郭鎖喜 海軍裝備部
某型引信在研制過程中摸底試驗時出現了對地發火率不滿足指標的情況,研制項目針對該現象,開展了故障樹建立與分析、實物狀態檢查、靜態試驗排查等大量工作,查明了瞎火原因,經采取相應措施,使問題得到徹底解決。
引信為機電引信,配用于某型彈藥,其結構主要由電子頭部件、連接螺、上接電座部件、指令接收裝置、下接電座部件、阻力修正機構、慣性發火機構、短路座部件、安全系統、導爆管部件和傳爆管部件組成,電子頭部件中帶有裝定接收模塊,可以接收裝定器的感應裝定信息。
平時,引信阻力修正機構由鎖定裝置鎖定在初始位置,安全系統由兩個獨立保險件將回轉體部件鎖定在隔離位置,電點火管處于對地短路狀態。發射前,根據火控系統給出的裝定信息,通過裝定器對引信進行信息裝定,裝定信息經過軟件解碼與校驗,保存在彈載處理器存貯器中。發射過程中,在膛內,安全系統中的后坐保險件在后坐力作用下保險解除,當離心保險件所受的離心力大于離心爪簧抗力時,離心保險解除。同時,安全系統中的回轉體部件在離心力作用下開始轉動,通過無返回力矩鐘表機構的調速器控制回轉體轉動速度,實現安全距離外延期解除保險。化學電池在后坐力和離心力作用下被激活,引信電路及指令接收裝置開始工作,完成發火執行電路中發火電容充電等工作。引信碰擊目標時,慣性發火機構開關閉合,發火執行電路中的閘流管導通,發火電容放電輸出點火信號,電火工品作用,推動擊針戳擊針刺雷管使其作用,進而引爆傳爆管部件,完成起爆功能。
在樣機摸底試驗過程中,共射擊引信17發,對地試驗時出現4發瞎火。
試驗后通過技術手段對瞎火引信中的2發進行了回收。回收后分解檢查結果如下:
1.安全系統中回轉體已經轉正到位并鎖定,安全系統外表面未見任何變形、損壞、水漬等異常情況;
2.觀察電路部件,電路涂膠部分未見損壞,慣性開關頂端沒有出現損壞,各連接導線沒有出現表皮損壞,焊點沒有脫落現象;
3.解除短路后,電火工品阻值正常;短路不解除時,測量各連接線以及碰炸開關聯通性均正常;
4.電子頭部件、發火執行電路重新上電測試,結果正常;
5.將慣性開關解剖后檢查,觸點之間可見清晰的碰壓痕跡,說明開關閉合正常。
通過對回收產品的分解,可以知道2發瞎火引信的安全系統均已經轉正,電點火管未作用導致瞎火。經測試,電點火管阻值滿足要求,碰炸開關碰觸痕跡明顯,各連接導線沒有出現表皮損壞,焊點沒有脫落現象,加電測試執行電路執行正常。
如果上觸點和下觸點的零件表面出現氧化,會增加碰炸開關閉合時的接觸電阻,從而消耗掉發火能量,即使開關閉合可靠也會導致電點火管因點火能力不夠而不作用,因此,對同批慣性開關的接觸電阻進行了測試,開關閉合狀態下測量連通電阻值,測試結果表明,慣性開關閉合后接觸電阻滿足要求。
該引信電子頭部件上電工作后,在適當的時機須完成對發火執行電路中的發火電容充電,如果電子頭部件中該項功能失效,也會導致瞎火。因此,對同批剩余的電子頭部件進行了測試,電子頭部件均按照要求輸出充電信號,未見異常。
根據3.1、3.2、3.3試驗結果,排除了電子頭部件、電池供電、慣性開關接觸電阻大、安全系統未轉正、執行電路損壞等因素,進一步分析,如果慣性開關閉合但閉合時間過短的話,會使發火執行電路中的儲能電容放電不完全,電點火管因輸入能量不足不能作用而導致引信瞎火。馬歇特錘擊試驗的過載時間較短,一般為幾十個微秒,因此慣性開關閉合時間過短導致瞎火的原因可以通過錘擊試驗進行驗證。
將同批2發短路座部件裝入產品下引信體,手工解除電點火管短路保險,錘擊前通過電子頭給發火執行電路中的電容進行充電,模擬引信碰擊地面過程,進行引信頭向下錘擊。1發進行了15齒錘擊,電點火管未作用;另一發產品進行了18齒錘擊,電點火管仍未作用。
試驗后,對慣性開關進行了分解檢查,接觸痕跡明顯,表明碰炸開關在錘擊試驗時已經閉合。
錘擊試驗結果表明,慣性開關在錘擊試驗時已經閉合但由于其閉合時間過短,電點火管不作用導致引信出現瞎火。
通過故障分析及故障排查試驗結果,引信對地發火瞎火故障是由于彈丸碰擊地面目標時,慣性開關閉合時間過短,發火電容釋放的能量小于電點火管的發火能量,電點火管不能作用,從而導致引信出現瞎火。
為了保證不會因引信碰擊不同目標時慣性開關閉合時間過短導致瞎火,對發火執行電路進行了改進設計,從原來的慣性開關接入發火回路更改為慣性開關不接入發火回路而只提供發火信號。更改后,慣性開關可以確保電點火管可靠作用。采取改進措施后,進行了20發錘擊試驗驗證,電點火管均作用正常。按該技術狀態裝配20發引信進行了靶場驗證試驗,20發均對地發火正常。
對待科研技術,首先科研工作的態度要端正,來不得半點含糊,必須一步一個腳印,每一步都得踩實,絕不能有任何蒙混過關的想法,否則帶來的必將是有缺陷的產品。