СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к области технического обслуживания и ремонта сложных технических систем, включая системы вооружения, военной и специальной техники.

Известны способы технического обслуживания и ремонта сложных технических систем (СТС) на местах их дислокации, основанные на применении мобильных ремонтно-диагностических комплексов (РДК) и передвижных ремонтных мастерских, оснащенных соответствующим технологическим оборудованием и инструментом. Примерами являются технические решения по патентам RU №33066, RU №66287, RU №44602, RU №2288113, RU №2376164, RU №2450304.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ ремонта СТС и их сменных составных частей (ССЧ) с применением мобильных РДК по патенту RU №2376164, принимаемый за прототип.

Указанный способ, основанный на применении мобильных РДК с размещенными в них технологическими рабочими местами и оборудованием по специализации работ, выносных терминалов для информационной поддержки действий ремонтного персонала при проведении ремонта ССЧ агрегатным методом на их штатных местах и внешних технологических рабочих мест для ремонта громоздких ССЧ, обеспечивает обслуживание и ремонт агрегатным методом составных частей СТС на их штатных местах и восстановительный ремонт сменных составных частей (ССЧ), включая устранение механических повреждений конструкции ССЧ на технологических рабочих местах (ТРМ) в составе мобильных РДК и на внешних (выносных) ТРМ.

Достоинством способа-прототипа является реализация полного технологического процесса восстановительного ремонта СТС в случае отказа сменных составных частей, включая ремонт составных частей (стоек, кабин) агрегатным методом (путем замены неисправных ССЧ на исправные) и восстановительный ремонт неисправных ССЧ в составе мобильных РДК и на приданных к РДК внешних (выносных) ТРМ.

Недостатком способа-прототипа по патенту RU №2376164 является недостаточная оперативность восстановительных работ в случае повреждений корпусов и каркасов составных частей (СЧ), а также корпусов стоек (шкафов) аппаратуры составных частей СТС. Данный недостаток особенно критичен при проведении работ по устранению боевых повреждений образцов вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) на местах их дислокации. Для устранения повреждений конструкции корпусов СЧ образцов ВВТ и несущих конструкций входящих в СЧ стоек (шкафов) аппаратуры и других крупногабаритных конструкций, ремонт которых невозможен в составе мобильных РДК, потребуется многократное повторение операций по изготовлению и подгонке необходимых вкладышей, а также по изготовлению и подгонке по размерам необходимых накладок и латок. Поскольку до завершения устранения повреждений каркаса и несущих конструкций СЧ невозможно приступать к поиску и устранению неисправностей радиоэлектронной аппаратуры поврежденных СЧ по способу-прототипу, то процесс устранения боевых повреждений займет значительное время и не позволит быстро восстановить боеготовность поврежденного образца ВВСТ.

Целью заявленного технического решения является устранение недостатков способа-прототипа, а именно - сокращение времени устранения повреждений конструкции каркасов и несущих конструкций СЧ сложных технических систем, включая устранение боевых повреждений образцов ВВСТ.

Техническим результатом применения заявленного способа является:

1) сокращение продолжительности времени устранения повреждений конструкции каркасов составных частей (СЧ) и несущих конструкций аппаратуры СЧ СТС (включая СЧ образцов ВВСТ);

2) снижение трудоемкости устранения повреждений;

3) снижение требований к квалификации ремонтного персонала при обеспечении необходимого качества работ по устранению повреждений конструкций СТС (включая ВВСТ).

Технический результат заявленного способа достигается введением дополнительных технологических операций и действий, не предусмотренных в способе-прототипе и обеспечивающих необходимую эффективность и качество работ по устранению повреждений конструкций составных частей (СЧ) сложных технических систем на местах их дислокации (включая устранение боевых повреждений СЧ изделий ВВТ).

Из опыта применения различных типов СТС по их целевому назначению (в частности, из опыта боевого применения систем ВВТ) известно, что могут иметь место следующие виды повреждений конструкций СЧ соответствующих СТС:

1) повреждения обшивки и конструкций стен корпуса СЧ (кабин, кузовов-контейнеров и т.п.);

2) повреждения обшивки аппаратуры и оборудования (шкафов, стоек и т.п.), входящих в СЧ;

3) повреждение силовых (несущих) конструктивных элементов корпусов СЧ и корпусов оборудования СЧ (балок, профилей и т.п.);

4) повреждение кабельных соединений и внутреннего электромонтажа СЧ и оборудования, размещенного внутри корпусов СЧ;

5) повреждение сменных составных частей (сменных конструктивных элементов и агрегатов), входящих в состав функциональной аппаратуры и оборудования, размещенного в корпусе СЧ.

Перед началом работ по непосредственному устранению повреждений проводят, при возможности, функциональный контроль СТС и устанавливают факт неработоспособности соответствующих СЧ. После этого проводят дефектацию повреждений конструкций СЧ и устанавливают места внешних повреждений корпусов СЧ (кабин, кузовов-контейнеров) и внутренних повреждений элементов конструкций корпуса СЧ, а также элементов конструкций аппаратуры и оборудования СЧ (стоек, шкафов, стеллажей и т.п.). Поскольку восстановление работоспособности аппаратуры и оборудования невозможно без восстановления условий внутренней среды обитания СЧ (рабочей температуры воздуха в технологическом помещении СЧ, экранировки от воздействия внешних электромагнитных излучений и т.п.), восстановлению работоспособности функциональной аппаратуры и оборудования, размещаемого в технологическом помещении СЧ, должно предшествовать устранение повреждений корпуса СЧ, внутренних силовых (несущих) элементов конструкции корпуса СЧ (балок, профилей и т.п.) и конструкций корпусов функциональной аппаратуры и оборудования СЧ.

Боевые повреждения СЧ изделий ВВТ средней степени тяжести, являющиеся следствием воздействия поражающих элементов боеприпасов противника, в общем случае представляют собой отверстия (разрывы) в корпусе СЧ и корпусных деталях аппаратуры СЧ, а также повреждения конструктивных элементов. Места повреждений имеют рваные края и заусенцы, препятствующие восстановлению целостности и прочности поврежденных конструкций. В связи с этим первыми действиями по устранению повреждений СЧ (в частности - боевых повреждений СЧ средней тяжести) заявленным способом является обработка мест повреждения для последующего восстановления целостности конструкций СЧ путем установки необходимых вкладышей и накладок (латок).

Обработку мест повреждений конструкции СЧ для подготовки их к установке необходимых вкладышей и накладок производят с помощью переносного инструмента из состава технологического оснащения мобильного ремонтно-диагностического комплекса (РДК), предназначенного для ремонта механических конструкций образцов ВВТ на местах их дислокации (например, по способу-прототипу по патенту RU 2376164) или с помощью переносного инструмента, находящегося в составе технологического оснащения выездных ремонтных бригад. В качестве такого инструмента могут быть использованы дрель с комплектом сверл, электрифицированные или механические пилы и лобзик, напильник, зубила, долота для работы по дереву и неметаллическим материалам, резаки, молотки и другие шанцевые инструменты, используемые при аналогичных работах. По завершении подготовительных работ получают ровные поверхности конструкций в местах повреждений и внутренние края обработанных отверстий с плавными или прямыми линиями обвода этих отверстий (как это показано на примерах фиг. 1 и 2), удобные для установки в эти отверстия соответствующих вкладышей и установки над ними накладок, перекрывающих обработанные отверстия с установленными вкладышами.

Известными из практики ремонта подходами изготовления подобных вкладышей и накладок являются итерационные процедуры, при которых предварительно заготовку из соответствующего материала накладывают на отверстие и определяют приблизительные очертания будущего вкладыша и будущей накладки. После этого обрезают лишние участки заготовки вкладыша с некоторым припуском и повторно прикладывают ее к отверстию. Отмечают тем или иным инструментом (резаком, карандашом, острым стержнем и т.п.) лишние участки у одного из краев вкладыша. Удаляют лишние части до достижения совпадения с линиями обвода отверстия. Операции подгонки размеров вкладыша продолжают до тех пор, пока обработанный по краям вкладыш не сможет занять предназначенное ему место в предварительно подготовленном отверстии поврежденной части конструкции. Подогнанный по размерам вкладыш окончательно устанавливают в предназначенное для него место и закрепляют для восстановления целостности и прочности поврежденной части конструкции, которой может быть стена корпуса (кабины, кузова-контейнера) СЧ и силовые элементы конструкции СЧ (труба, балка, стойка и другие части конструкции соответствующего профиля). Закрепление вкладышей в отверстия производят с применением материалов, совместимых с материалами ремонтируемой части конструкции. При ремонте стен корпуса СЧ, изготовленных из дерева и неметаллических материалов, вкладыши устанавливают в подготовленные отверстия с применением различных типов клея и с фиксацией их по месту с помощью соответствующих элементов крепления (винтов, шурупов, гвоздей, шпилек, скоб) во избежание смещения вкладыша до завершения затвердевания клея.

При изготовлении вкладышей для устранения повреждений в металлических частях конструкции используют заготовки из металла или сплава, совместимые по характеристикам с материалом ремонтируемых конструкций. Крепление таких вкладышей осуществляют с применением сварки, а также с помощью заклепок, металлических шпилек или винтов (если применение сварки недопустимо по особенностям ремонтируемой конструкции).

После установки и закрепления вкладышей на поврежденное место накладывают заготовку будущей накладки (латки) из расчета перекрытия накладкой краев отверстия с установленным в нее вкладышем. Процедуру изготовления и подгонки размеров накладки выполняют в несколько итераций - аналогично рассмотренной процедуре подгонки размеров вкладышей. Изготовленную накладку устанавливают на поврежденное место над вкладышем (с необходимым перекрытием границ заделанного отверстия) и закрепляют с применением соответствующих материалов и приспособлений, обусловленных материалом ремонтируемой поверхности конструкции и материалом, из которого изготовлена накладка. В частности, металлические накладки крепят с помощью сварки, заклепок или соответствующих винтов (с формированием соответствующих крепежных отверстий и с нарезанием резьбы - в случае крепления винтами). Установка накладок бывает необходима не только для восстановления прочности конструкции СЧ, но и для обеспечения защиты от внешних воздействий электромагнитного излучения.

Недостатками известного из практики указанного метода ремонта мест повреждений является большая трудоемкость (требуется несколько итераций подгонки вкладышей и накладок до нужных размеров), большая вероятность брака и необходимость высокой квалификации ремонтного персонала для качественного проведения работ.

В заявленном способе этот недостаток устраняется путем введения дополнительных операций копирования контуров мест повреждений и переноса скопированных контуров мест повреждений на заготовки необходимых вкладышей и накладок. Для этого в состав ремонтного комплекта запасного имущества, материалов и приспособлений (ЗИГТ-Р) вводят дополнительно материалы заготовок для устранения вероятных повреждений конструкций СЧ обслуживаемых СТС (листовой материал обшивок каркасов, профили конструкций, материал стен кабин СЧ и др.), для крепления необходимых вкладышей и накладок (клей, компаунды, шпильки, гвозди, винты, гайки, шурупы, сварочные электроды и др.), материалы для копирования контуров мест повреждений и переноса этих контуров на заготовки вкладышей и накладок (прозрачные пленки, кальки, копировальная бумага, карандаши, фломастеры, резаки и т.п.).

Действия по устранению повреждений СТС (включая устранение боевых повреждений изделий ВВСТ) выполняют в несколько этапов:

1. Средствами функционального контроля СТС устанавливают, что визуально наблюдаемые повреждения конструкций составных частей СТС привели к отказу соответствующих СЧ.

2. Производят визуальный осмотр и дефектацию конструкций составных частей СТС, а также конструкций входящих в состав этих СЧ функциональной аппаратуры и оборудования. Производят оценку возможности восстановления работоспособности СЧ на месте дислокации СТС.

3. Устранение повреждений СЧ начинают с восстановления целостности и прочности корпуса поврежденной СЧ, каркаса (несущих элементов конструкции) СЧ, корпусов и силовых элементов конструкций функциональной аппаратуры и оборудования, входящих в состав СЧ (стоек, шкафов, стеллажей и т.п.).

4. Выявленные по результатам дефектации места повреждений элементов конструкции СЧ (обшивки каркаса, стен, силовых элементов каркаса - позиции 1 и 2 на фиг. 1а и фиг. 1б) предварительно обрабатывают переносным шанцевым инструментом (напильниками, зубилами, пилками, наждачными кругами и т.п.) для устранения рваных краев и заусенцев. Внутреннюю часть мест повреждений (отверстий, разрывов - см. позицию 3 на фиг. 1а и фиг. 1б) выравнивают плавными обводами и спрямленными линиями для удобства последующей заделки мест повреждений соответствующими вкладышами (см. фиг. 1 и фиг. 2).

5. На подготовленные к ремонту места повреждений 4 (см. фиг. 1а и фиг. 2а) накладывают прозрачную пленку или кальку 5 и очерчивают (предназначенными для этого из состава ЗИП-Р карандашом или фломастером) контуры отверстий 6, которые определяют внешние обводы изготавливаемых вкладышей (см. фиг. 1 и фиг. 2). Одновременно обводят внешние контуры 7 будущих накладок, необходимых для восстановления повреждений внешней обшивки 1 корпуса СЧ или оборудования в составе СЧ. Для восстановления экранирующих обшивок корпусов СЧ (кузовов-контейнеров, фургонов) изделий ВВСТ и корпусов оборудования в составе СЧ (шкафов и стоек аппаратуры СЧ) накладки изготавливают из металлических заготовок (листовой жести, листов алюминиевых сплавов и т.п.), входящих в комплект ЗИП-Р обслуживаемой СТС.

6. Для изготовления соответствующего вкладыша на заготовку помещают копировальную бумагу, поверх которой накладывают прозрачную пленку (кальку) 5 с нанесенным контуром 6 отверстия, подлежащего заделке с помощью вкладыша. Пленку (кальку) 5 закрепляют по краям на заготовке во избежание смещения (например, с помощью клейкой ленты-скотча). Карандашом или заостренным стержнем из комплекта ЗИП-Р обводят контур 6, начерченный на прозрачной пленке (кальке) 5, и переносят контур 6 на заготовку. Аналогичными действиями переносят контур 7 необходимой накладки на заготовку накладки из материалов, предусмотренных в комплекте ЗИП-Р.

7. Обрабатывают заготовки вкладыша и накладки по очерченным контурам 6 и 7 с помощью соответствующего инструмента из комплекта ЗИП-Р или из комплекта инструментов рабочего места мобильного РДК (в случае ремонта СТС с применением РДК).

8. Обработанный вкладыш примеряют к подготовленному месту для его установки и устанавливают на предназначенное место 4 с соответствующим креплением с помощью клея, крепежных элементов (шпилек, винтов, гвоздей) или сварки - в зависимости от материала ремонтируемых частей конструкции и материалов заготовки.

9. После установки и закрепления вкладыша над ним устанавливают изготовленную по своему контуру 7 накладку. Крепление накладки осуществляется исходя из материала ремонтируемых конструктивных элементов СЧ и материала накладки. Металлические накладки устанавливают с применением сварки, резьбовых соединений, заклепок. Неметаллические накладки (например, из фанеры или пластика) устанавливают с применением клея, шпилек, гвоздей, шурупов и т.п.

10. Вместо изготовления вкладышей путем механической обработки заготовок, предусмотрен вариант восстановления целостности поврежденных элементов конструкций СЧ с помощью отверждаемых смесей, полимеризующихся при естественных условиях.

В этом случае при обработке мест повреждений 3 удаляют только рваные края и заусенцы, выступающие наружу над поверхностями мест повреждения. Внутренние места повреждений 3 только очищают от загрязнений, но не обрабатывают (как в случае установки вкладышей, рассмотренном ранее). Этим сокращается трудоемкость подготовки мест повреждений к ремонту.

Рассмотренным ранее способом изготавливают пару накладок, которые предназначены для размещения на противоположных сторонах ремонтируемых отверстий (или разрывов в силовых конструктивных элементах - профилях каркасов стоек и т.п.).

Одну из накладок устанавливают с одной стороны места повреждений (для вертикальных и накладных отверстий - нижняя накладка) и закрепляют ранее указанным способом.

Место повреждения 3, закрытое с одной стороны установленной накладкой, заполняют отверждаемым составом из комплекта ЗИП-Р. В зависимости от материала поврежденных элементов конструкции, в качестве отверждаемого материала могут использоваться смеси на основе эпоксидных смол с соответствующими заполнителями, полиуретан и другие составы, обеспечивающие полимеризацию и восстановление необходимой целостности и прочности места повреждения.

После заполнения места повреждения 3 соответствующей ремонтной смесью на это место устанавливают и закрепляют ранее рассмотренным способом вторую накладку. При необходимости, проводят тепловую обработку места ремонта для ускорения полимеризации ремонтной смеси, введенной в место повреждения элементов конструкции.

11. После устранения повреждений конструкции СЧ производят дефектацию и устранение повреждений кабельных соединений и внутреннего электромонтажа аппаратуры, размещаемой внутри корпуса СЧ. С этой целью проводят контроль и диагностику электрических цепей кабелей и внутреннего электромонтажа с помощью переносных устройств контроля, устраняют выявленные обрывы и замыкания цепей известными методами (использованием резервных жил кабелей, заменой дефектных электрических соединений и дефектных разъемов и т.п.). В зависимости от сложности поврежденных электрических цепей, их контроль и диагностику могут проводить или с помощью мультиметров или с помощью переносных установок контроля цепей (например, с применением системы контроля монтажа «Тест 9110-VXI-28» Холдинга «Информ-тест», www.inftest.ru), известных из уровня техники.

12. После устранения повреждений кабельных соединений и электромонтажа, СЧ подключают к штатной сети электропитания обслуживаемой СТС и производят ремонт функциональной аппаратуры СЧ агрегатным методом.

При этом первоначально изымают из состава СЧ сменные конструктивные элементы и сменные агрегаты (ССЧ), имеющие явные повреждения (например, вследствие воздействия поражающих элементов боеприпасов при боевых повреждениях ВВТ). Далее с помощью встроенных средств контроля СЧ и приданных внешних средств контроля производят диагностику и идентификацию имеющихся неисправностей до сменных конструктивных элементов (СЭ) нижнего уровня декомпозиции структуры СЧ и сменных агрегатов того же уровня. Заменяют выявленные неисправные СЭ и агрегаты на исправные из комплекта ЗИП. С помощью средств контроля определяют восстановление работоспособности ремонтируемой СЧ и продолжают замену выявляемых неисправных СЭ и агрегатов до полного восстановления работоспособности поврежденной СЧ и СТС в целом.

В случае проведения указанных работ по восстановлению работоспособности СТС с применением мобильных РДК по способу-прототипу, изъятые в процессе ремонта подозреваемые на отказ ремонтопригодные СЭ и агрегаты передают в соответствующие РДК. После восстановления работоспособности указанные ремонтируемые СЭ и агрегаты помещают в состав комплекта ЗИП обслуживаемой СТС или устанавливают их на штатные места в составе ремонтируемых СЧ.

Заявленный способ обеспечивает реализацию технического результата, а именно:

1) сокращение времени устранения боевых повреждений СТС (систем ВВТ) и их СЧ на местах их дислокации;

2) снижение трудоемкости, повышение эффективности и качества работ при устранении повреждений конструкций СЧ;

3) снижение требований к квалификации ремонтного персонала;

4) экономию ресурсов.

Способ реализуется как в случае применения мобильных РДК (аналогично способу-прототипу), так и без применения мобильных РДК (силами и средствами выездных ремонтных бригад - с применением переносного технологического оснащения, типовых вспомогательных средств и ремонтных комплектов ЗИП).

Заявленный способ, как было пояснено ранее, реализуется с помощью технических средств, материалов и инструмента, известных из уровня техники (в том числе - аналогичных используемым при реализации способа-прототипа).

Таким образом, способ реализуем на основе существующего уровня техники и технологий и обеспечивает получение заявленного технического результата.