張仙芬， 李便花，萇軍紅，肖友霖

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某型無源干擾彈瞎火故障分析與改進(jìn)

張仙芬1， 李便花1，萇軍紅2，肖友霖2

（1.北方特種能源晉東公司，山西 陽泉，045000；2. 陸軍駐陽泉地區(qū)軍代室，山西 陽泉，045000）

針對某型無源干擾彈在部隊演習(xí)中出現(xiàn)的瞎火故障，在分析其結(jié)構(gòu)、發(fā)射用彈道炮與戰(zhàn)斗炮間差異、電磁感應(yīng)發(fā)火機理的基礎(chǔ)上，分析瞎火故障的原因，并提出改進(jìn)措施。結(jié)果表明，通過調(diào)整點火機構(gòu)凸出高度以及對點火機構(gòu)供電線路檢測控制，有效地解決該彈瞎火問題，作用可靠性達(dá)到了產(chǎn)品指標(biāo)要求。

無源干擾彈；電磁感應(yīng)；點火機構(gòu)

目前，以信息化為核心的電子戰(zhàn)對裝備技術(shù)的升級換代提出了迫切要求。某型無源干擾彈是我國海軍第二代電子對抗裝備中電子對抗系統(tǒng)之一，該彈采用新型的電磁感應(yīng)發(fā)火技術(shù)，在部隊演習(xí)中偶發(fā)了瞎火故障，影響到該彈在電子對抗中的可靠性。筆者在探究其瞎火原因的基礎(chǔ)上，提出工藝改進(jìn)措施，以杜絕瞎火故障，提高該彈在作戰(zhàn)中的可靠性。

1 無源干擾彈簡介

某型無源干擾彈結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 某型無源干擾彈結(jié)構(gòu)示意圖

該彈由點火機構(gòu)、發(fā)射機構(gòu)、引信、彈體組成，引信位于彈體中部。點火機構(gòu)含兩組繞阻電磁感應(yīng)線圈，一組連接電點火具，一組連接引信。

作用原理：該彈采用電磁感應(yīng)發(fā)火，發(fā)射時發(fā)射炮供電，點火機構(gòu)產(chǎn)生感應(yīng)電流引燃電點火具，點燃發(fā)射機構(gòu)；同時點火機構(gòu)給彈體內(nèi)引信供電，發(fā)射機構(gòu)將彈體發(fā)射至規(guī)定高度后，引信解脫保險使彈體作用。

2 瞎火現(xiàn)象及原因分析

部隊反饋彈瞎火的故障現(xiàn)象有：（1）彈在炮管內(nèi)不能識別彈種，也不能發(fā)射出膛；（2）彈在炮管內(nèi)能識別彈種，但未發(fā)射出膛。

根據(jù)故障現(xiàn)象，筆者在對該彈發(fā)射系統(tǒng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、作用原理及發(fā)火機理分析的基礎(chǔ)上，在排除發(fā)射炮管發(fā)射脈沖、發(fā)射炮電器箱與發(fā)射裝載底座的固定螺釘，以及發(fā)射系統(tǒng)雷達(dá)偵察告警及發(fā)射控制設(shè)備這些因素后，認(rèn)為彈瞎火與發(fā)射炮、彈點火機構(gòu)供電線路、電點火具及裝配工藝密切相關(guān)。

2.1 發(fā)射炮分析

發(fā)射炮是發(fā)射系統(tǒng)的組成部分，部隊使用戰(zhàn)斗炮發(fā)射，而生產(chǎn)驗收使用彈道炮發(fā)射。對戰(zhàn)斗炮、彈道炮進(jìn)行對比分析，了解到戰(zhàn)斗炮裝有彈種識別器，彈裝入戰(zhàn)斗炮身管時，點火機構(gòu)端進(jìn)入彈種識別器內(nèi)，點火機構(gòu)凸出高度（點火機構(gòu)底平面與發(fā)射機構(gòu)底平面間距離）≥mm時，戰(zhàn)斗炮正常識別彈種，并正常發(fā)射，否則不能正常識別彈種，也不能正常發(fā)射。彈道炮無彈種識別器，發(fā)射時，不進(jìn)行彈種識別即可發(fā)射?？梢婞c火機構(gòu)凸出高度是戰(zhàn)斗炮對該彈的一項重要指標(biāo)要求。

max=（1+0.3）-（3-0.1）-（2-0.15）--5

=（+1.55）mm；

min=（1-0.3）-（3+0.1）-2-（4+0.22）-（5+0.5）

=（-0.12）mm

計算結(jié)果說明點火機構(gòu)凸出高度設(shè)計下限達(dá)不到≥mm要求，低0.12mm。測量某批在線產(chǎn)品的點火機構(gòu)凸出高度，實測值與的差見表1。

圖2 堵線片固定螺釘示意圖

表1 某批彈點火機構(gòu)凸出高度與的差值表

Tab.1 Difference table of projectile ignition mechanism protrusion height and L

實際有2%產(chǎn)品點火機構(gòu)凸出高度達(dá)不到戰(zhàn)斗炮彈種識別高度，點火機構(gòu)凸出高度設(shè)計、實際尺寸與戰(zhàn)斗炮要求不匹配，由此造成部隊演習(xí)中出現(xiàn)戰(zhàn)斗炮不能正常識別彈種、彈發(fā)射不出膛的瞎火故障。

2.2 點火機構(gòu)供電線路分析

點火機構(gòu)內(nèi)有兩路供電線路，一路是匝數(shù)為1的電磁感應(yīng)線圈1與引信（用1表示）組成的回路1；另一路是匝數(shù)為2的電磁感應(yīng)線圈2與電點火具（用2表示）組成的回路2，線圈1與線圈2繞在一同線圈骨架上，1在內(nèi)，2在外，兩線圈共軸線[2]。發(fā)射時彈未發(fā)射出膛證明點火機構(gòu)內(nèi)電點火具沒有作用，根據(jù)點火機構(gòu)結(jié)構(gòu)及電磁感應(yīng)發(fā)火原理，可知回路1短路、回路2短路、回路2斷路均可導(dǎo)致瞎火故障。

2.2.1回路1短路分析

回路1中，引信1在彈體中部，其供電線路穿過彈體中心金屬件與電磁感應(yīng)線圈1焊接連接，焊接部位套絕緣管防護(hù)，并用螺釘固定在發(fā)射機構(gòu)底部與堵線片之間，發(fā)射機構(gòu)底部及堵線片均為金屬材料，任何一個部件在裝配或運輸中造成絕緣層損壞，都會引起該線路短路。點火機構(gòu)電磁感應(yīng)發(fā)火電路示意圖[2]見圖3，圖3中為發(fā)射炮供電電壓、為電源開關(guān)、為匝數(shù)為的電磁感應(yīng)線圈，是該電路中的原線圈，回路1中線圈1與回路2中線圈2為有公共端的兩個共軸線副線圈[2]。

圖3 點火機構(gòu)發(fā)火電路示意圖

用與引信電阻值相同的電阻代替引信接入回路1，對點火機構(gòu)進(jìn)行實際測試，回路1正常時，回路2中的電壓（感應(yīng)電動勢）為5.6V，回路1短路時，回路2中的電壓（感應(yīng)電動勢）為0.5V，回路2中的電阻值為1.35～2.45Ω，計算該回路電流值：

回路1正常時：

回路1短路時：

由計算得：回路1正常時，回路2中的電流值為2.3～4.1A；回路1短路時，回路2中的電流值為0.20～0.37A，電點火具發(fā)火電流為1A，回路1短路時，回路2中的電流達(dá)不到電點火具發(fā)火電流。

某批在線產(chǎn)品裝引信前，對引信供電線路進(jìn)行全部檢測（裝配工藝無此工序），有2%的產(chǎn)品線路存在短路。短路產(chǎn)品中，83%因發(fā)射機構(gòu)底部及堵線片間線路絕緣層在裝配中擠破；17%因點火機構(gòu)內(nèi)線圈1絕緣層劃破。保持短路產(chǎn)品原狀態(tài)，裝配引信至成品，在彈道炮上均未發(fā)射出膛，拆開彈短路部位，全部恢復(fù)絕緣層絕緣狀態(tài)，均正常發(fā)射出膛。引信供電線路檢測正常裝配的該批產(chǎn)品，隨機抽驗5發(fā)進(jìn)行作用可靠性驗收，均正常作用。

2.2.2回路2短路分析

圖3回路2中，電磁感應(yīng)線圈2與電點火具2采用焊接連接，焊接部位用絕緣管防護(hù)，絕緣管內(nèi)徑為1mm，焊接部位外徑約2mm，兩者相差0.5mm，為間隙配合。后續(xù)工序裝配時，會出現(xiàn)絕緣管移位，使焊接部位A與B連接，形成該回路短路。A與B連接后，線圈2產(chǎn)生的感應(yīng)電流不經(jīng)過電點火具2，電點火具因無電流經(jīng)過不作用，引發(fā)彈瞎火故障。某批點火機構(gòu)裝配中，全部檢查絕緣管位置，67%發(fā)生移位，但均未漏出焊接部位造成短路。檢查所有生產(chǎn)批次有關(guān)回路2的檢測記錄，都無短路記錄，該因素予以排除。

2.2.3回路2斷路分析

圖3回路2中，電磁感應(yīng)線圈與電點火具焊接部位若存在焊點焊接不牢、焊點虛焊、裝配時焊接部位被損壞，均會引起該回路斷路?；芈?斷路后，線路中只有電磁感應(yīng)電動勢，無電流，電點火具無電流不能作用，彈瞎火。裝配工藝中有回路2是否斷路檢測工序，檢查已交驗批次的檢測記錄，都無斷路記錄；檢測在線產(chǎn)品回路2，未發(fā)現(xiàn)斷路，該因素可以排除。

2.3 電點火具分析

該彈使用的是橋絲式電點火具，電點火具不能正常作用的原因有點火具斷橋、點火具橋絲虛焊、藥劑失效、藥劑水分超差，對照因素檢查該電點火具裝配工藝規(guī)程，均明確了各因素的控制措施，檢查工藝過程控制記錄，沒有發(fā)現(xiàn)異常，故該因素排除。

2.4 裝配工藝分析

結(jié)合上述分析，彈裝配工藝存在問題：（1）對點火機構(gòu)凸出高度無指標(biāo)要求；（2）裝配彈后，對回路1是否短路沒有檢測要求。點火機構(gòu)裝配工藝存在問題：（1）電磁感應(yīng)線圈與電點火具焊接部位絕緣套管沒有固定措施，套管易移位；（2）點火機構(gòu)裝配后，對線圈1是否短路無檢測要求。

3 工藝改進(jìn)措施及驗證

在彈裝配工藝中，明確了點火機構(gòu)凸出高度指標(biāo)，并要求用專用高度卡規(guī)進(jìn)行普驗。為解決點火機構(gòu)凸出高度設(shè)計尺寸下限低于問題，采取措施：（1）將堵線片固定螺釘由半圓頭螺釘改為沉頭螺釘；將堵線片螺釘孔一面倒120°角、螺釘高度（圖4中1）為（5-1+0.50）mm，螺釘與堵線片配合高度降為0，見圖5，相對增加了點火機構(gòu)凸出高度。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)圖見圖6。

圖4 沉頭螺釘示意圖

圖5 螺釘與堵線片配合示意圖

圖6 改進(jìn)后無源干擾彈結(jié)構(gòu)示意圖

改進(jìn)后點火機構(gòu)凸出高度：

max=（1+0.3）-（3-0.1）-（2-0.15）--（5-1）

=（+4.05）mm

min=（1-0.3）-（3+0.1）-2-（4+0.22）-（5-1+0.5）=（+2.88）mm，點火機構(gòu)凸出高度達(dá)到了戰(zhàn)斗炮彈種識別高度。（2）裝堵線片固定螺釘時，螺釘螺紋部位涂濃度為30%～50%的蟲膠液；（3）裝點火機構(gòu)時，點火機構(gòu)與發(fā)射機構(gòu)螺紋連接處涂J-628膠液。

裝配點火機構(gòu)后，增加點火機構(gòu)回路1短路檢測工序，將點火機構(gòu)與引信焊接連接處絕緣管由PE熱塑管改用耐沖擊性好的硅橡膠熱塑管，防止裝配與儲運中絕緣管破裂形成回路1短路。

在點火機構(gòu)裝配工藝中，點火具裝入點火具槽時，將連接線焊接部位折彎，見圖7，防止絕緣套管移位造成回路2短路，并增加線圈1短路檢測工序，檢測不合格的予以剔除，確?；芈?不短路。

圖7 連接線折彎示意圖

采取以上措施裝配100發(fā)彈，點火機構(gòu)凸出高度實測范圍（+3.1）～（+3.8）mm；各線路檢測未發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象；作用可靠性試驗10發(fā)，均正常發(fā)射出膛。固化以上措施，后續(xù)批生產(chǎn)的該型無源干擾彈在部隊演習(xí)中未重復(fù)出現(xiàn)不能進(jìn)行彈種識別及彈發(fā)射不出膛的瞎火故障。

4 結(jié)論

（1）通過在堵線片螺釘孔一面倒120°角，堵線片固定螺釘改為沉頭螺釘，解決了點火機構(gòu)凸出高度設(shè)計尺寸下限低于設(shè)計要求的問題。增加點火機構(gòu)凸出高度普驗工序，可使點火機構(gòu)凸出高度的指標(biāo)得到充分保證；（2）硅橡膠絕緣管壁厚、韌性好、耐沖擊、耐擠壓，可以有效防止裝配、儲運中線路受沖擊或擠壓造成的短路；同時螺紋連接處涂膠可以加強螺紋連接的穩(wěn)固性；（3）裝配電點火具時將連接線折彎，既不改變原設(shè)計結(jié)構(gòu)，又能避免絕緣管移位帶來的隱患；此外，增加引信供電線圈1及供電回路電阻檢測，能及時發(fā)現(xiàn)問題，避免瞎火故障發(fā)生。

[1] 陳秉乾,王稼軍,著.電磁學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2012.

[2] 韓學(xué)政,著.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社, 2009.

[3] 曾建唐主編.電工電子技術(shù)簡明教程[M].北京：高等教育出版社,2009.

The Dud Failure Analysis and Improvement for Some Passive Jamming Bomb

ZHANG Xian-fen1，LI Bian-hua2，CHANG Jun-hong2，XIAO You-lin2

(1. Jindong Company of North Special Energy Croup Co.Ltd., Yangquan, 045000；2. Army Military Representative Office at Yangquan Area, Yangquan, 045000)

For dud failure of some passive jamming bomb in military exercises, on the analysis of its structure, the difference between the ballistic gun for launch with the battle gun, as well as firing mechanism of electromagnetic induction, the reasons of dud failure were studied, and the improvement measures were put forward. The results show that, through adjusting the protruding height of the ignition mechanism, and controlling power supply lines of the ignition mechanism timely, the dud failure of bomb was solved effectively, as well as the reliability can meet the product requirements.

Passive jamming bomb；Electromagnetic induction；Ignition mechanism

TJ45+4

A

1003-1480（2014）04-0012-04

2014-06-05

張仙芬（1965-），女，工程師，從事特種彈工藝技術(shù)。