某型火箭發射裝置檢測系統設計與實現

辛騰達，范惠林，劉成亮

(空軍航空大學 作戰指揮系，長春　130022)

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某型火箭發射裝置檢測系統設計與實現

辛騰達，范惠林，劉成亮

(空軍航空大學 作戰指揮系，長春130022)

摘 要:為了保證火箭發射裝置的工作能力,提高對火箭發射裝置的保障水平,依據某型火箭發射裝置的工作原理和維護保障需求,利用十進制計數器、邏輯門、模數顯示等部件,設計了該火箭發射裝置的檢測系統。實現了對發射脈沖個數,火箭控制盒所分配脈沖個數、位置、順序以及點火線路電阻值大小三項檢測的功能。經實際應用證明,該檢測系統滿足了某型火箭發射裝置的檢測需求。

關鍵詞:火箭發射裝置;檢測系統;脈沖檢測;電阻檢測

0引言

現代戰爭中，火箭彈以其輕便、靈活、發射迅速、對面攻擊威力大等特點，成為武器裝備家族中不可或缺的一員[1]。火箭發射裝置作為發控信號的傳輸媒介，其工作狀態是否正常、是否能達到正常工作指標直接關系到火箭彈的作戰效能[2-3]。火箭發射裝置檢測設備用于在裝載火箭彈前，對火箭發射裝置的性能進行檢測[4-8]。

本文通過研究發射裝置檢測系統的設計方法，結合某型火箭發射裝置的工作原理，設計并實現了對改型火箭發射裝置檢驗其是否工作良好的檢測系統[9-13]。

1檢測需求分析

火箭發射裝置是武器控制系統的重要組成部分，是保證火箭彈攻擊地面和水上目標的主要裝備。在進行攻擊時，火箭彈可以根據作戰需求選擇任意發射數進行發射，火箭的發射和控制由綜合火控系統完成。發射火箭彈時，綜合火控系統發出脈沖電流，通過工作插座進入火箭發射裝置內的控制盒，控制盒首先進行彈位判斷，然后將脈沖電流依次分配給各航箭發射管，脈沖電流經電點火管，引燃航箭，完成發射[14-15]。因此，判斷火箭發射裝置能否正常工作就需要進行以下三項檢測內容：

(1) 火箭發射裝置接收脈沖的數量；

(2) 接到脈沖后，火箭發控盒能否正確地判斷與分配脈沖；

(3) 點火線路電阻值是否滿足要求，達到安全標準。

通過對這三項內容的檢測，來檢測火箭發射裝置是否正常，完成火箭發射裝置檢測系統的設計與實現，以提高火箭發射裝置的可靠性，減少火箭發射故障。

2檢測系統設計

根據檢測需求，對檢測系統進行四部分的設計： 電源模塊設計、脈沖檢測模塊設計、電阻檢測模塊設計、面板接口設計。

2.1電源模塊設計

設備采用電池供電或外界供電兩種工作模式為檢測系統提供9 V電源，由于外界直接供電模式時外界供電為28 V，為滿足后續芯片工作要求，需要對電壓進行轉換。本文采用兩級降壓電源CW7818MK2001與CW7809MK2001，將28 V工作電壓調制為9 V穩定電壓，其原理電路如圖1所示。

圖1降壓電源設計

圖1中，28 V電壓通過U108(CW7818MK2001)將電壓降為18 V，之后又通過U109(CW7809MK2001)將電壓降為9 V。其中電容C13，C14，C15，C16，C17，C18起到濾波的作用。

此外，為防止電路中出現過壓情況燒毀電路或是欠壓情況影響系統元件的正常工作，還設計了過壓、欠壓提示電路。

欠壓指示電路的設計如圖2所示，欠壓指示電路的功能為檢測電路中是否存在欠壓的情況。引腳4通過電阻接入經電壓調制后電壓； 引腳5通過電阻由外界所提供； V30二極管防止電源反接，起到反接保護的作用； RP63為電位器，起到分壓的作用； 端口5和6的電壓值是一定的，為參考電壓值； 端口4輸入的標準電壓也應為9 V，若其輸入電壓小于9 V，則通過端口12輸出的電壓大于正常輸出電壓，使欠壓指示燈亮起。過壓指示電路原理與欠壓指示電路原理相同，此處不再贅述。

圖2欠壓指示電路設計

2.2脈沖檢測模塊設計

脈沖檢測模塊的功能是檢測傳入火箭發射裝置的脈沖數目以及火箭發射控制盒所分配脈沖數目的位置是否與所傳入脈沖對應一致。因此，脈沖檢測模塊的設計中需要用到計數器，系統采用CC4017十進制計數器，CC4017是5位Johnson計數器，具有10個譯碼輸出端； CP，CR，INH輸入端。時鐘輸入端的斯密特觸發器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制。INH為低電平時，計數器在時鐘上升沿計數； 反之計數功能無效。CR 為高電平時，計數器清零。Johnson計數器提供了快速操作，2輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計數順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應時鐘周期內保持高電平。

檢測系統在直接采集傳來脈沖信號時，需要對脈沖信號進行整形，這里采用CC4011設計整形電路，CC4011為2 輸入正向邏輯與非門。CC4011與非門為系統設計者提供了直接的與非功能，補充了已有COS/MOS門系列，所有輸入和輸出經過緩沖，改善了輸入與輸出傳輸特性，使由負載容量增加引起的傳輸時間的變化維持到最小。

2.3電阻檢測模塊設計

電阻檢測模塊的功能是測量火箭發射裝置點火線路的電阻值，然后通過LCD屏幕顯示所測量阻值大小，檢測點火線路的電阻值是否滿足要求。電阻檢測模塊在檢測前提供自檢功能，查看系統檢測線路是否能正常工作。

本文電阻測試模塊的設計電路采用ICL7106和相應40管腳LCD顯示屏作為核心部件。ICL7106是Intersil公司推出的一款三位半A/D轉換器，主要用于儀器儀表，能構成液晶顯示的數字電壓表。它性能高、功耗低，具有很強的抗干擾能力。含有七段譯碼器、顯示驅動器、參考源、時鐘系統以及背光電極驅動，可直接驅動LCD。本模塊的應用電路如圖3所示，圖中A1～AB4為驅動LCD管腳。

圖3ICL7106電路

2.4面板接口設計

根據檢測需求以及檢測模塊設置，面板的設置為XK14-3系列插座一個，XK24-20系列插座兩個，LCD液晶屏幕一塊，脈沖指示燈七盞，欠壓指示燈以及過壓指示燈各一盞，9位波段開關一個，電源開關一個。其中，電源電纜的一端連接XK14-3系列插頭，與電源接口相連； 另一端連接插頭，連接到外界電源上，給設備供電。此電纜共兩根線，1號端接電源正，2號端接電源負。

3檢測系統實現

根據檢測系統具體電路的設計，對檢測系統的實現過程進行簡要說明。

3.1串行脈沖檢測

檢測前，用電纜連接飛機與測試面板上的脈沖檢測接口。將電源開關置于通位置，檢驗儀器便可以通過面板上的脈沖指示燈指示發來的串行脈沖的個數。

檢測時，由外界為檢測系統提供28 V電壓，然后由電源模塊轉換電壓，原理電路如圖4所示。控制火控系統發射脈沖，通過繼電器開關吸合接通，經CC4011對脈沖波形進行整形后，高電平脈沖經過V22進入CC4017觸發14腳CLK，其中V22起到防止電流回泳的作用，計數器開始計數。高電平產生一次計數，此時CC4017的2腳輸出高電平，由V8回到CC4043的S1，此時為R1低電平，根據CC4043真值表可知，Q1輸出高電平，三極管導通，因此燈1點亮； 另外6盞燈點亮原理相同，依次類推，接收幾個脈沖，則點亮相應的指示燈。

圖4串行脈沖檢測電路

3.2分配脈沖檢測

檢測前，用電纜連接某型火箭發射器和檢測系統面板上的脈沖檢測接口，將電源開關置于通位置，檢測儀可通過面板上的脈沖檢測指示燈指示火箭控制盒分配脈沖個數、位置和順序。

檢測時，由外界提供28 V電壓，然后由電源模塊轉換電壓。發射的脈沖信號，傳至火箭控制盒，控制盒對脈沖進行分配，系統分配脈沖檢測電路如圖5所示。假設脈沖由7號線路傳來，脈沖信號由7號接入點進入電路，經設計好的分壓線路分壓，高電平傳入CC4043，根據CC4043RS與非門真值表，CC4043輸出高電平，致使三極管導通，7號信號燈亮。同理，其余信號也由相應的端口進入檢測系統，觸發相應指示燈。

圖5分配脈沖檢測電路

3.3點火線路電阻檢測

檢測前，用電纜連接某型火箭發射器和面板上的點火具電阻檢測接口。由系統自帶9 V電池供電，檢測點火電路的電阻時，波段開關的1～7分別控制點火電路中的1～7號電爆管。調節波段開關依次將電爆管接入檢測電路中，利用圍繞ICL7106芯片的30腳和31腳之間所設計的電阻檢測電路，通過測量30腳和31腳之間的電壓差，將其轉換成相應電爆管的阻值，利用LCD顯示出所測電爆管的實際阻值。以此類推，依次轉動波段開關于1～7位置，即可以在液晶模塊上顯示該路點火具電阻值。需要注意的是，電阻檢測完畢，要將電源開關和波段開關置于斷開的位置。

4結論

利用模塊化設計思想設計的火箭發射裝置檢測系統將電源、脈沖檢測、電阻檢測分立，在個別模塊出現故障時，便于系統的維護。各模塊工作相對獨立，有利于減少之間相互干擾造成的檢測誤差。脈沖檢測直觀形象地提示脈沖分配位置，可以幫助維護人員迅速發現故障點，提高排故效率。電阻檢測所采用的檢測方法以及所設計的分壓電路，有效地保證了檢測時的安全，有效防止因電流過大，導致火箭發射裝置誤發射情況的發生。

經對某型火箭發射裝置的實際檢測應用，證明該檢測系統能夠滿足某型火箭發射裝置對接收脈沖數量、發射控制盒脈沖分配和點火線路阻值的檢測需求，符合某型火箭發射裝置的維護要求，有利于提高火箭發射裝置的可靠性。

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Design and Realized of Test System for a Type of Rocket Launcher

Xin Tengda, Fan Huilin, Liu Chengliang

(Operational Command Department, Air Force Aviation University, Changchun 130022, China)

Abstract:In order to guarantee the work capability of the rocket launcher and improve its security level, a test system of the rocket launcher is designed by using the components of decimal counter, logic elements and analog to digital display according to the working principle and the maintain security requirements of a type of rocket launcher. This system achieves three test functions, including the number of pulses sent by plane, the number, position and order of pulses which are sent by rocket control box and the resistance of fire circuit. The practical application shows that the test system satisfies the test requirement of rocket launcher.

Key words:rocket launcher; test system; pulse test; resistance test

DOI：10.19297/j.cnki.41-1228/tj.2016.01.015

收稿日期：2015-05-05

作者簡介：辛騰達(1990-)，男，河北廊坊人，碩士研究生，研究方向為制導武器的作戰使用與仿真。

中圖分類號:TP271.4

文獻標識碼:A

文章編號:1673-5048(2016)01-0077-04