Учебное пособие 420

УДК 629.78.064.001.2(078.5) ББК 39.53я7

Составители: д-р техн. наук Г.И. Скоморохов, канд. техн. наук Д.П. Шматов

Методические указания к практической и самостоятельной работе по дисциплине «Научно-исследовательская работа (рассредоточенная)» для студентов специальности 24.05.02 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей») очной формы обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Г.И. Скоморохов, Д.П. Шматов. Во-

ронеж, 2018. 21 с.

В методических указаниях приведена программа для практической и самостоятельной работы, структура и содержание практики, организационные и методические аспекты теоретического и практического обучения студентов по дисциплине «Научно-исследовательская работа (рассредоточенная – индекс Б2.Н.1)», а также тематика индивидуальных занятий для студентов 4, 5 курсов (семестры 7, 8, 9, А).

Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в формате

NIRasRD-2018.pdf.

Ил. 1. Табл. 4. Библиогр.: 7 назв.

УДК 629.78.064.001.2(078.5) ББК 39.53я7

Рецензент д-р техн. наук, проф. А.В. Кретинин

Издаётся по решению учебно-методического совета Воронежского государственного технического университета

2

ВВЕДЕНИЕ

Программа «Научно-исследовательской работы» (НИР) разработана в соответствии с действующим учебным планом по специальности 24.05.02 и Положением о практике обучающихся ВГТУ, осваивающих основные профессиональные образовательные программы высшего образования – программы бакалавриата, программы специалитета, программы магистратуры от 06.09. 2016 г.

НИР является неотъемлемой частью учебного процесса, представляют собой систему закрепления и углубления теоретической подготовки обучающихся, приобретение ими практических навыков и компетенций в сфере профессиональной деятельности непосредственно на кафедре и базовом предприятии под руководством ведущих специалистов в ракетной технике. В процессе прохождения практики каждый студент выполняет индивидуальное задание. Особенность практики для студентов старших курсов заключается в том, что они имеют возможность на реализацию приобретенных знаний и накопленного потенциала непосредственно в реальной научной, теоретической, конструкторской и технической работе. В период прохождения практики студенты могут осознанно выбрать ту или иную область специализации в ракетной технике, в которой они желают работать после окончания ВГТУ.

С другой стороны, руководители НИР студентов от базового предприятия, имеют возможность заранее подобрать и целенаправленно подготовить необходимые кадры молодых специалистов для распределения на предприятие.

Дисциплина «Научно-исследовательская работа» в соответствии с учебным планом проводится в течение 7, 8, 9 и А семестров на 4 и 5 курсах, трудоемкость 18 ЗЕТ в каждом семестре. Продолжительность и время проведения практики согласуется с учебным планом и отражается в ученом расписании занятий.

В период прохождения практики студенты руководствуются программой, утвержденным календарным планом, индивидуальным заданием, регулярно и аккуратно заполняют дневник НИР и представляют его на проверку своим руководителям.

1. Цель и задачи научно исследовательской работы

В соответствии с общими целями ООП ВО научно-исследовательская работа (НИР) направлена на закрепление и углубление теоретической подготовки обучающихся, приобретение ими навыков научной и практической работы, на дальнейшее развитие их способностей по самостоятельной организации интеллектуальной деятельности и презентации ее результатов, а также компетенций в сфере профессиональной деятельности.

Научно-исследовательская работа является важным этапом в процессе подготовки студента к профессиональной деятельности. В ходе выполнения НИР формируются умения правильно формулировать цели и задачи исследования, инициативно находить (модифицировать существующие, разрабатывать новые) методы исследования, приобретаются навыки самостоятельного проведения библиографической работы с привлечением современных электронных технологий, анализа и представления, полученных в ходе исследования результатов в виде законченных научно-исследовательских разработок (отчёт о НИР, научные статьи, тезисы докладов научных конференций, выпускной квалификационной работы).

Всё это формирует и определяет профессиональный потенциал будущего специалиста, его творческие возможности по выбору темы, формулировке целей научноисследовательской работы. Основные задачи и разделы НИР включают:

3

-выполнение индивидуального плана НИР;

-обоснование актуальности темы, формулировка цели и задач исследования;

-сбор, обработка, анализ и систематизация информации по теме исследования, выбор методов и средств решения задач исследования;

-овладение современной методологией и методами научного исследования, соответствующими профилю специалитета;

-совершенствование умений и навыков самостоятельной научно-исследовательской деятельности;

-создание физических и математических моделей, позволяющих анализировать совокупность процессов в агрегатах, двигателях и энергоустановках ЛА;

-разработка обобщенных вариантов решения проблемы, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение компромиссных решений в условиях многокритериальности и неопределенности;

-использование современных информационных технологий при разработке новых изделий и математическом моделировании процессов в авиационных и ракетных двигателях;

-выпуск конструкторской документации на ракетные двигатели, энергетические установки и их отдельные узлы и агрегаты;

-работа по осуществлению соответствия результатов проектно-конструкторской деятельности нормативной документации системы качества отрасли;

-разработка технических условий и технических описаний;

-участие в подготовке и проведении испытаний;

-выполнение научно-исследовательских видов деятельностей в рамках договоров и грантов, осуществляемых на кафедре;

-участие в решении научно-исследовательских работ, выполняемых кафедрой в рамках договоров с образовательными учреждениями, исследовательскими коллективами;

-участие в организации и проведении научных, научно-практических конференциях, круглых столах, дискуссиях, диспутах, организуемых кафедрой, факультетом, вузом;

-участие в конкурсах научно-исследовательских работ;

-формирование способности создавать новое знание, соотносить это знание с имеющимися отечественными и зарубежными исследованиями, использовать знание при осуществлении аналитических работ, в целях практического применения методов и теорий;

-представление итогов проделанной работы в виде отчетов, рефератов, статей, оформленных в соответствии с имеющимися требованиями, с привлечением современных средств редактирования и печати.

2. Рабочее место студента и распределение времени

Основным местом проведения дисциплины является кафедра ракетных двигателей ФГБОУ ВО Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) и базовое предприятие - Акционерное общество «Конструкторское бюро химавтоматики» (АО КБХА).

В соответствии с договором, заключаемым между базовым предприятием АО КБХА и ФГБОУ ВО ВГТУ, предприятием издается приказ о прохождении практики по НИР студентами кафедры РД текущего года обучения. Студенты направляются в подразделения «Науч- но-технического комплекса» (НТК), где каждому из них назначается руководитель практики среди ведущих работников предприятия. Научно-исследовательская работа проводится на кафедре ракетных двигателей, в конструкторско-технологических, расчетных и испытатель-

4

ных отделах, технических бюро и вычислительном центре базового предприятия. В процессе прохождения практики каждый студент выполняет индивидуальное задание.

Во время прохождения практики по НИР на студентов распространяются правила внутреннего трудового распорядка и обеспечиваются безопасные условия прохождения практики. Кроме того, студент в процессе научно-исследовательской работы может использовать фонды технических библиотек университета и базового предприятия.

Последовательность прохождения практики и время проведения лекций и экскурсий определяется календарным планом, который согласовывается с руководителем практики и отделом технического обучения.

3. Структура и содержание практики (табл.1)

Таблица 1

5

Окончание табл. 1

Раздел 5. Определение статических и динамических характеристик агрегатов ЖРД; - моделирование и расчет характеристик агрегатов ЖРД;

5- диагностика режимов работы ЖРД; - подготовка научно-технических отчетов, обзоров и публикаций по ре-

зультатам выполненных исследований и разработок

4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (табл. 2)

Таблица 2

ПК-24 - способностью разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов и испытаний, проводить обработку и анализ результатов (ПК-24)

ПК-25 - способностью проводить экспериментальные исследования с использованием автоматизированных систем регистрации и обработки информации (ПК-25)

ПК-26 - способностью разрабатывать физические и математические модели исследуемых процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере деятельности (ПК-26)

ПК-27 - способностью осуществлять подготовку научно-технических отчетов, обзоров и публикаций по результатам выполненных исследований и разработок (ПК-27)

ПК-28 - способностью разрабатывать планы, программы и методики проведения испытаний авиационных и ракетных двигателей и энергоустановок ЛА (ПК-28)

ПК-29 - способностью принимать участие в подготовке и проведении испытаний авиационных и ракетных двигателей и энергоустановок ЛА и их агрегатов (ПК-29)

ПК-30 - способностью разрабатывать системы измерений экспериментальных установок по испытаниям двигателей, их узлов и элементов (ПК-30)

ПК-31 - способностью проводить вторичную обработку и анализ результатов экспериментальных исследований, стендовой, летной отработки и эксплуатации авиационных и ракетных двигателей и энергоустановок в составе ЛА (ПК-31)

ПК-32 - способностью проводить диагностику режимов работы авиационных и ракетных двигателей и энергоустановок ЛА (ПК-32)

ПК-33 - способностью проводить анализ и оценку производственных и непроизводственных затрат на обеспечение требуемого качества продукции, анализировать результаты деятельности производственных подразделений (ПК-33)

ПК-34 - способностью организовывать метрологическое обеспечение технологических процессов с использованием типовых методов контроля качества выпускаемой продукции (ПК-34)

ПК-35 - способностью подготавливать исходные данные для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений на основе экономических расчетов (ПК-35)

ПК-37 - способностью обеспечивать защиту результатов интеллектуальной деятельности, участвовать в составление заявок правоохранительных документов (ПК-37)

6

5. Лекции и экскурсии

В период практики специалисты предприятия и вуза факультативно читают лекции по актуальным вопросам расчета и проектирования агрегатов ЖРД, развития технологии производства, совершенствования технических систем и воспитания творческой личности.

Примерная тематика лекций:

1)Законы развития технических систем.

2)Теория решения изобретательских задач.

3)Моделирование технических систем.

4)Инженер конструктор на производстве.

5)САПР и пакет программ конструкторских работ.

6)Особенности конструкций изделий ЖРД и перспективы их развития.

7)Пути совершенствования технологии производства.

Студентам организуются экскурсии по основным технологическим центрам, цехам и испытательному комплексу предприятия. Экскурсии проводятся по плану, согласованному с предприятием.

6. Примерные темы научно-исследовательских работ

Тематика и программа научно-исследовательской работы отражается в индивидуальном плане, согласуется с руководителем и предоставляет возможность студентам (табл.3):

изучать специальную литературу и другую научно-техническую информацию о достижениях отечественной и зарубежной науки и техники в соответствующей области знаний;

участвовать в проведении научных исследований или выполнении технических разработок;

осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию научно-технической информации по теме (заданию);

осуществлять работы по выполнению темы НИР;

принимать участие в стендовых и промышленных испытаниях опытных образцов (партий) проектируемых изделий;

составлять отчеты (разделы отчета) по теме или ее разделу (этапу, заданию);

выступить с докладом на конференции.

Продолжение табл. 3

Окончание табл. 3

75.Клапан пуска и отсечки подачи окислителя РД0146

76.Клапан пуска и отсечки подачи водорода РД0146

77.Клапан пуска и отсечки подачи горючего РД0146

78.Мембранный клапан свободного прорыва. Мембранный клапан принудительного прорыва.

79.Отсечной топливный клапан с пироприводом. Топливный клапан с гидроприводом от компонента.

80.Управляющий элетромагнитный пневмоклапан.

7. Скрытые резервы развития и совершенствования технических систем

Выполнение НИР должно быть направлено на совершенствование и развитие технических систем (узел, агрегат, двигатель, технологический процесс и др.). Процесс совершенствования и создания новой техники требует значительных затрат трудовых, материальных и денежных ресурсов. Сопоставление затрат на новую технику с полученным от ее внедрения экономическим эффектом показывает экономическую эффективность новой техники. Отсюда возникает основная научно-техническая и экономическая задача подготовки производства: при минимально возможных затратах создать передовую в техническом отношении технику, обеспечивающую получение высшего экономического эффекта при ее внедрении и эксплуатации. Решение этой задачи требует использования резервов повышения технического уровня и экономичности создаваемых изделий. Очень важно при совершенствовании технических систем различать явные и скрытые внутрипроизводственные резервы.

Явные резервы – это возможности улучшения результатов производства, которые связаны с устранением разного рода потерь, непроизводительных расходов и затрат, отклонением от норм, нормативов, смет и т.п. Такие резервы – свидетельство недоиспользования ресурсов или использования их с перерасходом, что выражают потерю какой-то их части. Устранение таких отклонений – явный резерв производства.

Явные резервы всегда имеют предел своей величины в виде наличных ресурсов (терять, непроизводительно использовать можно пока есть ресурсы, истратив которые терять уже нечего). Скрытые ресурсы практически беспредельны как безгранично развитие науки и техники, использование их в производстве.

Скрытые резервы связаны с развитием научно-технического прогресса, изобретательства, рационализацией производства, разработкой организационно-технических мероприятий. Скрытые резервы есть результат применения того или иного технического, технологического новшества, они отражают отставание запланированного (спрогнозированного) организационно-технического уровня производства от возможного его уровня при использовании последних достижений науки и техники. Это обстоятельство объясняет существенное количественное различие между явными и скрытыми резервами.

К резервам повышения технического уровня и экономичности создаваемой техни-

ки относятся резервы повышения качества новой продукции и неиспользованные возможности снижения затрат труда, материальных ресурсов и денежных средств как при ее изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Эти резервы в свою очередь могут выступать как конструкторские, технологические и организационно-технические.

10