Документальное оформление конструкторских решений

Состав комплекта КД. Наряду со сложным творческим, мыслительным процессом в работе конструктора присутст­вует трудоемкая исполнительская часть - выполнение КД по строго регламентированным правилам. Конструкторские решения могут быть переданы в производство только после документального оформления, т. е. создания комплекта конструкторской документации. Состав комплекта, а также правила его оформления, выпуска и обращения с ним, включая коррекцию для внесения изменений, исправлений и дополнений, строго канонизированы. Это необходимо, чтобы исключить разночтения в документах и избежать больших затрат труда и материалов, которые неизбежны при ошибках и браке в случае не согласованных друг с другом и содержащих ошибки чертежей.

Различают следующие типы конструкторских докумен­тов: текстовой (содержащий в основном текст) и графиче­ский, содержащий изображение изделия (или его состав­ных частей) и принципа его работы. Кроме того, к типам конструкторских документов относят единичный документ, содержащий данные об одном изделии, и групповой, содер­жащий данные о нескольких изделиях однотипного испол­нения (ГОСТ 2,113-70).

В зависимости от способа выполнения и харак­тера использования конструкторские документы имеют раз­личные наименования: оригинал, подлинник, дубликат и копия.

Оригиналом называют первичный документ (так назы­ваемый белок), предназначенный для изготовления по не­му подлинника и заверенный подписями лиц, ответственных за выпуск документа. Нормоконтролер ставит свою подпись на левом поле листа.

Подлинником называют документ, выполненный на ма­териале, позволяющем многократное воспроизведение ко­пий и компактное хранение в архиве, и воспроизведенный с оригинала. Воспроизведение осуществляется со всеми под­писями, заверяющими оригинал. Нормоконтролер сличает подлинник с оригиналом во избежание технических дефек­тов, которые могли возникнуть при воспроизведении, и ста­вит свою подпись тушью в соответствующей графе основ­ной надписи документа (помимо той, которая стояла на поле оригинала). После сдачи подлинника в архив ориги­нал может быть уничтожен.

Дубликат представляет собой копию подлинника, обес­печивающую идентичное воспроизведение подлинника и пригодную для снятия копий.

Копией называют документы, воспроизведенные с под­линника (дубликата) и предназначенные для непосредст­венного использования при разработке, в производстве, при эксплуатации и ремонте изделий. Копии существуют учтен­ные и неучтенные. Учтенными копиями называют докумен­ты, которые находятся на учете на предприятии - держа­теле подлинников, что обеспечивает отражение в них всех изменений, вносимых в подлинник.

Группа конструкторских графических документов обыч­но в себя включает: чертежи деталей, сбо­рочные чертежи, чертеж общего вида, габаритный чертеж и электрические схемы - функциональную, принципи­альную и схему соединений. Чертежом детали называют документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контро­ля. Сборочный чертеж (СБ) содержит изображение сбо­рочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля. Чертеж, содержащий данные, определя­ющие конструкцию изделия в целом, взаимодействие его основных составных частей и поясняющий принцип работы изделия, называют чертежом общего вида (ВО). Габарит­ный чертеж (ГЧ) содержит упрощенное контурное изобра­жение изделия (обводы) с габаритными, установочными и присоединительными размерами.

Схемы как конструкторские документы. Схемой назы­вают графический конструкторский документ, содержащий условные изображения или обозначения частей изделия и связей между ними. Схемы по ГОСТ 2.701-76 обознача­ют шифром из двух знаков (цифра и буква). В зависимо­сти от видов элементов и связей, входящих в состав кон­струкции, схемы подразделяются на следующие виды (с указанием первого знака шифра): электрические (Э), гид­равлические (Г), пневматические (П), кинематические (К). В практике конструкторского проектирования РЭА в зависимости от основного назначения схемы подразделяют на типы (с указанием второго знака шифра): структурные (1), функциональные (2), принципиальные (3), соедине­ний (4).

Наименование схемы определяется ее видом и типом. Например, схема ЭЗ называется «схема электрическая прин­ципиальная», схема Э4 - «схема электрическая соедине­ний» и т. д.

Структурной называют схему, определяющую основ­ные функциональные части конструкции, их назначение и взаимосвязи. Эти схемы разрабатывают первыми, обычно на стадии технического предложения. Внешне похожая на нее функциональная схема разъясняет определенные про­цессы, протекающие в конструкции в целом или в отдель­ных ее функциональных цепях. Функциональные схемы применяют преимущественно для изучения принципов ра­боты, а также при наладке, регулировке, контроле и ре­монте.

Особое значение для конструкции РЭА имеет принципи­альная схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними, дающая детальное представление о принципе работы изделия. Согласно ГОСТ 2.702-75 на принципиальной схеме изображают все электрические эле­менты, необходимые для осуществления и контроля в изде­лии заданных электрических процессов, и все электричес­кие связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы, колодки и другие соединительные устройства), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

На принципиальной схеме допускается изображать и другие соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям. На принципиальной схеме должны быть однозначно определе­ны все элементы, входящие в состав изделия и изображен­ные на схеме, данные об элементах должны быть записаны в перечень элементов. При этом связь перечня с условными графическими обозначениями элементов должна осущест­вляться через позиционные обозначения. Перечень элемен­тов помещают на первом листе схемы, над основной над­писью или выполняют в виде отдельного документа, имею­щего свое собственное обозначение. В обоих случаях перечень элементов оформляют в виде таблицы, заполняе­мой сверху вниз.

На принципиальной схеме около условных графических обозначений элементов, назначение или использование ко­торых в условиях эксплуатации требует пояснения (пере­ключатели, контрольные гнезда и т. п.), должны быть по­мещены соответствующие надписи. Надписи, предназначен­ные для нанесения на изделие, на схеме заключают в кавычки. Рекомендуется указывать технические требования к схемам: характеристики входных и выходных цепей изде­лия (частота, напряжение и т. д.), а также параметры, подлежащие измерению на контрольных гнездах. Эти тре­бования помещают между основной надписью (штампом) и перечнем элементов на поле чертежа.

При проектировании изделия, в состав которого входит согласно структурной схеме несколько устройств (совокуп­ность элементов, представляющая собой единую конструк­цию, например блок, шкаф, модуль), для каждого устрой­ства следует выполнять отдельную принципиальную схему. Это требование имеет особое значение в связи с вероятно­стью применения данного устройства в других изделиях.

Если в состав изделия входят устройства, имеющие соб­ственные принципиальные схемы, то такие устройства в схеме изделия следует рассматривать как элементы. В этом случае детальный принцип работы изделия определяется совокупностью его принципиальной схемы и принципиаль­ных схем устройств.

Схемой соединений называют схему, показывающую со­единения составных частей изделия и определяющую про­вода, жгуты, кабели или трубопроводы (в гидравлических и пневматических схемах), которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединения и ввода (за­жимы, разъемы, сальники, проходные изоляторы, гермовводы и т. п.). Расположение графических обозначений уст­ройств и элементов на схеме соединений должно давать примерное представление об их действительном располо­жении в изделии. Должны быть указаны марки, сечения, расцветка проводов, марки кабелей, число, сечение и заня­тость жил. При большом количестве электрических соеди­нений данные о проводах и кабелях, адреса их присоеди­нения должны быть сведены в таблицу соединений, кото­рую помещают на первом листе схемы над основной надписью или в виде отдельного документа по ГОСТ 2.701-76 или 2.702-75.

Комплект разрабатываемых схем для данного изделия определяется его особенностями. Число схем на конструк­цию должно быть минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объеме, достаточном для проектирования на данной стадии, изготовления, настройки, регулировки, эксплуатации и ремонта изделия. На стадиях технического предложения, эскизного и технического про­ектов номенклатура схем определяется необходимостью обеспечить последующую стадию проектирования доста­точными исходными данными.

Текстовые конструкторские документы. В группе конст­рукторских текстовых документов содержится семь наи­менований: спецификация, ведомости, пояснительная за­писка (ПЗ), технические условия (ТУ), программа и мето­дика испытаний (ПМ), патентный формуляр (ПФ), карта технического уровня и качества изделия (КУ).

Текстовые документы подразделяются на содержащие в основном сплошной текст (ПЗ, ТУ, ПМ, большинство экс­плуатационных и ремонтных документов) и содержащие текст, разбитый на графы (ПФ, КУ, спецификация, ведо­мости и др.).

Спецификация (ГОСТ 2.108-68) является документом, определяющим состав сборочной единицы, комплекса или комплекта. Она необходима для изготовления и комплекто­вания конструкторских документов, для планирования за­пуска изделия в производство. В ней в определенном по­рядке записаны: составляющие документы, комплексы, сборочные единицы и детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты (монтажных, сменных, за­пасных частей, инструмента, тары и т. д.).

Ведомости (восемь наименований) представляют собой выписки из комплекта конструкторских документов по выбранному признаку, для того чтобы можно было судить об изделии (и комплекте документов) именно по этому признаку. Ведомость спецификаций (ВС) есть документ, содержащий перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их числа и входимости (ГОСТ 2.106-68). Ведомость ссылочных документов (ВД) содержит пе­речень документов, на которые имеются ссылки в конструк­торских документах. Ведомость покупных изделий (ВП) содержит перечень покупных изделий, используемых в раз­рабатываемом изделии; ведомость согласования, примене­ния покупных изделий (ВИ) содержит перечень тех покуп­ных изделий, применение которых согласовано с разработ­чиком с целью обеспечения правильности их использования для достижения высокого качества разрабатываемых кон­струкций, как правило - при отклонениях от требований, указанных в ТУ на эти покупные изделия (ГОСТ 2.117-71).

Пояснительная записка (ГОСТ 2.106-68) есть доку­мент, содержащий описание устройства и принципа дейст­вия разрабатываемого изделия, обоснование принятых при его разработке технических и технико-экономических реше­ний. В общем случае пояснительная записка должна со­держать разделы: введение, назначение, техническую ха­рактеристику, описание и обоснование конструкции, расче­ты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции, ожидаемые технико-экономические показате­ли, уровень унификации.

Технические условия (ГОСТ 2.114-70) должны содер­жать все требования (совокупность показателей, норм, пра­вил и положений) к качеству изделия, методы контроля, правила приемки и поставки. В ТУ концентрируются и не­которые основные данные, изложенные в других техничес­ких документах, для того чтобы можно было рассматривать технические условия как главный официальный документ, согласованный с заказчиком, предприятием-изготовителем и утвержденный министерством. ТУ должны содержать вводную часть, технические требования, правила приемки, методы контроля, правила транспортирования и хранения, указания по эксплуатации, гарантии поставщика.

Программа и методика испытаний (ГОСТ 2.106-68) есть текстовой документ, содержащий данные, подлежащие проверке при испытании изделия, порядок и методы контроля. Этот документ должен предусматривать проверку соответствия изделия чертежам, техническим требованиям, паспортным данным и метрологическим нормам, определение показателей качества и надежности изделия, проверку обеспечения стабильности работы, удобства обслуживания и проведения ремонта, проверку комплектности изделия, соответствия требованиям техники безопасности, устанавливать продолжительность и режим испытаний, необходимые замеры, схемы и средства контроля, значения предель­ных отклонений.

Патентный формуляр - ПФ (ГОСТ 2.110-68) содержит сведения о патентной чистоте изделия, а также о созданных и использованных при его разработке отечественных изобретениях. ПФ составляют на рабочих стадиях для оценки патентной чистоты и охраноспособности.

Эксплуатационные и ремонтные документы. Эксплуата­ционные документы (ГОСТ 2.601-68) предназначены для использования во время эксплуатации РЭА, при обслужи­вании и ремонте в условиях эксплуатации (т. е. не на спе­циализированном ремонтном заводе). Эти документы вклю­чают в себя пять наименований: техническое описание, ин­струкцию по эксплуатации, формуляр, паспорт, ведомости ЗИП.

Техническое описание (ТО) предназначено для изуче­ния изделия и должно содержать сведения об устройстве, принципе действия, технические характеристики и другие данные, необходимые для изучения и обеспечения полного использования технических возможностей изделия при правильной эксплуатации. Инструкция по эксплуатации (ИЭ) содержит правила обращения с изделием при хране­нии, транспортировании, подготовке к работе и использо­вании по прямому назначению. Кроме того, ИЭ содержит дополнительные сведения для поддержания изделия в по­стоянной готовности к действию. Начало эксплуатации из­делия отсчитывается с момента отправки изделия потре­бителю с предприятия-изготовителя. В указаниях по раз­борке, настройке, проверке изделия смысловой глагол в повелительном наклонении должен стоять на первом месте: «Включите», «Смажьте» и т. д. Документ ИЭ может объе­диняться с ТО. Объединенный документ выпускается под наименованием «Техническое описание и инструкция по экс­плуатации» (шифр ТО).

Формуляр (ФО) составляют на изделия, для которых необходимо вести учет их технического состояния (время работы, неисправности, виды ремонта и др.). ФО удосто­веряет гарантированные предприятием-изготовителем ос­новные показатели качества и технические характеристики изделия и включает в себя разделы для внесения сведений о техническом состоянии данного изделия в течение срока службы.

Паспорт (ПС) является документом, удостоверяющим гарантированные предприятием основные показатели каче­ства и характеристики изделия, а также гарантийные обя­зательства и сведения о рекламациях. Ряд разделов пас­порта по содержанию совпадает с разделами ФО, но в паспорте нет сведений о текущем состоянии изделия на данный момент, что есть в ФО. ФО и ПС никогда не объе­диняют, так как у этих документов разные задачи. Для не очень сложных изделий паспорт часто объединяют с ТО и ИЭ, выпуская объединенный документ под шифром ПС. В этом случае содержание ПС разбивают на разделы: на­значение изделия, технические характеристики, состав из­делия и комплект поставки, устройство и принцип работы, указания мер безопасности, подготовка к работе и порядок работы, техническое обслуживание, характерные неисправ­ности и их устранение, свидетельство о приемке, гарантий­ные обязательства, сведения о консервации и упаковке.

Ведомость ЗИП устанавливает номенклатуру, назначе­ние, количество и место укладки ЗИП. ЗИП предназначен для эксплуатации и ремонта данного изделия. Различают три вида основного комплекта ЗИП в зависимости от их значения и особенностей использования: одиночный, груп­повой и ремонтный. Одиночный комплект поставляют с каждым изделием для использования на месте эксплуата­ции. Групповой комплект поставляется самостоятельно, от­дельно от изделий. Он предназначен для обеспечения не­скольких изделий (группы), его хранят на базе или складе. Ремонтный комплект также поставляют самостоятельно, как и групповой, но он предназначен для среднего и капи­тального ремонта. Документ ЗИП должен состоять из раз­делов: запасные части, инструмент, принадлежности, ма­териалы. В разделе «Запасные части» выделяется подраз­дел «Крепежные детали», в разделе «Принадлежности» - подраздел «Контрольно-измерительная аппаратура». В пределах каждого раздела наименования составных частей записываются в алфавитном порядке.

Ремонтные документы (ГОСТ 2.602-68) выпускают только для среднего и капитального ремонта. Текущий ре­монт производят по эксплуатационным документам на ос­нове рабочей конструкторской документации, так же как изделия единичного и опытного производства. Средний и капитальный ремонт производят на специализированных предприятиях, поэтому ремонтные документы предназначе­ны для этих случаев. Основным ремонтным документом яв­ляется общее руководство по ремонту, составляемое для класса или группы однотипных изделий. Оно имеет шифр СО для среднего ремонта и КО - для капитального.

Внесение изменений в конструкторскую документацию. Общие условия внесения изменений. В процессе внедрения, освоения и производства изделий возникает необходимость внести изменения в КД. Под изменением КД понимают любое исправление, исключение или добавление данных без изменения обозначения документа. Внесение из­менений в графические и текстовые документы регламентировано ГОСТ 2.503-74, в документы на перфоносителях - ГОСТ 2.034-77. Вся слож­ность методики внесения изменений вызвана тем фактом, что конструк­торские, документы существуют не в одном экземпляре (подлинники, дубликаты и копии) и надо обеспечить внесение изменений заведомо во все экземпляры.

Изменения должны вноситься в графическую, текстовую конструктор­скую документацию при обнару­жении любой ошибки.

Изменения в КД нельзя вносить, если: 1) после изменения не со­храняется взаимозаменяемость с этим же изделием, выпущенным ранее; 2) изменяемый документ заимствован для других изделий и вносимые в него изменения недопустимы для этих изделий. В таких случаях вы­пускают КД под новым номером и с новым обозначением. Изменения должны вноситься во все взаимосвязанные документы.

Следует вносить изменения, вызванные изменением стандартов и технических условий на материалы и комплектующие изделия. К сожа­лению, изменений такого характера очень много. Чтобы снизить трудо­емкость внесения изменений, допускается такие изменения не вносить до тех пор, пока подлинники не подвергнутся переизданию. Но это допускается в тех случаях, когда сохраняется марка материала, а из­мененная характеристика качества и параметры, определяющие взаимо­заменяемость, отвечают требованиям.

Изменение и аннулирование КД производятся на всех рабочих ста­диях. Изменения вносят путем выпуска извещений, составляемых по известным правилам, что само по себе трудоемко, но необходимо для обеспечения порядка и полного охвата всех взаимосвязанных докумен­тов. Как исключение, для сокращения цикла разработка - внедрение и снижения трудоемкости конструкторских работ на стадии опытного об­разца допускается вносить изменения без выпуска извещений. При этом принимается во внимание, что КД на опытный образец имеет узкоцеле­вое назначение (для изготовления образца с целью проверки работо­способности конструкции), не подлежит заимствованию на этой ста­дии отработки конструкции и хранится не в бюро (отделе) технической документации (главном архиве), а в промежуточном архиве конструк­торского подразделения, разрабатывающего опытный образец.

Два вида извещений. Предусмотрено применение извещений двух видов: извещений об изменении (основной вид документа) и предвари­тельных извещений.

Извещением об изменении называют документ, содержащий сведе­ния, необходимые для внесения изменений в КД, для замены или анну­лирования КД. В этом документе должны быть указаны причины и сроки внесения изменений и даны сведения об использовании задела в произ­водстве. Извещение об изменении выпускается предприятием - держа­телем подлинников (ГОСТ 2.503-74). На бланке извещения, если изме­нение можно понять неоднозначно или его вносят подчисткой (смыв­кой), приводят содержание изменяемого участка документа до и после внесения изменений с указанием: «Имеется» и «Должно быть».

Предварительное извещение об изменении (ПИ) является времен­ным документом для внесения изменений в копии, находящиеся в произ­водстве. ПИ действует до погашения его извещением об изменении. Из самого названия ПИ следует временность действия (до трех месяцев). Их направляют на предприятие - держатель подлинников для оформ­ления этим предприятием (если оно будет с этим согласно) извещения об изменении. Извещения об изменении может оформлять только пред­приятие - держатель подлинников, и только ему разрешено вносить из­менения в подлинники, тогда как в копии, находящиеся в производстве, изменения может вносить сам конструктор - разработчик этой детали или узла. Это личное право предоставляется конструктору при обнару­жении ошибки, чтобы сократить непроизводительные затраты. Конструк­тор вносит исправления за своей подписью с записью в журнале заме­чаний, который ведут на производстве по данному изделию, с после­дующим выпуском извещения об изменении. Следует подчеркнуть, что такие изменения может вносить только лично разработчик, подписав­ший в свое время данный чертеж, а не какое-либо другое лицо. Это необходимо, чтобы устранить безответственность.

Правила внесения изменений в подлинники. Изменения в подлинни­ках должны выполняться зачеркиванием тонкими линиями размеров, слов, знаков так, чтобы можно было прочесть зачеркнутое. Рядом с за­черкнутым проставляют новые данные. Если изменению подлежит гра­фическое изображение, то изменяемую часть обводят тонкой замкну­той линией и крестообразно перечеркивают. Измененный участок изо­бражения выполняют на свободном поле чертежа (ГОСТ 2.503-74, п. 3.4). Над измененным участком делают надпись «Взамен перечерк­нутого». Если изменяется все изображение, то его перечеркивают и вы­полняют заново.

Около каждого изменения, в том числе около места, исправленного меткой (смывкой), за пределами изображения наносят порядковый Номер изменения в кружке диаметром 6 мм и соединяют этот кружок сплошными линиями с изменяемыми участками. При внесении изменений в текст линий от кружков не проводят, а в каждой изменяемой строке проставляют в кружке на поле номер изменения.

Изменения на каждый документ оформляют, как правило, отдельным извещением, в котором, кроме существа изменения, указывается причина, срок внесения в КД и срок внедрения в производство, указы­вается, как поступить с имеющимся заделом в производстве (задел доработать, задел не использовать, на заделе не отражается).

Возможным причинам изменений для краткости записи присваиваются шифры:

Причина изменения Шифр

Конструктивные улучшения 1

Технологические улучшения 2

Стандартизация и унификация 3

Внедрение и изменение НТД, 4

изменение условий поставки

материалов и комплектующих изделий

Результаты испытаний 5

Изменение литерности 6

Устранение ошибок 7

Резерв 8

Требования заказчика 9

Прочие причины 10

Тема 3. Общие физические проблемы,

возникающие при конструировании РЭА.

Классификация РЭА по категориям, классам и группам. Конструк­ции РЭА различного назначения, устанавливаемые на различные объек­ты техники - так называемые носители, имеют особенности, вытекающие из специфики назначения и условий эксплуатации.

По мере развития миниатюризации происходит уменьшение габари­тов и массы РЭА, приводящее к стиранию резких граней между кон­струкциями РЭА различного назначения, устанавливаемыми на различ­ных объектах, т. е. к универсализации. Универсализация предполагает разработку конструкций, пригодных для работы на любых объектах и в любых условиях. Универсальная конструкция должна обладать функ­циональной избыточностью и соответствовать наиболее жестким ус­ловиям из всех возможных условий применения. Это может быть оп­равдано в тех случаях, когда достигается простыми средствами и поз­воляет значительно увеличить масштаб производства.

Для РЭА, функциональное назначение которой существенно свя­зано с объектом установки, универсализация не всегда оправдана. По­этому при конструировании РЭА наряду с универсализацией сохраня­ет значение специализация конструкций. Специализация РЭА обуслов­лена тем, что объект установки задает специальное функциональное наз­начение для РЭА данной категории, класса или группы.

Категории характеризуют РЭА по продолжительности работы. Раз­личают четыре категории РЭА: многократного, однократного, непре­рывного и общего применения. РЭА категории многократного приме­нения способна выполнять свои функции несколько раз по мере необ­ходимости, однократного — один раз за период эксплуатации. РЭА непрерывного применения предназначена для непрерывной работы все время, за исключением плановых и вынужденных перерывов в работе. РЭА общего применения работает в смешанном режиме, как, напри­мер, бытовая РЭА.

Классы подразделяют РЭА по трем глобальным зонам использова­ния: наземная РЭА (суша), морская (океан), бортовая (воздушное и космическое пространство).

Внутри классов будем различать специализированные группы в зависимости от объекта установки.

Класс 1 — наземная РЭА. Класс наземной РЭА включает в себя три основные группы: стационарная, для подвижных объектов, носи­мая РЭА - и дополнительную группу бытовая РЭА.

При конструировании РЭА наземного класса возникает общая за­дача защиты от вибраций, ударов, пыли в условиях нормального а4тмо­сферного давления.

Стационарная РЭА характеризуется: 1) особой продолжительнос­тью эксплуатации и необходимостью постепенной модернизации; 2) ра­ботой в помещении с нормальными климатическими условиями: темпе­ратурой (25±10)°С, относительной влажностью (65±15)%, атмо­сферным давлением (1033±30) гПа; 3) отсутствием механических пе­регрузок во время работы; 4) транспортированием в амортизирующей упаковке; 5) хранением в складских условиях в климатических зонах изготовителя и потребителя; 6) высокой ремонтопригодностью при ре­монте на месте установки.

Для стационарной РЭА имеются ограничения (ГОСТ 12863-67) на габариты и массу одной стойки или шкафа, определяемые удобством транспортирования, выгрузки, передвижения внутри помещения и т. п.

При конструировании РЭА необходимо пре­дусматривать возможность их постепенной модернизации. Конструкция должна допускать модернизацию путем незначительного усовершенст­вования, замены отдельных блоков или введения приставок. Иначе го­воря, конструкция должна обеспечивать на длительный период (иногда десятилетия) совместимость устаревшей, но еще работающей РЭА с новой РЭА. Однако конструирование предполагает и периоды полной смены всей РЭА, когда дальнейшее по­степенное добавление модернизирован­ных частей невозможно.

Разновидностью стационарной РЭА является подгруппа переносной РЭА, к которой относят лабораторную, меди­цинскую и иную РЭА. Объектом уста­новки является поверхность стола, пола и т. п. Переносная РЭА всегда работает в комнатных условиях и не должна ра­ботать во время переноса с места на место. Перенос должен осуществляться, как правило, одним - двумя человеками.

Группа РЭА для подвижных объек­тов отличается тремя особенностями. Первая - повышенные требования к за­щите от вибраций и ударов, включая не­обходимость работы в условиях механи­ческих воздействий. Вторая особенность состоит в требовании к конструкции допускать погрузку и разгрузку легко расчленяемых частей силами двух человек. Третья особенность относится к усиленному воздействию абразивной дорожной пыли.

К РЭА для подвижных объектов относят мобильные связные, радио­локационные и пеленгаторные станции, диспетчерские станции строи­тельных, сельскохозяйственных и транспортных предприятий, включая железнодорожный транспорт, передвижные телевизионные студии, ав­томобильные приемники и магнитофоны и пр.

Общая масса комплекса РЭА для одной грузовой автомашины должна составлять примерно 2/3 ее грузоподъемности; ос­тальная 1/3 идет на запас для проезда по плохим дорогам, на ЗИП и бытовое оборудование операторов. Масса каждого моноблока не дол­жна превышать 60 кг для осуществления демонтажа с автомашины в аварийных условиях.

В отличие от сложных комплексов, устанавливаемых на подвиж­ных наземных объектах и не рассчитанных на работу во время движе­ния объекта, связные радиостанции диспетчерской службы на тран­спортных средствах должны работать во время движения, т. е. при усиленном воздействии ударов и вибраций, обильной пыли и избыточной влажности.

Носимая РЭА характеризуется размещением ее на человеке и не­обходимостью защиты от случайных значительных ударов, неизбежных в полевых условиях (геологоразведка или другое применение). К но­симой РЭА относятся станции ближней связи, портативные радиопе­ленгаторы, некоторые виды медицинской аппаратуры. Требование про­странственной совместимости совпадает с эргономическими требования­ми. Один человек может носить продолжительное время за плечами 10 кг, на ремне через плечо 3 кг, в кармане 0,7 кг. Важность миниатюризации в этом случае проявляется наиболее весомо. Кроме общих климатических требований, при работе носимой РЭА добавляются ус­ложненные условия в холодное время года, связанные с конденсацией росы в результате отпотевания при внесении с холодного воздуха в теплое помещение. Характерным для носимой РЭА является большая зависимость конструкции от габаритов и массы источников питания. Но­симую РЭА для полевых условий выполняют в герметичном корпусе.

Бытовая РЭА отличается следующими тремя особенностями: по­вышенным эстетическим значением внешнего вида и акустических дан­ных, приспособленностью к эксплуатации совершенно неподготовленным человеком, массовостью производства и определяющим значением сто­имости. Для поддержания спроса у населения используют три главных пути в развитии конструкций бытовой РЭА: 1) создание принципиально новой РЭА, вызывающее новые потребности у населения, не завися­щее от наличия у потенциальных покупателей старых конструкций РЭА; 2) совершенствование ранее выпускавшихся конструкций с целью максимальной автоматизации управления и улучшения характеристик; 3) повышение технологичности с целью снижения стоимости.

Особое значение имеют вопросы технической эстетики. Мода, вку­сы людей меняются часто, иногда раньше, чем РЭА стареет по своим техническим показателям. Поэтому наблюдается тенденция к конструи­рованию бытовой РЭА в максимально скромном, профессиональном ис­полнении, а также в виде взаимодополняющих конструктивно и эстети­чески согласованных устройств - модулей. В таком случае потребитель может докупать аппаратуру постепенно и не дублируя ее. Например, потребителю во многих случаях достаточно иметь один общий высоко­качественный акустический агрегат для проигрывания пластинок, для магнитофона, радиоприемника и телевизора. Тогда модуль акустичес­кого агрегата должен сопрягаться (электрически и конструктивно) с модулем проигрывателя (рекордера), модулем приемника, магнитофо­на, телевизора, которые могут не содержать акустической части, что дешевле.

Комплексная миниатюризация способствует развитию модульного построения бытовых радиоэлектронных систем с одновременным отка­зом от выполнения аппаратуры в виде «радиомебели» и переходом на настенное размещение. Проигрыватель, магнитофон, шкалу приемника устанавливают на книжных полках. Акустические излучатели размеща­ют под потолком, плоский телевизор - на стене.

Класс 2 — морская РЭА. Этот класс включает в себя три основные группы: судовую, корабельную и буйковую РЭА - и отличается тремя особенностями:

1) комплексное воздействие климатических и механических фак­торов: 100 %-ная влажность при повышенной температуре и солевом тумане в сочетании с непрерывной вибрацией от двигателей, ударными перегрузками и линейными ускорениями;

2) длительное автономное плаванье с отрывом от ремонтных баз;

3) акустические, магнитные и радиационные воздействия.

Морская среда, окружающая судно, является постоянно действу­ющим фактором, опасным для РЭА, Соленость океанской воды велика, достигает 35 г солей на 1 л. Это обстоятельство активизирует раз­рушительные физико-химические процессы, протекающие при воздей­ствии влаги на металлические и изоляционные материалы, входящие в состав РЭА. Морская РЭА должна разрабатываться в тропическом ис­полнении, предусматривать коррозионную стойкость и плеснестойкость. Кроме того, на случай прямого попадания воды должна обеспечиваться водозащищенность и брызгозащищенность. Прямое воздействие воды наблюдается во время штормов, в аварийных ситуациях, при проти­вопожарном и противорадиоактивном самоорошении помещений. В ря­де случаев морская РЭА предназначается для работы в погруженном в воду состоянии. Судовая и корабельная РЭА обладает следующими классобразующими признаками:

1) высоким уровнем типизации в целях упрощения материально-технического снабжения судов запасными узлами;

2) возможностью ремонта на месте установки при минимальном ко­личестве персонала и ограниченных контрольно-измерительных и ре­монтных средствах без захода на ремонтную базу;

3) необходимостью учета ограниченности размеров люков и про­ходов на судне;

4) защищенностью от сильных высокочастотных и низкочастотных (работа гидроакустических станций) электромагнитных полей;

5) вибростойкостью (работа механизмов) и ударостойкостью при ударах волн и при стрельбах (для корабельной РЭА, имеющей ракет­ное, торпедное, артиллерийское вооружение), стойкостью к ускоре­ниям, возникающим при качке.

Судовая РЭА устанавливается на пассажирские, грузовые суда (сухогрузные, наливные, промысловые, буксиры, ледоколы и др.), ко­рабельная - на надводные корабли и подводные лодки. Кроме РЭА связи, на судах, надводных кораблях и подводных лодках раз­мещены радиотехнические средства кораблевождения, к которым от­носятся средства коррекции корабельных навигационных систем' (радио­навигационные и радиолокационные станции, радиомаяки), навигаци­онные гидроакустические и телевизионные средства наблюдения (эхолоты, гидроакустические станции) и т. д. Разнообра­зие РЭА, сосредоточенной на судне или корабле, затрудняет снабжение запасными узлами. Особое внимание при конструировании судовой и корабельной РЭА должно уделяться стойкости при ударах. Радиоло­кационные установки, устройства передачи сигналов бедствия и т. д. дол­жны сохранять работоспособность в случае повреждения самого судна или корабля в результате столкновения или других аварийных си­туаций.

Ограниченные габариты рубок, предназначенных для размещения РЭА, должны учитываться конструктором при обеспечении требуемой ремонтопригодности на месте установки РЭА.

В благоприятных условиях находится связная РЭА, размещаемая в радиорубке. Согласно международным правилам, в радиорубке долж­на быть вентиляция, обеспечивающая 20 обменов воздуха в час, и долж­на поддерживаться температура от 18 до 23 °С.

Автоматизированную РЭА устанавливают в необитаемых помеще­ниях (отсеки, трюмы), где климатические условия тяжелые. Часть спе­циальной корабельной РЭА размещается на открытой палубе или за бортом ниже ватерлинии.

Обеспечение электромагнитной совместимости является одной из сложных задач, возникающих при размещении судовой и корабельной РЭА. Эффективно обеспечить совместимость можно только принятием мер при конструировании самого судна. Для соединений между стой­ками должен применяться экранированный кабель. Броня кабеля за­земляется через небольшие интервалы по всей длине. Радиорубка долж­на представлять собой тщательно экранированное помещение.

Буйковая РЭА служит навигационным и другим целям и характе­ризуется: 1) особой продолжительностью необслуживаемой эксплуата­ции; 2) воздействием сильных ударов, связанных с волнением моря и с постановкой буя способом сбрасывания.

Температурные условия для буйковой РЭА считаются хорошими благодаря интенсивному теплоотводу от корпуса. К группе буйковой РЭА следует относить переносные радиостанции спасательных средств. Спасательная РЭА должна выполняться в легком герметическом корпу­се, стойком к соленой воде, обладать дополнительной плавучестью и вы­держивать без повреждения удар о воду при сбрасывании с высоты 10 м.

Класс 3 - бортовая РЭА. Этот класс включает в себя группы ави­ационной, космической и ракетной техники. Бортовой называют РЭА, устанавливаемую на летательных объектах. Постоянная потребность в усложнении функций РЭА бортового класса ограничивается возмож­ностями летательных объектов по массогабаритным показателям, по­этому уменьшение габаритов и массы бортовой РЭА принято считать первой задачей при конструировании. Вторая задача связана с необ­ходимостью для бортовой РЭА, располагаемой вне гермоотсека, рабо­тать в условиях разреженной атмосферы. На большой высоте воздух разрежен (на высоте 26 км—до 2 кПа), что приводит к снижению его электрической прочности. На участках конструкции, имеющих острые углы и находящихся под высоким потенциалом, возможно коронирование. Герметизированная РЭА, расположенная вне гермоотсека, ис­пытывает внутренние разрывающие усилия. Томимо названных двух общих задач, стоящих при конструировании бортовой РЭА и являющихся классобразующими признаками, каж­дая группа имеет особенности.

Вертолетная и самолетная РЭА характеризуется относительной кратковременностью непрерывной работы, измеряемой часами. В ос­тальное время РЭА находится под контролем персонала ремонтной ба­зы: подвергается периодическому осмотру и контролю, перед каждым вылетом производится предполетная проверка. Конструкция такой РЭА должна обеспечивать свободный доступ к внутренним частям для уменьшения времени на поиск неисправности. Чем меньше времени рас­ходуется на предполетную проверку, тем больше экономический эф­фект от эксплуатации самолетов гражданского воздушного флота. От­сюда вытекает требование высокой контролепригодности и ремонто­пригодности конструкции.

Температура корпуса самолета изменяется в широких приделах. Летом на аэродроме в южных районах корпус нагревается более чем до 50° С. При взлете и подъеме температура резко падает, достигая -50⁰ С на высоте 10 км. На сверхзвуковых самолетах при полете в плотных слоях атмосферы корпус может нагреваться до 150° С. В результате РЭА, расположенная вне гермоотсека, испытывает тепловые удары.

Вибрационные ударные и линейные перегрузки для конструкций РЭА самолетной группы значительны.

Во всех случаях задается диапазон частот вибрации. Нижние час­тоты возникают во время движения самолета по взлетно-посадочной полосе, а верхние связаны с работой двигателя. На взлете и посадке образуются ударные перегрузки с хаотическим чередованием ударов. При любом изменении скорости возникают линейные перегрузки.

В процессе полета летчик непрерывно поддерживает радиосвязь с диспетчерами. Он должен быть информирован о зонах грозовой облач­ности, местонахождении других самолетов и т. д. Весь посадочный ма­невр осуществляется с помощью радиотехнических систем посадки. Результаты работы РЭА используются летчиком или штурманом, для которых эти результаты - не цель действий, а только средство для выполнения другой задачи. Следовательно, РЭА должна работать ав­томатически, самостоятельно обрабатывать результаты и выдавать их в виде, удобном для быстрого восприятия: отклонение стрелки влево – вправо, зажигание сигнала, совмещение визиров.

Разрабатывая конструкцию самолетной РЭА, нужно иметь в виду, что заняты не только зрение, слух и руки летчика, но и ограничено место, где могут быть установлены органы управления и средства отображения информации.

Блоки самолетной РЭА приходится выносить в те места самолета, где есть удобный доступ для смены и осмотра. Поэтому характерной особенностью являются коммуникации дистанционного уп­равления. На самолетах и вертолетах отведены радиоотсеки, где РЭА компонуется в виде стоек или на монтажных рамах.

К космической и ракетной РЭА, помимо общих требований к бор­товому классу, предъявляют дополнительные требования: 1) особой ограниченности объема и массы в связи с необходимостью иметь мини­мальную стартовую массу ракеты-носителя; 2) чрезвычайно высокой безотказности; 3) высокой ремонтопригодности в предстартовый пери­од; 4) совместного действия вибрационных и линейных нагрузок во время старта.

Следует особо отметить требования к безотказности во время по­лета и к ремонтопригодности в предстартовый период. Практически любые_/затраты на повышение этих показателей будут малы по сравнению с общей стоимо­стью запуска космического ко­рабля. Весь успех космической экспедиции в конечном счете определяется безотказностью работы РЭА. Поэтому функцио­нальные узлы многих систем должны иметь резервирование. Резервирование включается как автоматически, так и экипа­жем. Для определения вышед­шего из строя блока космонав­ты наблюдают за бортовыми индикаторами и принимают ре­шение о переключении на ре­зервный блок. Переключение должно производиться одним движением. Пульт управления в кабине космического корабля напоминает самолетный, но проектируется с учетом состояния невесомости оператора.

РЭА искусственных спутников Земли относится к группе косми­ческой, но является необслуживаемой. Эта аппаратура характеризуется:

1) особой продолжительностью эксплуатации без обслуживания (годы); 2) работой в условиях атмосферы с постоянным газовым составом низ­кой влажности или в вакууме; 3) циклическим изменением температуры; 4) отсутствием механических нагрузок во время работы; 5) опасностью воздействия радиации.

Спутник представляет собой контейнер, заполненный РЭА и фи­зическими приборами, которые служат датчиками для РЭА. Источни­ком питания являются химические элементы, работающие совместно с солнечными батареями, установленными на раскрывающихся створках большой площади.

Дополнительные отличительные черты ракетной РЭА: 1) разовость использования; 2) необходимость в особой кратковременности предстар­товой проверки и высокой ремонтопригодности в предстартовых усло­виях; 3) работа в условиях быстрого возрастания окружающей тем­пературы на обшивке ракеты — до нескольких сотен градусов; 4) длительная сохраняемость при многолетнем хранении; 5) большие удар­ные нагрузки. Для того чтобы измерять режим и производить подстройку не­посредственно перед пуском, в конструкции ракетной РЭА должно быть предусмотрено дистанционное управление с выводом контрольных то­чек на корпус ракеты в места, удобные для доступа. Для полного ис­пользования объема отсека, выделяемого на малых ракетах, РЭА име­ет вид цилиндра.

Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) ГОСТ 14254-96 (МЭК 529)

Примеры записи в коде IP: IPXX, IPX5, IP52, IP03, IP40

X - отсутствует необходимость нормирования.

О - нет защиты.

Степени защиты от внешних твердых предметов, обозначаемые первой характеристической цифрой	Степени защиты от воды, обозначаемые с помощью второй характеристической цифрой
1Х – защищено от внешних твердых предметов диаметром больше или равным 50 мм;	Х1 – защищено от вертикально падающих капель воды;
2Х – то же, но 12,5 мм;	Х2 – то же, но когда оболочка отклонена на угол 15;
3Х - то же, но 2,5 мм;	Х3 – защищено от воды, падающей в виде дождя;
4Х - то же, но 1,0 мм;	Х4 – защищено от сплошного обрызгивания;
5Х – пылезащищено – проникновение пыли исключено не полностью, однако пыль не должна проникать в количестве, достаточном для нарушения нормальной работы оборудования или снижения его безопасности;	Х5 – защищено от водяных струй;
6Х – пыленепроницаемо – пыль не проникает в оболочку.	Х6 – то же, но от сильных водяных струй;
	Х7 – защищено от воздействия воды при временном (непродолжительном) погружении в воду;
	Х8 – защищено от воздействия воды при длительном погружении в воду.