судовых герметизированных кабелей, а современные кабели изготовляют по техническим условиям, разработанным в соответствии с техническими заданиями заказчиков. Далее подробно рассмотрены материалы, применяемые при изготовлении судовых кабелей, а также способы герметизации кабелей.

Рассмотрены две группы герметизирующих материалов: сухие ВБ— материалы и герметизирующие составы и компаунды. Отмечены преимущества и недостатки использования указанных материалов. Приведен краткий обзор технологии изготовления кабелей. Вто ая глава посвящена вопросам разработки новых конструкций герметизированных кабелей с учетом требований предъявляемых к современным кабельным изделиям.

К таким требованиям относятся: требования пожарной безопасности, стойкость к тепловым, механическим, климатическим и химическим нагрузкам. Не смотря на то, что центральное место в данной работе занимает требование стойкости кабелей к воздействию гидростатического давления до 10 МПа, другие требования также должны быть учтены и увязаны все вместе при реализации конструкций современных судовых герметизиро ванных кабелей, поскольку данная группа кабелей подвергается целому комплексу воздействующих факторов при эксплуатации. Рассмотрев основные предъявляемые требования, намечены пути реализации разрабатываемых конструкций: выбраны материалы, дана краткая характеристика типовой конструкции таких кабелей.

Для обеспечения необходимого уровня электрических характеристик кабелей связи, используется классическая витая пара с токопро водящими жилами, изолированными полиэтиленом. Герметизацию внутреннего пространства осуществляют посредством герметизирующего компаунда на основе низкомолекулярного каучука. Показана необходимость введения поясной изоляции в сердечник кабеля, т.к. эта мера позволяет повысить стойкость конструкции к радиальному сжатию при воздействии гидростатического давления и сохранить электрические параметры на требуемом уровне. Также приведен расчет движения гидрогеля, образующегося при взаимодействии воды и суперабсорбирующего полимера, входящего в состав ВБ — материалов в виде нитей или лент. На основании этого расчета предложен метод выбора ВБ — нитей, исходя из геометрии и конструктивных размеров конкретной конструкции кабеля.

Приведен классический расчет электрических параметров герметизированных витых пар с учетом влияния различных герметизирующих элементов, использованных в конструкциях кабелей, разрабатываемых в данной работе. Показаны соответствующие частотные зависимости. В т етьей главе приведены конструкции разрабатываемых кабелей с подробным описанием элементов и материалов, входящих в состав этих конструкций. Разработана технология и описаны технологические пути решения задачи по реализации указанных конструкций судовых герметизированных кабелей ~как кабелей связи, так и силовых кабелей), Огмечены возможные проблемы и нюансы в изготовлении таких кабелей и приведены способы и технологические приемы для преодоления возникающих трудностей.

Более подробно и с технологической точки зрения рассмотрены герметизирующие материалы. В четве той главе ан расчет конкретных изготовленных кабелей. Проведены измерения электрических параметров, а также сравнение реальных характеристик с расчетными. Проведены исследования стойкости кабелей к продольному гидростатическому давлению. При этом сравнивали две аналогичные конструкции кабелей, но герметизированные двумя принципиально разными способами: с помощью водоблокирующих нитей и лент и с помощью герметика на основе низкомолекуляр ного каучука. Проведены теоретические расчеты длины канала распространения воды, а также сопоставили теоретические и экспериментальные результаты. 'Гакже проведены исследования стойкости герметизированных кабелей связи к радиальному гидростатическому давлению, в том числе и при циклическом воздействии этого давления, что приближает условия данных испытаний кабеля к реальным условиям эксплуатации.

В конде работы дано заключенна где отражены оенааные результаты, полученные при работе над диссертацией. Основное содержание работы в полной мере отражено в публикациях автора работы, Основные положения и результаты прошли апробацию на международных научно-технических конференциях. Автореферат соответствует содержанию диссертации. По результатам рассмотрения диссертационной работы возникли следующие замечания: 1.

В работе отсутствует сравнительный анализ характеристик разрабатываемых судовых герметизированных кабелей с аналогичными конструкциями зарубежных кабелей. 2. При расчете частотных зависимостей электрических параметров, даны формулы для низкочастотных параметров, но не показано какие уравнения использованы при расчетах коэффициента затухания и волнового сопротивления. 3, В диссертации не достаточно подробно описана причина возникновения резонансных пиков начастотных зависимостяхв кабелях марок КсСГнг(О)100 и КсСГО(0)100 с разнонаправленной скруткой сердечника, Изложенные замечания не являются принципиальными и не влияют на значимость результатов, полученных автором при работе над диссертацией.