DOI: 10.14489/hb.2020.03.pp.011-020

Распопов В. Я., Волчихин А. И., Ладонкин А. В., Лихошерст В. В., Волчихин И. А., Ведешкин Ю. В., Шепилов С. И.
ВОЛНОВОЙ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ГИРОСКОП С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ РЕЗОНАТОРОМ. РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО
(c. 11-20)

Аннотация. Волновые твердотельные гироскопы (ВТГ) с объемными резонаторами относятся к перспективным инерциальным датчикам углов и угловых скоростей. Объемные резонаторы являются чувствительными элементами ВТГ и могут изготовляться из кварцевого стекла или металла. Волновые твердотельные гироскопы  с металлическим резонатором обладают повышенной вибростойкостью и вибропрочностью по сравнению с ВТГ, имеющими кварцевый резонатор. Поэтому ВТГ с металлическим резонатором больше подходят для динамичных носителей наземного, морского и аэрокосмического базирований. Для данных носителей на базе ВТГ с металлическим резонатором могут быть построены измерительные модули для систем ориентации, стабилизации и навигации среднего класса точности, сопоставимые с аналогичными системами, использующими некоторые типы волоконно-оптических и роторных вибрационных гироскопов. Подготовка производства ВТГ с металлическим резонатором включала разработку электроники управления, методик настройки и калибровки для заданных диапазонов измерения угловых скоростей носителей в широком температурном интервале, выбор материала резонатора и отработку технологического цикла его изготовления с учетом механической и термической обработки. Выполнен цикл научно-исследовательских опытно-конструкторских работ по созданию методики балансировки резонатора, устраняющей четыре формы распределения дефектов масс. Получены в условиях серийного производства ВТГ  с металлическим резонатором, имеющие технико-эксплуатационные характеристики, соответствующие техническим условиям на их изготовление. Рассмотрены особенности динамики ВТГ с металлическим резонатором и технология его производства. Приведены технические характеристики ВТГ, изготовленные Мичуринским заводом «Прогресс» (МЗП).

Ключевые слова: волновой твердотельный гироскоп; изготовление; балансировка; настройка.

Raspopov V. Ya., Volchikhin A. I., Ladonkin A. V., Likhosherst V. V., Volchikhin I. A., Vedeshkin Yu. V., Shepilov S. I.
CORIOLIS VIBRATING GYROSCOPE WITH A METAL RESONATOR. DEVELOPMENT AND MANUFACTURING
(pp. 11-20)

Abstract. Coriolis vibrating gyroscope (CVG) with cavity resonators are promising inertial angle and angular velocity sensors. Cavity resonators are sensitive elements of the CVG; they can be produced of quartz glass or metal. CVG with a metal resonator demonstrates high vibration resistance and vibration strength compared to a CVG with a quartz resonator. Therefore, a CVG with a metal resonator is more suitable for dynamic land, sea, and aerospace-based carriers. For these carriers based on a CVG with a metal resonator, measuring modules for orientation, stabilization and navigation systems of middle class accuracy can be made, comparable to similar systems using some types of fiber-optic and rotor vibration gyros. Preparing the production of a CVG with a metal resonator required solving the following tasks: developing control electronics, tuning and calibrating techniques for the given ranges of measuring the angular velocities of carriers in a wide temperature range, choosing a resonator material and working out the technological cycle of its manufacture taking into account mechanical and heat treatment. A series of research and development practices has been completed for the development of the resonator balancing technique that eliminates four forms of mass defect distribution. In the series production a CVG with a metal resonator having technical and operational characteristics that meet the technical conditions for its manufacturing was obtained. The dynamics features of a Coriolis vibrating gyroscope (CVG) with a metal resonator and the technology of its production have been considered. The technical characteristics of a CVG, manufactured by Michurinsky “Progress” plant, are given.

Keywords: Coriolis vibrating gyroscope; Manufacturing; Balancing; Adjustment.