ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА И НАДЁЖНОСТИ В АВИАКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ШИРОКИМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НК И ТД

Научно-производственный центр «Молния» является наследником одного из крупнейших предприятий авиакосмической промышленности и разработчиком ряда уникальных технологий, появившихся в процессе создания и испытаний орбитального космического корабля многоразового использования «Буран». Сотрудники компании – это люди, которые сохраняют и перенимают традиции и новаторство инженерной культуры прошлого и настоящего. Сегодня сфера деятельности АО НПЦ «Молния» достаточно широка, в неё входят как научно-исследовательская, так и опытно-конструкторская работа, создание приборных комплексов, информационно-аналитических центров по обеспечению безопасности и предотвращению природных и техногенных катастроф (для субъектов РФ и промышленных предприятий), оказание многопрофильных инжиниринговых услуг и многое другое. Имеют сотрудники НПЦ «Молния» и непосредственное отношение к разработке стандартов и нормативной документации, включая судебную экспертизу.

Задачей неразрушающего контроля и технического диагностирования (НК и ТД) авиационно-космической техники и объектов ОПК является определение параметров материалов, деталей, узлов и изделий без разрушения с целью получения информации об их качестве, техническом состоянии и остаточном ресурсе.

В основе НК и ТД лежат физические процессы взаимодействия различных полей, излучений или веществ с объектами контроля. По этим взаимодействиям выделяют девять основных видов НК: магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический и проникающими веществами.

Каждый из этих видов осуществляется многими методами контроля, которые классифицируют по характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом, по первичному информативному параметру и по способу получения информации (более 100 наименований по ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов»).

Средства неразрушающего контроля распределяются по следующим направлениям:
• дефектоскопия (обнаружение дефектов типа нарушений сплошности – трещин, раковин, расслоений и т.д.);
• контроль геометрических характеристик (наружных и внутренних диаметров; толщин стенок, покрытий и слоёв; степени износа; ширины и длины изделий и т.д.);
• определение физико-механических и физико-химических характеристик (электрических, магнитных и структурных параметров, изменений оценки напряжений, химического состава, твёрдости, пластичности, качества упрочнённых слоёв);
• техническое диагностирование (определение технического со-стояния объекта в период проведения НК и ТД и прогноз на будущее время).

Выбор метода и средств НК для решения задач дефектоскопии, толщинометрии, структуроскопии и технического диагностирования зависит от параметров диагностируемого объекта и условий его обследования (контролепригодности).

В авиационно-космическом машиностроении комплексно используют практически все существующие и взаимодополняющие методы НК и ТД. Новые изделия авиационно-космической техники требуют использования как традиционных, так и принципиально новых материалов и конструкций. В связи с этим возникает необходимость не только использовать существующие, но и создавать новые методы и средства НК. Все эти особенности ярко проявились при создании орбитального корабля «Буран».

Наиболее сложные проблемы НК и ТД возникли по следующим направлениям:
• теплозащитные материалы;
• жаропрочные материалы;
• композиционные и другие неметаллические материалы;
• металлоконструкции из новых материалов и их неразъёмные соединения;
• агрегаты из неметаллических материалов и их неразъёмные соединения.

Создание ОК «Буран» было своевременно обеспечено эффективными методами и средствами НК и ТД на всех этапах его жизненного цикла благодаря продуманной технической политике. Работы, проведённые в этой области, нашли применение и получили дальнейшее развитие при проектировании многоцелевой авиационно-космической системы МАКС. Их результаты могут быть рекомендованы для широкого применения и в других областях промышленности.

С учётом опыта работ по ОК «Буран» НПО «Молния» совместно с НПО «Энергия» было поручено провести оценку технического состояния и остаточного ресурса станции «Мир». На станцию «Мир» был отправлен комплекс приборов, обучены космонавты по работе с ними. Полученные результаты позволили определить величину остаточного ресурса, и были даны рекомендации по дальнейшей эксплуатации станции. Сегодня фрагменты этих технологий НК и ТД используются на ракетах-мишенях и деталях сложной формы завода Точмаш.

При создании ОК «Буран» была предложена и внедрена впервые в СССР и в России концепция управления качеством новых технически сложных изделий, комплексно охватывающая весь их жизненный цикл и обеспечивающая опережающую разработку средств и технологий НК с целью их своевременного внедрения в условиях производства, испытаний и эксплуатации.

Из всех подразделений, участвующих в разработке, создании и эксплуатации ОК «Буран» во всех жизненных циклах, наиболее полно принимало участие подразделение НК и ТД. Именно поэтому ответственным за разработку управления качеством и надёжностью был, в конце концов, назначен этот отдел. Он был наделён правом подписи на всей документации, включая эскизное и рабочее проектирование, планах экспериментальных работ и эксплуатации проведения всех работ по НК и ТД.

Имелась возможность задавать любые вопросы специалистам по всем направлениям и принимать участие и вносить свои компетентные предложения по всем направлениям технической политики предприятия. Службы Главного метролога и главного контролёра были усилены специалистами и повышены в финансовом отношении в другую категорию. Подразделение НК и ТД широко и активно проводило авторский надзор на предприятиях-смежниках.

Концепция предусматривает в главных чертах следующее:
• обеспечение взаимодействия конструкторов, прочнистов и технологов со специалистами по неразрушающему контролю и технической диагностике, начиная с самых ранних этапов создания изделия, с целью обеспечения его безопасности, надёжности и контролепригодности и сокращения временных и финансовых затрат на создание, испытания, эксплуатацию и утилизацию;
• разработка обоснованного перечня особо ответственных деталей и узлов и норм допустимых дефектов в условиях производства, эксплуатации, а также технических требований, предъявляемых к контролю; определение видов и размеров несплошностей и отклонений физико-механических и физико-химических характеристик, выявление которых с помощью методов и средств НК подтверждает требуемую надёжность изделия, – совместно определяемую конструкторами и специалистами по НК, специалистами по прочности, ресурсу, испытаниям и технологами;
• опережающая по времени разработка технических заданий (ТЗ), программ работ по созданию новых методов и средств НК и ТД, их реализация и разработка нормативно-технической документации;
• создание базы данных по всем отклонениям от условий нормативно-технической документации по всем жизненным циклам, выявления причин отклонений, технических решений, позволяющих их допустить, ФИО ответственного за принятое решение;
• опережающее во времени оснащение производства и эксплуатацию средствами НК и ТД.

Концепция делает возможным использование информационных технологий CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support (непрерывное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделий).

Неразрушающий контроль и техническое диагностирование ОК «Буран» опирались на продуманную систему государственных и отраслевых стандартов, с учётом которых была разработана соответствующая нормативно-техническая документация (методики, технологические рекомендации, производственные инструкции, технологические карты контроля и т.д.), легко переводимая в электронную форму. Все разработки метрологически обеспечены, прошли аттестацию и военную приёмку.

Службами НК и ТД были использованы практически все измерения, получаемые с датчиков различного назначения, включая тензометрию, тепловые, вибрационные, акустические и др. испытания. Это позволило получать совместно с данными традиционной дефектоскопии наиболее полную информацию о техническом состоянии и перейти к оценке остаточного ресурса.

В деле контроля качества продукции помимо НК и ТД важнейшая роль принадлежит метрологическому и техническому контролю в целом.

Применение методов, средств и технологий НК и ТД по всем жизненным циклам ОК «Буран» позволило сократить объёмы и время экспериментальных отработок на 15%, защитить перед заказчиком надёжность и ресурс изделия.

Общая стоимость затрат на НК ОК «Буран» с учётом всего жизненного цикла составила 3,5% от общей стоимости изделия, что почти в три раза меньше соответствующих затрат на американском «Шатле».

Сегодня, в связи с развалом Советского Союза, во многих отраслях промышленности потерялась отраслевая наука и научно-техническое сопровождение новой техники отсутствует. Большинство предприятий вынуждены вести эти работы самостоятельно, что далеко не всегда даёт положительный результат. Технический и технологические ГОСТы, ОСТы и инструкции в своём большинстве остались без изменений, а их исполнение размыто по подразделениям, и при ослабленном контроле за их выполнением и отсутствии комплексной и оперативной информации о состоянии дел приводит к повышенному браку выпускаемой продукции и дополнительным финансовым и моральным издержкам.

Метрологические измерения, НК и ТД тесно связаны друг с другом, т.к. НК и ТД требуют использования стандартных образцов, а в ряде случаев и измерительных приборов.

Комплексное  применение методов, средств  и технологий технического контроля, метрологического и неразрушающего контроля и технического диагностирования обеспечивает контроль качества авиационно-технической техники и других объектов ОПК, определяет надёжность и ресурс изделий.

Выводы
1. На предприятиях, связанных с авиационно-космической и другой сложной техникой, целесообразно создать службы контроля качества с целью повышения надёжности и ресурса изделий, без увеличения штатов, за счёт выделения и объединения специалистов из служб главного метролога, главного механика, главного инженера и, возможно, других с подчинением генеральному конструктору или его первому заму.
2. Службы контроля качества могут быть созданы на основе концепции НК и ТД, разработанной в НПО «Молния» и апробированной на ОК «Буран», в том числе, с использованием технологии CALS.

Генеральный директор
АО НПЦ «Молния»,
 д.т.н., профессор Владимир Васильевич Коннов

Генеральный директор
ООО «Молния-Энергострой»
 к.т.н., Владимир
Владимирович Коннов

АО НПЦ «Молния»
тел./факс: +7 (495) 777 5479
+7 (495) 777 5480
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.npcmolniya.ru