军事评论

直到最后一微米

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国内薄膜压电技术处于领先地位


PNP-29压电倾斜平台专为最新的MiG-35KR / KUBR和Su-52战斗机以及Ka-10直升机的机载设备而设计,超越了世界上许多类似物。 它由Zelenograd科学研究所“Elpa”开发并投入生产。

斯德哥尔摩和平研究所(SIPRI)表示,俄罗斯武器出口已连续数年快速增长。 MiG-29和Su-30战斗机,Mi-35M和Mi-28直升机, 坦克 T-90A,TOS-1A重型喷火器系统远非俄罗斯国防工业在世界市场上的畅销单子。 但是,正如专家正确指出的那样,SIPRI所使用的方法-计算所谓的平台(即交付给客户的成品)并不能提供可靠的信息,因为许多国家主要在国外供应微电子,高科技元件,组件和组件。

应该认识到,直到最近,创建我们自己的元素基础的问题,以及基于各种类型武器和军事装备的部件和组件的开发和批量生产,对于国内工业来说是相当尖锐的。 尽管有困难,但进口替代方案能够展现这种情况,现在我们已经有了值得骄傲的事情。

超精密的秘诀


如果我们将现代俄罗斯战斗机的照片和视频与他们的西方“竞争对手”进行比较,位于驾驶舱前方的一个独特的水滴状突起 - 所谓的光学雷达站(OLS)立即吸引我们的机器。 以前,它仅用于通过红外辐射搜索敌方飞机。 最新的OLS-U(用于MiG-29K / KUB战斗机),OLS-35(Su-35)和其他能够检测,捕获和跟踪空中,地面和地面目标,用激光辐射等突出显示它们。

直到最后一微米很明显,对于在空战条件下以超音速飞行的战斗机以及撞击地面目标时,构成光学定位站基础的光学和激光系统的运动精度应该不是用厘米而不是毫米来测量,而是用微米来测量。 但是如何实现这样的准确性呢?

目前,基于所谓的薄膜压电陶瓷致动器的装置用于控制精度和自适应光学系统。

“一层由10制成至100微米厚,并且从这些层形成压电堆,其厚度从2到100毫米。 当某个电位施加到压电封装的结构时,它可以产生相当大的位移,在某些情况下可达到100微米。 如果控制固体陶瓷需要高达一千伏的电压,那么对于薄层电压 - 从90到150伏特,“Elpa研究所总监Sergei Nersesov揭示了开发的优势。

有趣的是,为了控制安装在印度海军MiG-29K / KUB战斗机购买的最新OLS-UE光学定位站中的镜子,使用了德国公司Physik Instruments的S-330系列压电块。

Пьезонаклонная платформа S-330 – высокотехнологичное изделие с углами наклона до 10 мрад (миллирадиан), в основе которого лежат две пары дифференциально-управляемых актюаторов. Следует отметить, что данные платформы не только стоят в российских ОЛС, но и активно закупаются американскими, французскими, израильскими фирмами – изготовителями высокоточных 飞机 оптико-электронных систем.

但是对于即将加入俄罗斯海军舰队的MiG-29K / KUBR,Elpa研究所的开发工程师可以创建自己的PNP-10压电平板,它不逊色于S-330,但也超越了某些特性它。

“我们的压电平板由四个执行器组成,当通电时可扩展至40微米。 PNP的控制系统在特殊程序下提供执行器的运动。 执行器本身作用在旋转镜所在的平台上,在10 mrad上的两个平面(X轴和U轴-AR)上偏离。 我们的平台距离最远可达5公里,可提供高达一米的指向精度,“独特压电平台开发商Anatoly Gritsenko说。

在PNP-10中,Zelenograd的专家介绍了他们自己的专有技术 - 应变计用于反馈和消除所谓的退出。 “在我们的执行器上,有一些特殊的应变计用于反馈,从而提高了分辨率(每单位施加电压下执行器工作体的最小可能移动.-- A.P。)。 为了说清楚:没有应变计,执行器的精度是10 - 15纳米,并且使用应变计这个数字达到1纳米! 因此,指导的准确性增加,“Elpa研究所项目管理中心主任Andrey Daineko解释说。

但是执行器的准确性不仅取决于应变计的使用。 最重要的作用是电源,它直接为几个压电平台提供电流。 PI本身实际上是一个基于可编程单元的微型计算机,根据收到的命令,它可以使用复杂的算法向平台执行器发送电脉冲。

“我们的动力源是由SPP SPC从大诺夫哥罗德公司制造的独立原始开发项目。 它确保了高达10纳伏的电压供应精度,由此,镜子本身定位的分辨率增加。 毕竟,执行器监控任何电压波动,严重影响其准确性,“Andrei Daineko说。

但不仅高精度区分俄罗斯产品和外国类似物。 特别地,在使用德国S-330的电子 - 光学系统中,经常出现故障,因为当发生过载时,致动器不总是承受太大的横向弯曲并且分开。 “在开发PNP-10时,我们立即注意到执行器的生存能力问题,并将横截面积增加了一倍半。 力量增加,因此资源寿命变得更高。 进行了耐久性测试,并实现了数千小时的30。 他们放置三个执行器,向它们施加电压,并在+ 85度的温度下连续“挖空”它们。 在测试过程中,每千小时测量一次物理性质。 30数千小时 - 意味着连续工作。 如果以脉冲形式测量,该数字将增加许多倍。 这架飞机不是那么活!“, - 科学研究和生产综合体副主任Viktor Nikiforov说。

目前,PNP-10正在作为用于MiG-29KR / KUBR,Su-35战斗机的光学定位站的一部分进行测试,并作为最新Ka-52侦察和攻击直升机的激光照明系统的一部分。

可能使用PNP-10的范围 - 用于瞄准复合体“鳄鱼”,以及悬浮式瞄准容器,计划在Su-35,MiG-29和T-50等机器上使用。

勘探


Elpa研究与发展研究所的设计师和工程师不会停滞不前。 现在,当PNP-10投入批量生产时,计划在其底座上创建一系列压电平板,其分辨率,位移等不同。顺便说一下,得益于Elpa研究所从头开始多年开发的薄膜压电陶瓷的独特技术,执行器比国外竞争对手便宜。

“执行器是多层的,这意味着它上面有许多触点。 在制造过程中,这些层在非常高的温度下烧结,因此钯用于接触垫 - 而不是最便宜的原材料。 我们找到了降低烧结温度的方法,这使钯的需求量减少了超过30%。 因此,成本下降。 为了向读者说清楚:执行器是从所谓的立方体中招募的。 例如,在一个70毫米执行器PNP-10中他们的30。 在世界市场上,一个40-50层立方体的标准价格约为4欧元。 我们的成本便宜了四分之一。 而生产薄膜压电陶瓷的生产线已经准备好每年生产多达一百万个这样的立方体,“Andrei Daineko说。

在PNP-10的基础上,还创建了线性位移压电平台,即不仅在X和Y平面上移动,而且在Z平面上移动。这种产品在航空和太空计划中都有需求,它对于侦察系统和高精度都是必要的。 武器。 根据Elpa研究所的代表,该研究所在这方面与几家企业进行了联合工作,但现在谈论具体结果还为时过早。

薄膜压电陶瓷的另一个重要应用是减振系统。 “它们首先由美国飞机制造商在F-16上进行测试。 为了抑制尾部的振动,使用由磁带致动器制成的特殊面板。 操作原理很简单。 我们有一个飞机的结构元件,它振荡,我们在相反的阶段放置执行器,从相反的一侧按下。 我们的研究所提供了一个更有趣的选择 - 使用压电平板作为一种减震器。 特别是,它对核潜艇的装置和组件非常重要。 我们与俄罗斯科学院力学研究所进行了联合研究并得出结论:如果PNP安装在核潜艇的一些子组件和机构上,那么振动可以减少到几乎为零!“ - 总结了Andrey Daineko。

Elpa研究所是一家企业,在几年的时间里不仅创造了自己的压电平台,而且还创造了薄膜压电陶瓷的独特技术,这种技术可以批量生产世界上新的,基本上无与伦比的新产品,这些产品在国防工业的许多分支中使用。
作者:
原文出处:
http://vpk-news.ru/articles/28609
31 评论
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  1. 安德烈尤里耶维奇
    安德烈尤里耶维奇 27十二月2015 06:29
    +13
    “黑匣子”正常没有吗? 然后再说一次,“别的了,欢呼!” ...在PNP-10照片中,连接器是一种乐趣,是高科技...! 但从本质上讲,这个问题当然值得我们向前迈进。
    1. tomcat117
      tomcat117 27十二月2015 08:59
      +3
      我同意,但相信我,有时记者无论在乡村还是在城市都不会插入这样的照片废话,还有臭名昭著的亲密性和保密性。
      当我们被“挤压”时,哪里出现的想法以及实现之后的想法。 可惜的是,化身不是在工业规模上而是一个接一个的。
      因此,上帝禁止我,与绝大多数人一样,我要获得成功和祖国
    2. 邪恶的党派
      邪恶的党派 27十二月2015 12:19
      0
      “黑匣子”正常没有吗?

      第一:已经完成 是其次不是盒子,而是盒子是 (为什么您还需要更多!),第三点:必须打磨还是可以的 什么 ? 毕竟不是为了计数... 感觉
      嗨,业余! 饮料
      1. 安德烈尤里耶维奇
        安德烈尤里耶维奇 27十二月2015 17:31
        +1
        Quote:邪恶的党派
        首先:已经完成,其次不是盒子,而是盒子
        ...之一??? 什么 饮料
        1. 弗洛格
          弗洛格 28十二月2015 00:23
          +1
          还有,有人想要像法老王那样的多层棺材吗? 笑
  2. 莱尔茨
    莱尔茨 27十二月2015 08:58
    +5
    我们的国防工业栩栩如生。 它很容易成为整个经济的“火车头”。 在苏联时代,几乎每家公司都与国防工业有关。 是的,是的,“解开”。 国防工业被迫做(“好吧,至少有些东西!”)消费品。 种植它们。 Kozitsky开着电视“Raduga”,诺夫哥罗德 - “Sadko”,NPO“Leninets”录音机“Astra”等等。笑声......来吧! 但不是消费品,做你的直接业务。
    1. Ezhak
      Ezhak 27十二月2015 11:18
      +2
      引用:LÄRZ
      振兴我们的国防工业。

      在这种情况下,与其说是“电子工业”,不如说是“国防工业”。 在哪里可以找到它。 “您的悲惨工作不会丢失……”
      1. i80186
        i80186 27十二月2015 13:24
        +4
        Quote:刺猬
        在这种情况下,与其说是“电子工业”,不如说是“国防工业”。

        在这种情况下,电子设备不是很多,而是机电一体化的。 眨眨眼睛
        也就是所有复杂的系统。
        1. Ezhak
          Ezhak 27十二月2015 14:52
          0
          Quote:i80186
          这种情况不是电子产品,而是机电产品

          我说的是电子产品,因为自70年代中期以来,我一直与电子产品有关,并且我很清楚电子产品的现状和现状。
          1. i80186
            i80186 27十二月2015 17:46
            +1
            Quote:刺猬
            我说的是电子产品,因为自70年代中期以来,我一直与电子产品有关,并且我很清楚电子产品的现状和现状。

            好吧,我与电子产品有关,但其余部分与我有关。 而且我知道她90年代的状况以及现在的状况。 因此,关于“英特尔的纳米技术”(垃圾的本质)的讨论到此为止。 对于那些技术极限。 这个过程指日可待,大约需要两三个十年,而且没有任何地方可以减少它。 然后我买了/偷了/终于花了我的钱,我不需要其他技术来开发自己的技术,晶体管的数量不少于“三个原子”。 就像炼钢一样-一百年的快速发展和改进,然后150多年的缓慢发展。
            以及我们在该级别上的所有其他领域,包括我们自己的VLSI晶体的设计,甚至领先的强大微波技术。 本文实际上是关于此的。
            1. SA-AG
              SA-AG 27十二月2015 18:16
              0
              Quote:i80186
              因此,关于“英特尔的纳米技术”(垃圾的本质)的讨论到此为止。 对于那些技术极限。 这个过程指日可待,大约需要两三个十年,而且没有任何地方可以减少它。

              而且他们不会,这里的人们开始做光子学http://geektimes.ru/company/icover/blog/268308/
              性能和功耗,根据声明,它们超越了纯电子产品
              1. i80186
                i80186 27十二月2015 18:34
                +1
                引用:sa-ag
                他们不会

                他们当然不会-因为这是不可能的。 好吧,本文完全写了其他一些东西。 那里确实是关于通信接口的。 好吧 关于如何使处理器不是1000条,而是XNUMX条。 微笑
                这也是主要问题之一-印刷电路板上的信号彼此之间的电磁效应,考虑到需要降低其可能的功率以及提高其频率(数据传输速率),这可能是光学的未来。
            2. adept666
              adept666 28十二月2015 18:48
              0
              以及我们这一级别的所有其他领域,包括设计我们自己的VLSI晶体
              是的,我们的光刻师的生产过程相当不错。 这里的问题不是技术问题,而是经济问题(盈利能力和需求)。
    2. Dimon19661
      Dimon19661 27十二月2015 13:36
      +2
      您错了-每个国防企业都有一个消费品车间(消费品)
  3. podgornovea
    podgornovea 27十二月2015 08:59
    +1
    好吧,终于! 他们说我们不知道怎么做高科技! 这些是应该投资的发展,而不是Rosnano。 如果他们在军火市场上具有竞争力,那么民用肯定会有一些用途:摄像机和便携式摄像机的稳定系统,家用投影仪的镜子。 也许对于无人驾驶车辆跟踪系统来说,这是一个非常有前途的市场!
    1. V.ic
      V.ic 27十二月2015 10:19
      +2
      Quote:podgornovea
      这是您需要投资而不是在Rusnano上的一些发展。

      丘拜斯-不可触及,并喂养了这个奇迹般的犹太人并创造了“鲁斯诺诺”。
    2. Ezhak
      Ezhak 27十二月2015 14:36
      +2
      Quote:podgornovea
      他们说他们不知道怎么做高科技!

      能够,能够并且将能够。 压电马达在世界上首次用于家用录像机中,然后出现在盒式录像机中。 现在,我们谈论的是相同的引擎,只有西方制造的相机和镜头。
  4. midivan
    midivan 27十二月2015 09:00
    +3
    老实说,我听不懂所有单词;只有打火机我才知道 笑 所以一个简单的非利士问题溢价将是??? 还是这个办公室离Rusnano很远,开发中的所有赃物都膨胀了? 欺负
    1. Ezhak
      Ezhak 27十二月2015 12:06
      0
      引用:midivan
      我似乎老实说我听不懂所有单词;只有打火机我才知道

      哦,你知道的很少。 黑胶唱片拾取头,现代警报器中的声音发射器,爱普生打印机的打印头喷嘴等等。
      如果您不知道地鼠的存在,那么这并不意味着它们不存在。 有地鼠! 他们会吃。

      在应用中,EPSON 7700 9700打印机头
      1. midivan
        midivan 27十二月2015 16:29
        +9
        Quote:刺猬
        哦,你知道的很少。 黑胶唱片拾音器,现代警报器中的声音发射器,爱普生打印机等等

        哭泣 我现在将如何使用它?您知道医生来找我修理(不是很多人),并且您不会相信他们并不了解的汽车,而且他们几乎无法更换一些轮子(他们不知道将千斤顶放在哪里) ,该死的,那样生活,没有愚昧之手 笑 结论是,每个人都应该做自己的事情并且知道它,而我一生中的epson头甚至可能无法满足 眨眼
        1. Ezhak
          Ezhak 27十二月2015 18:54
          +1
          引用:midivan
          结论,每个人都应该做自己的事并且知道

          然而,有这样的事情。 无需深究,但拥有一个概念永远不会受到伤害。
          1. midivan
            midivan 27十二月2015 21:45
            +5
            谢谢 微笑 我一定会接受您的建议,但首先,如果您不介意那些对我更感兴趣的领域 hi
  5. yuriy55
    yuriy55 27十二月2015 09:13
    0
    我们研究所提供了一个更有趣的选择-使用压电平台作为一种减震器。 对于核潜艇的部件和组件而言,这一点尤其重要。 我们与俄罗斯科学院力学研究所进行了联合研究,得出的结论是:如果在某些海底节点和机构上安装防空变流器,则可以将振动降低到几乎为零!” -总结了安德烈·丹尼科(Andrey Daineko)。


    西方已经有了现代核潜艇的幻觉,但是现代化的潜艇会发生什么呢? 尽管...让我们的潜艇连续搜索几天,但至少他们会很忙。 眨眨眼睛
  6. V.ic
    V.ic 27十二月2015 10:23
    +4
    噢,该死,自苏联解体以来已经损失了多少时间! 在将近XNUMX年的时间里,国防工业一直在用钛和其他家庭必需的物品生产铲子。感谢上帝,我们认为更好,我们开始开展业务!
    1. 船长
      船长 28十二月2015 04:45
      +1
      Quote:V.ic
      噢,该死,自苏联解体以来已经损失了多少时间! 在将近XNUMX年的时间里,国防工业一直在用钛和其他家庭必需的物品生产铲子。感谢上帝,我们认为更好,我们开始开展业务!


      以下是首席防务官在发言中的评论:
      “新的军备政府副总理罗格津(D. Rogozin)宣布,迫切需要创建“支持全俄人民阵线的陆军,海军和军工联合体的志愿运动。”没有其他地方。必须假定该决定没有立即生效并生效。他在访问国防企业时看到了一些绝望,如您所知,其中许多人只是被击败,被预先抢劫了,许多人拥有来自各种国有公司(例如Russian Technologies)的陌生人和未受过教育的经理人。今天,代替赫里申科的部长们,他们读了他给曼图洛夫(Manturov)副书记,他是一名社会学家,受过教育,可耻地监督了航空业。有数百个这样的例子。设法阻止他们崩溃的文盲工程师和国防企业的首席设计师被停职了。莫斯科大老板的亲戚朋友没有除了削减预算外,他们不知道怎么做,因此武器价格高昂 因此,这对于该国破坏国防秩序是可耻的,并且是致命的危险。
      显然,正是由于这些绅士,才想到了Rogozin志愿军。 但是怪物是“ stoglava”,并且被最高等级覆盖。“

      资料来源:http://nnm.me/blogs/aleeks1/dobrovolcheskaya-armiya-dmitriya-ro
      戈齐纳/

      我衷心祝愿D. Rogozin在来年取得成功。
      他们真的是。 但是干净的“瓦砾”同意,不是最崇高的工作。 hi
  7. Rigla
    Rigla 27十二月2015 11:46
    0
    对于仍然认为乌克兰是我们兄弟的居民的每个人,请在这里投入http://forumodua.com/showthread.php?t=1417512&page=2193。
    1. 服务器
      服务器 27十二月2015 14:07
      +2
      为什么将这些垃圾拖入一个体面的社会?
      让他们自己煮胆汁。
  8. Strezhevchanin
    Strezhevchanin 27十二月2015 14:04
    0
    压电动力系统是外骨骼乃至所有武器的未来。
    该研究所的家伙说,您可以开始作曲,只需简单地移动就可以养活自己!
  9. 罗斯季斯拉夫
    罗斯季斯拉夫 27十二月2015 18:26
    +3
    合适的人是Elpa研究所的掌舵人。 定位精度-一纳米。
    也许会改变纳米技术的负责人?
    谁是“为了”?
  10. derik1970
    derik1970 27十二月2015 21:28
    -4
    没有进口替代品,只有从中国购买的商品……实际上我们什么也没生产,只是bravura的报道……这一切是怎么得到的……
  11. DIMbor
    DIMbor 27十二月2015 22:54
    0
    文章中有许多难以理解的词,但很明显,我们再次领先于其他人。
  12. Mestny
    Mestny 27十二月2015 23:24
    0
    引用:midivan
    谢谢微笑,我当然会使用您的建议,但是对于初学者来说,如果您不介意那些对我更感兴趣的领域

    所以一个简单的非利士问题溢价将是??? 还是这个办公室离Rusnano很远,开发中的所有赃物都膨胀了?

    据我了解,除了更换轮子之外,您是否还是RUSNANO融资领域的专家?
    请给我们开导,以扩大我们的视野-它在那里如何真正分布?
  13. 评论已删除。