priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-8-742-750pribor-587Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРИБОРОВDESIGN AND PRODUCTION TECHNOLOGY OF INSTRUMENTSАлгоритм изготовления роторов шаровых гироскоповAlgorithm for Manufacturing Spherical Gyroscope RotorsТитМ. А.TitM. A.

Маргарита Алексеевна Тит - отдел научно-технологической подготовки производства; младший научный сотрудник

Санкт-Петербург

Margarita A. Tit -  Department of Technological Preparation of Production; Junior Researcher

St. Petersburg

rita93.07.93.07@gmail.comЦНИИ „Электроприбор“РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSCRussian Federation202606092026698742750Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/587

Проанализированы технологические решения, предназначенные для изготовления роторов шаровых гироскопов криогенного и электростатических (со сплошным и полым ротором). Разработан алгоритм, содержащий как унифицированные, так и целевые блоки, обеспечивающие выбор операций технологического процесса изготовления роторов. Обоснована эффективность использования в алгоритме принципиально новых технических решений, выявленных при исследованиях.

Technological solutions for the manufacture of spherical gyroscope rotors cryogenic and electrostatic, with solid and hollow rotors are analyzed. An algorithm is developed containing both standardized and target blocks, enabling the selection of rotor manufacturing process steps. The effectiveness of using fundamentally new technical solutions identified during the research in the algorithm is substantiated.

шаровый гироскопроторалгоритмбалансировкакорректировка формыамплитуды гармониктонкопленочное покрытиебинарные соединенияspherical gyroscoperotoralgorithmbalancingshape correctionharmonic amplitudesthin-film coatingbinary compoundsReferencesПешехонов В. Г. Перспективы развития гироскопии // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28, № 2(109). С. 3–10.Peshekhonov V.G. Giroskopiya i Navigatsiya, 2020, no. 2(28), pp. 3–10. (in Russ.)Ландау Б. Е. Электростатический гироскоп со сплошным ротором. СПб: АО ЦНИИ „Электроприбор“, 2020.Landau B.Е. Elektrostaticheskiy giroskop so sploshnym rotorom (Electrostatic Gyroscope with a Solid Rotor), St. Petersburg, 2020. (in Russ.)Ландау Б. Е., Белаш А. А., Гуревич С. С., Левин С. Л., Романенко С. Г., Цветков В. Н. Электростатический гироскоп в системах ориентации космических аппаратов // Гироскопия и навигация. 2021. Т. 29, № 3(114). С. 69–79. DOI: 10.17285/0869-7035.0071.Landau B.Е., Belash A.A., Gurevich S.S., Levin S.L., Romanenko S.G., and Tsvetkov V.N. Giroskopiya i Navigatsiya, 2021, no. 3(29), pp. 69–79. (in Russ.)Левин С. Л., Машичев В. А., Святый В. В., Степченко М. В., Цветков В. Н., Чесноков П. А., Щербак А. Г. Результаты разработки конструкции и технологии изготовления элементов криогироскопа // Матер. ХХХ конф. памяти Н. Н. Острякова. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2016.Levin S.L., Mashichev V.A., Svyaty V.V., Stepchenko M.V., Tsvetkov V.N., Chesnokov P.A., Shcherbak A.G. Materialy 30 konferentsii pamyati N.N. Ostryakova (Proceedings of the XXX Conference in Memory of N.N. Ostryakov), St. Petersburg, 2016. (in Russ.)Кузнецов С. И., Урман Ю. М. Исследование возможности левитации сверхпроводящего тела в поле N магнитных полюсов // Журнал технической физики. 2006. Т. 76, № 3. С. 7–15.Kuznetsov S.I., Urman Yu.M. Technical Physics, 2006, no. 3(51), pp. 297–306.Пат. RU2498224C1. Способ изготовления ротора электростатического гироскопа / О. С. Юльметова, М. А. Туманова, А. Г. Щербак и др. Заявл. 2012-06-05. Опубл. 2013-11-10.Patent RU2498224C1, Sposob izgotovleniya rotora elektrostaticheskogo giroskopa (Manufacturing Method of Rotor of Electrostatic Gyroscope), O.S. Yulmetova, M.A. Tumanova, A.G. Shcherbak et al., Priority 2012-06-05, Published 2013-11-10.Ландау Б. Е., Леонова Т. Г., Федорович С. Н., Филиппов А. Ю. Совершенствование методов оценки формы ротора как фактор повышения точности электростатического гироскопа // Матер. ХХХI конф. памяти Н. Н. Острякова. 2018. С. 345–351.Landau B.E., Leonova T.G., Fedorovich S.N., Filippov A.Yu. Materialy 31 konferentsii pamyati N.N. Ostryakova (Proceedings of the XXXI Conference in Memory of N.N. Ostryakov), St. Petersburg, 2018, рр. 345–351. (in Russ.)Романенко С. Г., Левин С. Л., Федорович С. Н. и др. Бескарданный электростатический гироскоп с ротором без покрытия нитридом титана // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31, № 4(123). C. 157–166.Romanenko S.G., Levin S.L., Fedorovich S.N., Filippov A.Yu., Leonova T.G., Medvedkov A.A. Gyroscopy and Navigation, 2023, no. 4(14), pp. 380–385.Юльметова О. С. Ионно-плазменные и лазерные технологии в гироскопическом приборостроении: дис. … докт. техн. наук. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2019. 244 с.Yulmetova O.S. Ionno-plazmennyye i lazernyye tekhnologii v giroskopicheskom priborostroyenii (Ion-plasma and Laser Technologies in Gyroscopic Instrumentation), Doctor’s thesis, St. Petersburg, 2019, 244 р. (in Russ.)Махаев Е. А., Рябова Л. П., Чесноков П. А. Разработка конструкции и технологии изготовления ротора криогироскопа // Матер. XXX конф. памяти Н. Н. Острякова. СПб: ЦНИИ „Электроприбор”, 2016. С. 116–123.Makhaev E.A., Ryabova L.P., Chesnokov P.A., Shcherbak A.G., Kuznetcov S.A., Martiushov G.G. Materialy 30 konferentsii pamyati N.N. Ostryakova (Proceedings of the XXX Conference in Memory of N.N. Ostryakov), St. Petersburg, 2016, pp. 116–123. (in Russ.)Filippov A. Yu., Fedorovich S. N., and Shcherbak A. G. Integrated approach to the technology of manufacturing electrostatic gyro rotors // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1864. Р. 012023. DOI:10.1088/1742-6596/1864/1/012023.Filippov A.Yu., Fedorovich S.N., and Shcherbak A.G. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 1864, рр. 012023, DOI:10.1088/1742-6596/1864/1/012023.Юльметова О. С., Туманова М. А., Щербак А. Г. Исследование процесса корректировки дисбаланса сферического ротора на стадии напыления тонкопленочного покрытия // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17, № 6. С. 1045–1051.Yulmetova O.S., Tumanova M.A., Shcherbak A.G. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2017, no. 6(17), pp. 1045–1051. (in Russ.)Щербак А. Г., Кедров В. Г. Технология прецизионной диффузионной сварки в точном приборостроении. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 1997. 166 с.Shcherbak A.G., Kedrov V.G. Tekhnologiya pretsizionnoy diffuzionnoy svarki v tochnom priborostroyenii (Precision Diffusion Welding Technology in Precision Instrument Making), St. Petersburg, 1997, 166 р. (in Russ.)Юльметова О. С., Ландау Б. Е., Щербак А. Г. Системный анализ процесса создания ротора шарового гироскопа на основе использования ионно-плазменных и лазерных технологий // Фундаментальные исследования. 2017. № 12. С. 163–168.Yulmetova O.S., Landau B.E., Shcherbak A.G. Fundamental research, 2017, no. 12, pp. 163–168. (in Russ.)Юльметова О. С., Щербак А. Г. Моделирование процесса формирования моментов инерции роторов шаровых гироскопов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18, № 4. С. 677–685.Yulmetova O.S., Shcherbak A.G. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2018, no. 4(18), pp. 677–685. (in Russ.)Пат. RU2837483. Способ изготовления ротора электростатического гироскопа / А. Ю. Филиппов, А. А. Галактионов, М. А. Тит, А. Г. Щербак, С. Н. Федорович, Т. Г. Леонова. Заявл. 2024-11-19. Опубл. 2025-03-31.Patent RU2837483, Sposob izgotovleniya rotora elektrostaticheskogo giroskopa (Method for Manufacturing the Rotor of an Electrostatic Gyroscope) A.Yu. Filippov, A.A. Galaktionov, M.A. Titus, A.G. Shcherbak, S.N. Fedorovich, T.G. Leonova, Priority 2024-11-19, Published 2025-03-31. (in Russ.)Yulmetova O., Tit M., & Scherbak A. Experience in developing a technology of contrast pattern formation for gyroscopic optoelectronic read-out systems // Optics & Laser Technology. 2025. Vol. 192, N Part F. P. 114054. DOI: 10.1016/j.optlastec.2025.114054.Yulmetova O., Tit M., Scherbak A. Optics & Laser Technology, 2025, no. F(192), pp. 114054, DOI: 10.1016/j.optlastec.2025.114054.Тит М. А., Беляев С. Н., Щербак А. Г., Юльметова О. С. Моделирование процесса корректировки формы роторов шаровых гироскопов // Научно-технический вестник ИТМО. 2023. Т. 23, № 4. С. 803–811.Tit M.A., Belyaev S.N., Shcherbak A.G., Yulmetova O.S. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2023, no. 4(23), pp. 803–811, DOI: 10.17586/2226-1494-2023-23-4-803-811. (in Russ.)Tit M. A., Yulmetova O. S., Sisyukov A. N. Analysis of niobium thin film modification based on thermodynamic approach // Proc. of the 2020 IEEE Conf. of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2020. P. 1049–1052. https://doi.org/10.1109/eiconrus49466.2020.9038932.Tit M.A., Yulmetova O.S., Sisyukov A.N. Proc. of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), 2020, рр. 1049–1052, https://doi.org/10.1109/eiconrus49466.2020.9038932. (in Russ.)Пат. RU2678707. Способ изготовления чувствительного элемента криогенного гироскопа / М. А. Туманова, С. Л. Левин, О. С. Юльметова, В. В. Святый, А. Г. Щербак, Л. П. Рябова. Заявл. 2017-11-23. Опубл. 2019-01-31.Patent RU2678707, Sposob izgotovleniya chuvstvitel’nogo elementa kriogennogo giroskopa (Method for Manufacturing a Sensitive Element of a Cryogenic Gyroscope), M.A. Tumanova, S.L. Levin, O.S. Yulmetova, V.V. Svyaty, A.G. Shcherbak, L.P. Ryabova, Priority 2017-11-23, Published 2019-01-31. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.