О конверсии в области навигационных приборов

В связи с распадом СССР часть разработчиков и изготовителей навигационных приборов оказалась за пределами России. В их числе монопольный поставщик навигационных эхолотов для ВМФ, а также судов морского, речного и рыболовного флотов – ПО “РЭУТ” (бывшее им. В. И. Ленина), г. Бэлць, (Молдова).

Сложившаяся ситуация, грозящая осложнениями со снабжением российских флотов эхолотами – основными приборами, обеспечивающими навигационную безопасность плавания, заставила искать нетрадиционные пути решения стоящих задач. В условиях рыночной экономики, дающей возможность хозяйственной самостоятельности предприятиям различных форм собственности, представилось целесообразным создать новый, чисто российский эхолот с использованием современных технологий и организовать его производство в Санкт-Петербурге.

Специалистами нашего Института, обладающими большим опытом научно-технического сопровождения ОКР в промышленности, были сформулированы требования к перспективному эхолоту, основными из которых являются:

• соответствовать минимальным требованиям ВМФ и Российского Морского Регистра к судовым навигационным эхолотам;
• малый вес и габариты, простота и надежность в эксплуатации;
• технологичность в изготовлении, не требующая привлечения специализированных производств;
• серийное изготовление эхолота должно быть по силам любому неспециализированному предприятию любых форм собственности, в том числе предприятиям малого и среднего бизнеса.

Разработку эхолота, изготовление отдельных образцов, проведение испытаний и запуск в серийное производство взял на себя в инициативном порядке НПК “Промэлектроника”, при научно-техническом сопровождении Гос.НИНГИ. Все эти работы были выполнены на принципах самофинансирования, за счет собственных средств без каких-либо вложений со стороны государства. Разработка и испытания эхолота были осуществлены в течение семи месяцев. В апреле 1994 г. первый российский навигационный эхолот НЭЛ-20К получил свидетельство, в котором содержится одобрение типа судовой навигационной аппаратуры от Морской администрации и Регистра. Основные технические характеристики эхолота НЭЛ-20К приведены в табл.1. Там же для сравнения приведены характеристики отечественных и зарубежных аналогов. Приборный состав и схема соединения приборов эхолота НЭЛ-20К (первая модификация) приведены на рис.1. Там же указаны типы кабелей и допустимые длины межприборных кабельных трасс. Типы кабелей могут заменяться по согласованию с изготовителем.

Одним из основных отличий эхолота НЭЛ-20К является отсутствие традиционного электромеханического самописца. Все его функции выполняет принципиально новый для навигационных эхолотов прибор – электронный регистратор. Он обеспечивает отображение на экране TV-монитора профили по измеренным глубинам за истекшие 15 минут плавания и хранение в модуле твердотельной памяти информации об измеренных глубинах за последние три часа плавания. При этом информация сохраняется в течении шести месяцев после снятия питания, либо извлечения модуля из эхолота. Записанная информация о глубинах может быть просмотрена на экране электронного регистратора данного или другого эхолота НЭЛ-20К, а также с помощью ПЭВМ. Подобная конструкция электронного регистратора обладает целым рядом технологических преимуществ и удобств. При эксплуатации электронный регистратор не требует расходных материалов, дефицитной электротермической бумаги. Полностью электронный прибор имеет более высокую надежность, чем обычные электромеханические самописцы, не требуют довольно частой замены перьев, ремней, как в используемых ранее эхолотах типа НЭЛ-М3Б. Электронный регистратор не представляет сложности при комплектовании и изготовлении, не содержит дефицитных элементов, что снижает трудоемкость и стоимость изготовления.

Новая антенна эхолота имеет очень малые размеры (диаметр – 70 мм) и устанавливается в обычный клинкет, что обеспечивает возможность ее замены без докования судна. При этом может использоваться оригинальный клинкет нового эхолота, либо штатный круглый клинкет лага ИЭЛ-2М (ИЭЛ-1). В последнем случае антенна крепится к специальной установочной трубе, имитирующей трубку лага. Эхолот имеет две рабочие частоты – 96 и 380 кГц. На высокой частоте производится измерение малых глубин (0,3 – 40 м), на низкой частоте – измерение глубины от 4 до 400 м. Введение двух рабочих частот дало ряд преимуществ по сравнению с одночастотными навигационными эхолотами – повысилась системная надежность, так как при выходе из строя одного из каналов эхолот не теряет работоспособность. Высокочастотный канал обеспечивает минимальную измеряемую глубину 0,3 м, что существенно для малотоннажных и речных судов класса река-море. Наконец, высокочастотный канал более устойчиво работает при наличие аэрации обтекающих антенну потоков воды. Это обстоятельство экспериментально подтверждено во время испытаний при плавании на буксире (буксирный конец – 40 м). Насыщенная пузырьками воздуха кильватерная струя буксира создавала сильные помехи работе низкочастотного канала (частота 96 кГц, а у аналога - эхолота НЭЛ-М3Б – 100 кГц), в то же время высокочастотный канал имел устойчивый акустический контакт с грунтом и обеспечивал надежное измерение глубины. При разработке эхолота были предусмотрены простота и удобство его установки и монтажа как на новых судах, так и при замене эхолотов на старых судах. Малые габариты антенны эхолота НЭЛ-20К позволяют устанавливать ее с помощью переходных фланцев на старые посадочные места антенн эхолотов устаревших типов (НЭЛ-М3Б, НЭЛ-М4 и др.) без дополнительных корпусных работ. Существенно уменьшено количество приборов, входящих в состав эхолота. Так состав эхолота НЭЛ-М3Б в полной комплектации (без репитеров) входит 7 приборов аппаратной части, для их монтажа требуется девять межприборных кабелей, из них шесть – многожильных (12-24 жилы). В состав же эхолота НЭЛ-20К входит всего три прибора (без репитеров) и требуется всего четыре кабеля, из которых два – кабели питания. Это значительно упрощает установку и монтаж прибора на судне.

В настоящее время эхолот НЭЛ-20К успешно эксплуатируется на судах морского флота России, а также зарубежных стран.

В 1995 г. по специальному разрешению Главкома ВМФ один комплект эхолота НЭЛ-20К, имеющий сертификат Регистра, был закуплен ГУНиО МО для проведения госиспытаний, которые были успешно завершены в 1996 г., и эхолот был рекомендован после доработок для принятия на снабжение надводных кораблей и судов ВМФ на замену эхолотов НЭЛ-М3А, НЭЛ-М3Б, НЭЛ-М4. В 1998 г. первые два комплекта доработанных эхолотов НЭЛ-20К были поставлены ВМФ России.

В настоящее время НПК “Промэлектроника” разработал, испытал и подготовил к выпуску вторую модификацию эхолота НЭЛ-20К (рис. 2).

В этой комплектации цифровой указатель глубины и электронный регистратор заменены вновь разработанным прибором управления и индикации. Таким образом количество приборов аппаратной части (без репитеров) сокращено до двух – приемопередающего устройства и прибора управления и индикации. При этом приемопередающее устройство и антенна одинаковы для обеих комплектаций, что обеспечивает их преемственность и позволяет модифицировать уже стоящие на судах эхолоты.

Прибор управления и индикации выполнен на элементной базе высокой степени интеграции. Отображение информации производится на плоском электролюминисцентном графическом дисплее типа “PLANAR”.

По желанию Заказчика в прибор управления и индикации может входить плата приемника GPS (фирмы Trimbl). В этом случае эхолот обеспечивает также выработку координат места судна (), модули вектора абсолютной скорости (V) путевого угла (ПУ).

Сокращение числа приборов аппаратной части и межприборных кабельных трасс еще более упрощает установку и монтаж эхолота на судне, а также упрощает обслуживание в процессе эксплуатации.

Сравнительные массогабаритные характеристики приборов эхолота НЭЛ-20К первой и второй модификации приведены в табл.2.

Таким образом в результате успешного сотрудничества НПК “Промэлектроника” и Гос.НИНГИ военно-морской и морской флоты России получили возможность оснащать свои корабли и суда современными навигационными эхолотами отечественного производства без каких либо затрат со стороны государства на разработку и организацию их производства.

Полученный опыт разработки первого Российского эхолота показывает, что даже в сложной финансовой ситуации Флот может получать новые навигационные приборы при правильном взаимодействии государственных и альтернативных структур.