Конструкторское бюро

В 1938 году был создан отдел, в дальнейшем - отделение главного конструктора.

Коллектив отделения эффективно решал обширный и сложный круг конструкторских задач в области создания специального технологического оборудования.

Для обеспечения Советской армии в предвоенный и военный периоды необходимым количеством патронов к стрелковому оружию была проведена автоматизация патронного производства, патронов крупного калибра и  ручных процессов упаковки патронов в картонные пачки, укупорки пачек в металлические коробки, изготовления деревянной тары для укладки металлических коробок.

Созданы и внедрены автоматические линии и агрегатные станки для обработки трудоемких командных деталей новых систем стрелкового оружия.

Решение проблемы автоматизации питания оборудования штучными заготовками позволило снизить трудоемкость изготовления патронов в 3 раза и увеличить производительность станочного оборудования в 3-4 раза, что явилось одним из главных факторов, обеспечивающих возможность резкого увеличения выпуска патронов в годы войны.

Проведена модернизация существующего парка стволообрабатывающих станков артиллерийских заводов с целью обеспечения скоростных методов обработки, в результате чего машинное время на операциях глубокого сверления стволов сократилось в 9...10 раз, а производительность станков повысилась в 5...6 раз.

Главной задачей послевоенных лет являлось создание средств технологического оснащения и специальных станков с ЧПУ, способных обеспечить реализацию новых прогрессивных технологий.

Отделение с успехом решало проблемные вопросы, связанные с созданием специального оборудования, необходимого для обеспечения двигательного, корпусного, сборочного производства, а также с созданием систем числового программного управления этим оборудованием.

Уже в 1956 г. был разработан и изготовлен первый в СССР экспериментальный образец 3-хкоординатного фрезерного станка модели 6441ПР и комплекс устройств программного управления первого поколения на электровакуумных приборах. Было изготовлено около 200 станков данной модели различных модификаций.

Коллективом отделения был создан ряд уникальных станков для обработки крупногабаритных деталей астрооптики с асферическими поверхностями для оптико-механического производства и комплекс специального оборудования для производства жгутов, паковок и других изделий волоконной оптики, а также оборудование для выращивания монокристаллов рубина, что обеспечило производство новых видов изделий.

Для постановки на производство изделий новой техники созданы и внедрены:

• гамма станков для производства сильфонов;
• ряд сварочных установок и манипуляторов;
• комплекс испытательного оборудования;
• гамма сверлильных автоматов для обработки отверстий в форсунках;
• комплекс стапельно-сборочного оборудования;
• уникальные центрифуги для испытаний изделий в полном составе.

Разработка и серийное изготовление устройств ЧПУ на феррит-транзисторных элементах, затем на интегральных микросхемах с расширенными технологическими возможностями, редактированием и запоминанием программ обработки, повышенными быстродействием и точностью,  электрошкафов и электроавтоматики к станкам, высокомоментных электродвигателей с тиристорными преобразователями, датчиков перемещений и фотосчитывателей  обеспечило возможность  выпуска  станков с ЧПУ специального назначения (фрезерных, токарных сверлильных, намоточных) решающих широкий круг технологических задач обработки сложных деталей.

Станки для обработки деталей топливно-насосных агрегатов (ТНА)

Обеспечение возрастающей сложности и точности деталей ТНА было бы невозможно без создания специального отечественного оборудования.

Разработка и внедрение специальных фрезерных станков с ЧПУ моделей СФП-1, СФП-2 , ДФ 824, СФП 14, ДФ 224, ДФ 966 обеспечило автоматическую обработку сложных специфических деталей  топливных насосных агрегатов и камер сгорания жидкостных ракетных двигателей. Внедрение станков этой серии на предприятиях позволило сократить время обработки в 10-15 раз. Цикл подготовки производства новых типоразмеров деталей сократился в 5-6 раз.

Станки для производства корпусных деталей

В изделиях РКТ имеется большая группа деталей типа шпангоутов, колес, переходников, фланцев, окантовок, диафрагм, обработка которых сопровождается большим объемом фрезерных работ. В 1968 году был создан станок модели СФП-3. В 1970 году  на основе опыта создан 5-тикоординатный станок с ЧПУ модели СФП 13. Внедрение станков на предприятиях решило проблему обработки важнейших деталей ракетно-космического производства. На этих станках были обработаны все наиболее трудоемкие детали по стыковочному комплексу, а также сложные сферические корпусные детали космических станций.

Многооперационные станки

Работы по созданию специализированного легко переналаживаемого оборудования, компонуемого из унифицированных узлов, были начаты в 1958 г.

С развитием многокоординатных систем ЧПУ появилась возможность создания 5-ти координатного сверлильно-фрезерно-расточного станка модели УФС 32К с контурной системой ЧПУ, обеспечивающего обработку деталей диаметром до 2500 мм.

Совершенствование станков типа УФС 32К вылилось в создание многоцелевых станков сверлильно-фрезерно-расточной группы, построенных на основе агрегатно-модульного метода.

В 1984-87 г. были спроектированы и изготовлены два многоцелевых агрегатированных станка модели СМА381. Станок имел 6 управляемых одновременно работающих координат, был оснащен инструментальным магазином и системой автоматической смены инструмента обеспечивающего обработку деталей диаметром до 3000 мм.

Станки для обработки «вафельного» фона

Одним из важнейших направлений совершенствования конструкций РКТ является облегчение несущих топливных баков и отсеков за счет применения различного типа тонкостенных элементов.

В отечественной практике наибольшее распространение получила технология производства облегченных элементов конструкций в виде вафельных обечаек и днищ.

При постановке на производство новых изделий РКТ были разработаны и поставлены на производство более 30 единиц специальных фрезерных станков с ЧПУ моделей СВО 1, СВО 11, СВД 1, СВД 2, СВО -21, СВО -22, СВО -23, СВО -30 и СВО -12М. Созданные станки типа СВО обеспечили изготовление вафельных оболочек диаметром от 1200 до 8000 мм приоритетных изделий РКТ.

Станки для получения деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом намотки

В 1960 г. ФГУП "НПО "Техномаш" впервые приступило к созданию намоточного оборудования для изготовления изделий ракетно-космической техники из ПКМ.

Намоточные станки, которые осуществляли намотку ПКМ на оправку сложной формы с любым заданным рисунком укладки, можно было создать только с применением ЧПУ. Станки отличались разнообразием габаритов и масс изготавливаемых изделий, их формой, применением армирующих материалов на основе различных волокон, способами намотки ("сухой", "мокрый"), возможностью выкладки изделий, величиной натяжения армирующего материала при намотке, производительностью, типом следящих приводов, типом систем ЧПУ, количеством контролируемых и регулируемых параметров намотки и др.

С 1963 г. по настоящее время ФГУП "НПО "Техномаш" разработало и внедрило более 60 намоточных станков с ЧПУ следующих моделей: СНП-1, СНП-2, СНП-3, КУ-489, КУ-421М-01, КУ-463ФЗ, КУ-463ФЗ-01, КУ-463АФ3, СНП 21,  СНП 25, СНП 32, СНП 33.

Трубогибочные станки

Трубопроводы пневмо-гидравлических систем изделий ракетной техники являются важнейшими элементами конструкции, от которых во многом зависит их надежность.

Работы по созданию трубогибочных станков ведутся с 1959 года.

 С 1963 года начались работы по созданию автоматизированных станков для гибки труб с применением индукционного узкозонального нагрева ТВЧ.

Были разработаны станки моделей СТГ-120, СГС-2, СГС-120, СГС-200, что позволило решить проблемы гибки трубопроводов изделий.

В 1985 году был впервые в СССР разработан 4-хкоординатный трубогибочный станок с ЧПУ для гибки труб с узкозональным нагревом ТВЧ модели СГС-80ПН, в основе которого лежит схема "гибки с отклоняющим водилом".

Кроме того, в отделении ведутся работы по следующим направлениям:

• создание установок для пайки узлов камер сгорания жидкостных ракетных двигателей с применением индукционного нагрева с автоматизированным управлением температурно-временными параметрами процесса;
• создание оборудования для контроля масс-инерционных характеристик ракет-носителей, космических летательных аппаратов (КЛА) и их агрегатов (стенды контроля массы, положения центра масс и статической балансировки изделия, стенды контроля осевых и центробежных моментов инерции космических аппаратов и их динамическая балансировка), стендов контроля качества и правильности монтажа бортовых кабельных сетей (БКС).

Была разработана новая схема статической балансировки изделий, обеспечившая возможность определения массы изделия с погрешностью 0,03% и трех координат ЦМ с одной установки изделия на стенд.

На основе метода унифилярного подвеса, который впоследствии был преобразован в совершенно новый метод обращенного крутильного маятника, был спроектирован и изготовлен первый промышленный образец стенда типа СИМИ, обеспечивающего контроль осевых и центробежных моментов инерции, направлений главных осей инерции, т.е. практически всех параметров эллипсоида инерции КЛА. Стенды этой серии оснащены управляющими ПЭВМ, обеспечившими полную автоматизацию процесса контроля и обработки результатов измерения.

Численность подразделения к 1990 г. достигла около 1000 человек. Однако в 90-е годы резко сократилось государственное финансирование работ, что привело к утечки кадров, смене направления работ. Подразделение стало заниматься созданием оборудования для медицинской, пищевой, деревообрабатывающей, металлургической промышленностей.

С середины 2000-х годов отделение приступило к выполнению работ по заказу Роскосмоса. Результатом этого этапа стало создание:

• оборудования для вакуумной технологии пайки узлов систем терморегулирования приборных отсеков;
• комплекса автоматизированного контроля параметров бортовых кабельных систем изделий РКТ;
• специального намоточного станка с ЧПУ модели СНП 21 для изготовления из полимерных композиционных материалов длинномерных  прямых труб с длиной  до 3200 мм;
• специального намоточного станка с ЧПУ модели СНП 33 для изготовления пространственных криволинейных труб из ПКМ («горловины», «переходы», патрубки с разной законцовкой и пр.) топливных криогенных магистралей длиной до 2000 мм;
• специального намоточного станка с ЧПУ модели СНП 25 для изготовления корпусов, сопловых раструбов, емкостей высокого давления, силовых многослойных оболочек, головных обтекателей, хвостовых отсеков, силовых оболочек из ПКМ диаметром до 3700 мм и длиной до 15000 мм;
• специального фрезерного станка с ЧПУ модели СВО 25 для обработки вафельного фона на внутренних или наружных поверхностях тонкостенных цилиндрических деталей из алюминиевых сплавов диаметром до 5000 мм;
• специального фрезерного станка с ЧПУ модели СВДО 14 для обработки вафельного фона на внутренней или внешней поверхностях тонкостенных цилиндрических, конических, сферических деталях из алюминиевых сплавов диаметром до 4200 мм;
• специального намоточного станка с ЧПУ модели СНП 32 для изготовления изделий сложных геометрических форм из новых типов композиционных материалов.

В 2012 году были изготовлены:

• опытный образец трубогибочного станка модели СГИН-120 с узкозональным индукционным нагревом с ЧПУ;
• опытный образец станка модели ОЦП 3000 для механической обработки изделий из слоистых материалов (стеклотекстолиты, полимерные - композиционные материалы, слюдосодержащие материалы и др.);
• опытный образец специального намоточного станка модели СНП 34 для изготовления трубопроводов высокого давления из полимерных композиционных материалов;
• стенд определения центра масс и массы ЦМ-300;
• стенд центровки и  определения масс изделий СЦМ 0,3-4,0;
• автоматизированный стенд контроля массы (АСКМ);
• автоматизированный стенд контроля моментов инерции (АСКИ);
• стендовое оборудование для контроля и установки посадочных поверхностей под приборы  (СОПП) системы управления движением космических аппаратов.

В настоящее время отделение главного конструктора ведет работы по созданию:

• двух типов специализированного электротермического компрессионного оборудования с системой автоматизированного управления с диаметром сборочных единиц от 400 до 1600 мм моделей ЭКУ -1П и ЭКУ -2П;
• специального намоточного станка модели СНП 35 для изготовления сопловых раструбов твердотопливных ракетных двигателей из углеродных материалов с диаметром до 2500 мм  и с возможностью намотки изделий типа «кокон» методом «мокрой» намотки;
• специального намоточного станка модели СНП 35 для изготовления из полимерных композиционных материалов элементов типа «спица» крупногабаритных трансформируемых механических систем космических аппаратов с длиной до 3000 мм;
• автоматизированного стенда массового и инерционного контроля (АМИК) для автоматизированного определения характеристик геометрии масс и наземной отработки балансировки центра масс космических аппаратов с погрешностью определения массы не хуже 0,03 %;
• ряда выкладочных головок и автоматизированного выкладочного комплекса для изготовления деталей из ПКМ;
• комплекса бесконтактного автоматизированного  измерения толщины остаточного полотна и геометрии вафельного фона крупногабаритных обечаек из алюминиевых сплавов;
• оборудования для автоматизированного измерения геометрических размеров крупногабаритных металлических объектов.

Отделением главного конструктора разработано и внедрено более 1000 СТО и специальных и уникальных станков, среди которых многие не имеют аналогов в мировой практике.

Большинство разработок отделения имеет оригинальное конструкторско-технологическое решение, что подтверждается более 200 авторскими свидетельствами и патентами РФ.

Уровень разработок, выполняемых коллективом, отвечал самым высоким требованиям, о чем свидетельствуют медали и правительственные награды, которыми отмечались наиболее значимые работы в освоении космоса и создании боевой ракетной техники.

В планах отделения – разработка оборудования и средств технологического оснащения, обеспечивающих производство командных ДСЕ перспективных изделий РКТ с использованием новых КТР, материалов, принципов работы, в том числе:

• разработка технологии и оборудования для обработки винтового оребрения на стенках камер сгорания жидкостных ракетных двигателей;
• создание технологии и оборудования для производства элементов антенн (тройник, крестовина) из термостабильных композиционных материалов»;
• разработка технологии и оборудования для изготовления бесшовной  облегченной арматуры трубопроводов топливных систем и агрегатов пневмоавтоматики методом гидроформования высоким давлением;
• разработка технологии и оборудования автоматизированной высокоточной статической балансировки перспективных жидкостных ракетных двигателей;
• разработка технологии механической обработки крупногабаритных деталей и узлов из полимерных композиционных материалов, в том числе графита, для ракетоносителей и космических аппаратов с использованием  специализированного высокоскоростного комплекса;
• разработка технологии и специализированного электротермического компрессионного оборудования с системой резистивного нагрева, автоматическим управлением процессами пайки и термообработки длинномерных узлов камер сгорания жидкостных ракетных двигателей;
• разработка технологии создания оборудования для определения остаточных дисбалансов центра масс и положения главной центральной оси инерции головных частей ракетно-космической техники»;
• разработка промышленной технологии и оборудования для определения массовых характеристик сборочных единиц тяжелых и сверхтяжелых ракет-носителей для стендовых и полигонных испытаний».