Перспективы волоконно-оптических технологий

Вышел очередной номер корпоративной газеты «Электроприбор» (логотип газеты в шапке новости). Одним из самых интересных материалов стало интервью начальника лаборатории волоконной оптики к.т.н. Александра Унтилова о достижениях АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», современном состоянии и перспективах применения одного из разрабатываемых в концерне видов гироскопов – волоконно-оптического (ВОГ).

– Александр Алексеевич, напомните, пожалуйста, историю создания волоконно-оптических гироскопов в ЦНИИ «Электроприбор». Как давно концерн начал работать в этом направлении?

– В начале 2000-х гг. стало понятно, что назрела замена инерциальных навигационных систем на основе привычных нам механических гироскопов и настало время заняться созданием бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) на основе перспективного волоконно-оптического гироскопа. Начали мы с создания БИНС на базе покупных ВОГ фирмы «Физоптика».

В 2001–2005 гг. под руководством д.т.н., проф. Л.П. Несенюка в «Электроприборе» были разработаны первые приборы на ВОГ для кораблей и наземного транспорта. Были созданы миниатюрная интегрированная инерциальная и спутниковая система навигации и ориентации «Мининавигация-1» и первая БИНС с применением автокомпенсационного вращения «Мининавигация-К», на основе которой в дальнейшем был создан ряд малогабаритных систем гироскопической стабилизации «Зенит-СК», ТКУ, «Бекар-Э».

Но для морских систем нужны значительно более точные гироскопы, и стало понятно, что необходимо заняться разработкой собственных высокоточных ВОГ. К этой работе был привлечён соисполнитель – научно-исследовательский центр световодной фотоники Университета ИТМО во главе с профессором И.К. Мешковским, у которых был опыт применения современной оптики и электроники при разработке устройств подобных тем, что необходимы в ВОГ.

В 2012 г. были созданы первые БИНС семейства «Бемоль», построенные уже на базе ВОГ собственного производства.

– В 2015 году в концерне была открыта «башня» для вытяжки оптического волокна. Расскажите, с какой целью это было сделано?

– Сначала концерн закупал волокно для изготовления своих ВОГ, но так как точность прибора напрямую зависит от качества исходных компонентов, то было решено наладить собственное производство. Производить своё волокно не только выгоднее, но и безопаснее – компетенции сотрудников лаборатории являются гарантией качества продукции, которая после станет основой гироскопа.

К этому моменту коллектив лаборатории значительно укрепился, к нам пришла группа специалистов во главе с д.т.н. М.А. Ероньяном, который имеет огромный опыт по созданию оптоволокна.

– Какие задачи в области волоконной оптики решаются в концерне сегодня?

– В концерне работает центр волоконно-оптических технологий. Оборудованы специальные чистые производственные помещения со строго контролируемой степенью очистки воздуха. Помимо оборудования для производства волокна центр оснащён современным технологическим и контрольным оборудованием для изготовления и всесторонних испытаний волоконно-оптических гироскопов.

Таким образом, обеспечен полный цикл от производства специализированного оптического волокна до создания высокоточных систем на ВОГ собственной разработки и производства серийных БИНС на ВОГ.

Разработаны и выпускаются ВОГ навигационного класса точности с диаметром катушки чувствительного элемента 150 и 200 мм. Результаты испытаний ВОГ показывают, что его основные точностные характеристики сопоставимы с зарубежными и отечественными аналогами.

На сегодняшний день созданы и серийно поставляются 7 типов бесплатформенных инерциальных систем на ВОГ различного назначения, ещё несколько находятся в разработке, заказчикам уже отгружено около 100 приборов.

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Производство оптического волокна методом MCVD состоит из двух основных этапов. На первом производится преформа – заготовка, в которой методом химического осаждения создаётся структура будущего волокна и в дальнейшем получается само волокно. Такое производство создано в филиале №1. Для изготовления преформы на внутреннюю поверхность трубки из чистого синтетического кварца наносится требуемое количество слоёв особого состава, которое станет сердцевиной волокна.

Затем трубка схлопывается и получается стержень с нужной сердцевиной. Вторая стадия реализуется в лаборатории на центральной площадке. Здесь расположена линия по изготовлению волокна с необходимыми для дальнейших применений характеристиками. Вытяжка волокна из преформы производится на специализированном оборудовании, смонтированном на «башне» высотой в 12 м. Скорость вытяжки может достигать 200 м в минуту (фактическая скорость определяется конкретным режимом вытяжки). Стержень ставится на подающее устройство башни, разогревается до температуры около 2000 градусов, после чего размягчившееся стекло преформы вытягивается в тонкое волокно, по внешнему виду похожее на леску. Из стержня получается несколько километров оптического волокна.

– Какие ещё применения может иметь выпускаемое концерном оптоволокно?

– Запуск собственного производства оптического волокна позволяет активнее развивать и некоторые другие направления деятельности. В частности, в тесном сотрудничестве с научно-исследовательским центром «Интегрированные системы освещения обстановки» активно проводятся исследования и разработки в области гидроакустики. Наиболее перспективно создание волоконно-оптических гидроакустических датчиков буксируемых и покровных антенн.

– Какие достижения в области волоконной оптики вы относите к наиболее значимым?

– На сегодняшний день по ключевым параметрам производимые в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» световоды зачастую превосходят представленные на рынке аналоги. Во-первых, в созданных концерном световодах достигнуто высокое значение h-параметра (основная характеристика для сохранения состояния поляризации в световоде). Во-вторых, в изгибостойких световодах удалось получить сочетание минимальных оптических потерь при изгибах и потерь в местах сварки. Разработано несколько типов специальных оптических волокон, в том числе радиационно-стойкое, предназначенное для использования в сложных условиях эксплуатации.

Изначально мы производили оптоволокно исключительно для нужд концерна. С 2020 г. начались поставки продукции по коммерческим заказам.

– На развитии каких направлений будет сделан акцент в ближайшей перспективе?

– Главное направление будущих исследований – дальнейшее повышение точностных характеристик ВОГ. При кажущейся простоте прибора он в то же время чрезвычайно подвержен различным внешним воздействиям, таким как изменения температуры окружающей среды, акустические шумы и вибрации, магнитные поля и т.д. Ключевым вопросом сейчас является компенсация дрейфов, вызванных изменением температуры. Кроме того, перед нами стоит задача уменьшить габариты гироскопа при сохранении или улучшении точности и снижении стоимости. Активно ведутся исследования по поиску оптимальных параметров чувствительного элемента ВОГ, например, по уменьшению габаритов катушки, сокращению длины оптического волокна, изменению профиля намотки.

Как отметил академик В.Г. Пешехонов на одном из недавних заседаний Учёного совета, «у нас теперь есть подразделение, которое разбирается в волоконно-оптических гироскопах». Это значит, что у концерна имеются конкретные перспективы дальнейшего расширения тематики и номенклатуры приборов, и мы понимаем, как достичь этого.

Длительное время гироскоп представлял собой исключительно механическое устройство. На основе механических гироскопов были созданы первые навигационные системы. Однако сложность и трудоёмкость изготовления, значительные габариты, вес и энергопотребление и, как следствие, высокая стоимость ограничивали их применение.

На замену механическим в конце прошлого века пришли оптические устройства. В частности, активное развитие элементной базы волоконной и интегральной оптики привело к появлению нового типа инерциальных датчиков угловых скоростей – волоконно-оптических гироскопов.

Ещё в 1913 г. Жоржем Саньяком был открыт эффект, который получил его имя и лёг в основу принципа работы всех современных оптических гироскопов, таких, например, как ВОГ и лазерный гироскоп. ВОГ, как следует из названия, представляет собой плотно намотанное оптическое волокно большой длины, по которому в противоположных направлениях распространяются лучи света. Чем длиннее волокно, тем более точный гироскоп можно получить.

Волоконно-оптические гироскопы обладают большим количеством несомненных преимуществ: простотой конструкции, технологичностью, малыми габаритами, небольшим временем готовности, значительной устойчивостью к ускорениям и вибрациям, низким энергопотреблением, высокой надёжностью, длительным сроком службы (десятки лет) и меньшей стоимостью при сравнимой с другими типами гироскопов точностью.

Дальнейшая информация: по материалам пресс-службы АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»

День Черноморского флота России

13 мая в России отмечается день Черноморского флота. Праздник был установлен приказом главнокомандующего ВМФ РФ в 1996 году. В этом году флот отмечает своё 240-летие со дня основания.

Черноморский флот России ведёт свою славную историю с XVIII века, когда Российская империя начала активно развивать своё морское присутствие и влияние в Чёрном море. Сам флот был основан 13 мая 1783 по указу Екатерины II после присоединения Крыма к России. Его основу составили корабли Азовской и Днепровской речных флотилий. Уже в 1790 году состоялась первая крупная морская битва России на Чёрном море – Керченское сражение, в которой российский флот одержал победу над турецким флотом.

Сегодня Черноморский флот России является одним из важных элементов обороны России на южных рубежах страны и продолжает активно развиваться и модернизироваться. Так, именно 13 мая 2023 года, в день 240-летия Черноморского флота, в Балтийске состоялась торжественная церемония приёма в состав Военно-Морского Флота Российской Федерации нового корвета «Меркурий» проекта 20380 (заводской номер 1007) и подъёма на нём Георгиевского Военно-морского флага. Церемония была проведена под руководством Главнокомандующего ВМФ России адмирала Николая Евменова. Корвет зачислен в состав Черноморского флота ВМФ России.

Дальнейшая информация: Краснознамённый черноморский флот

Поздравление генерального директора АО «КМП» Леонида Стругова сотрудникам Группы КМП с Днём Победы!

Дорогие ветераны, дорогие коллеги!

Поздравляю вас с Праздником Победы!

День Победы имеет особое значение в истории России. Этот праздник был и остаётся священным для всех. В этом дне сплелись наша память, наша гордость, наша скорбь о погибших, живая история нашей страны.

Каждая семья заплатила огромную цену за победу. И об этой цене нужно помнить.

Мы — прямые потомки людей, которые в те суровые годы сделали для Родины столько, что это невозможно измерить. Они уничтожили фашизм и спасли Отечество, жизнь будущих поколений, освободили Европу, защитили мир, восстановили города и села, добились грандиозных свершений.

Сегодня наше время нести вахту по защите Родины. Будем достойны памяти наших отцов и дедов и выполним задачи, поставленные перед нами Родиной!

Я поздравляю вас и ваши семьи с великим праздником страны, с Праздником Победы! Желаю здоровья и благополучия вашим родным и близким.

Слава победителям! Вечная память павшим!

Дальнейшая информация: press@aokmp.ru

Поздравление генерального директора АО «КМП» Леонида Стругова трудовым коллективам Группы КМП с Праздником Весны и Труда

В преддверии праздника Леонид Стругов обратился ко всем работникам Группы КМП и поздравил их с наступающим Праздником Весны и Труда. В обращении говорится:

«Дорогие коллеги!

Поздравляю вас с наступающим Праздником Весны и Труда!

У замечательного майского праздника долгая и славная история. Менялись его названия, но никогда не менялась суть. 1 мая – праздник человека труда! Это праздник мирного созидания и труда на благо нашей большой Родины!

Этот день напоминает о том, что сила и мощь нашей страны строятся на объединённом труде и настойчивости наших трудовых коллективов.

Хочу поблагодарить всех сотрудников Группы КМП за преданность делу, усердие в работе, которые стали и остаются ключевыми факторами общего успеха нашей корпорации!

Дорогие друзья, желаю вам успехов и новых достижений в работе, открытий и прорывов в научной деятельности!

Все вместе мы продолжим работать для выполнения задач, поставленных перед нами страной и её руководством».

Фото Anna Kumpan on Unsplash

Дальнейшая информация: press@aokmp.ru

Редколлегия журнала АО «КМП» «Морское оборудование и технологии» провела заседание

27 апреля 2022 г. в центральном офисе АО «КМП» в Санкт-Петербурге состоялось заседание редакционной коллегии корпоративного журнала АО «КМП» «Морское оборудование и технологии».

Заседание вел Председатель Президиума НТС АО «КМП», академик В.Г.Пешехонов.

В работе заседания приняли участие руководители и представители всех концернов, входящих в корпорацию.

Участники заседания обсудили редакционные планы, вопросы финансирования выпусков журнала в 2023 году. Внимание редакционной коллегии также было уделено расширению состава редколлегии, вопросам оптимизации планирования публикаций, необходимости повышения привлекательности издания для молодых ученых.

Журнал «Морское оборудование и технологии» зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР). Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-51593 от 02.11.2012г. Журнал выходит ежеквартально.

Журнал распространяется в профильных комитетах Совета Федерации и Государственной думы, аппарате правительства Российской Федерации, военно-промышленной комиссии, среди членов Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации, федеральных органах исполнительной власти, крупнейших компаниях и корпорациях.

Журнал зарегистрирован в июле 2013 года в Международном центре  ISSN: 2308-8281.

Подписка на издание может быть оформлена в любом отделении Почты России. Индекс издания в каталоге АО «РОСПЕЧАТЬ» 80030.

Дальнейшая информация: press@aokmp.ru