某型导弹发射装置音响信号不连续与电压超差故障分析

某型导弹发射装置音响信号不连续与电压超差故障分析

刘斯文

大连长丰实业总公司

摘要 某型导弹发射装置用于携带和发射某几型空空导弹。本文以一起导弹发射装置音响信号不连续以及调压器输出电压偏低的故障为例，研究分析其工作原理及故障原因，为该类产品故障排除提供指导作用。

关键词 导弹；音响信号；发射系统 

1 故障情况

某型飞机飞机的导弹发射装置在外场进行测试时发现，产品的调压器输出电压偏低问题同时在某状态下的音响信号有误。在内场使用设备对故障件（导弹发射装置）进行通电测试，发现在进行随动1～5状态下报解锁指令检测时，随动4、5状态下的音响信号不连续。将产品分解后，对其内部的电子部件以及信号控制盒进行单独通电测试，确定为信号控制盒生成的音响信号有误同时电子部件内部的调压器输出电压偏低。

2 原理及故障分析

2.1导弹发射装置

导弹发射装置由前整流罩、发射装置组件以及上锁扳手构成；其发射装置组件中的电子控制系统主要由电子部件以及信号控制盒构成。导弹发射装置悬挂于飞机挂架下，在导弹发射前，发射装置向飞机提供音响和截获信号，同时向导弹提供电源和致冷及驱动位标器跟踪目标的氮气；发射装置将飞机武器控制系统的信号传输至导弹，实现导弹位标器与飞机雷达随动，控制发射逻辑。导弹发射后，发射装置停止工作。

2.2 电子部件

电子部件安装于导弹发射装置内部，位于在发射装置壳体前段，前端与导弹脐带式电缆连接，后端与机械锁电缆相连。电子部件包括电压调节器（24VDC，11.5VDC）、音响放大器、发射控制电路、位标器解锁和随动逻辑电路、坐标转换系统、位标器随动和快速锁定伺服回路和导弹优先电路及电气管路等。

电子部件内部由1～4号电子插件板、三个继电器（自保继电器、点火继电器和应急发射继电器）、三个双复合晶体管（用于锁定阀信号、位标器解锁阀信号和右、下、左、上位标器阀信号）、以及两个电源晶体管（作为24伏稳压器的一部分）组成。其中1号板上有24V直流、11.5V直流电压调节器、音响放大器、优先继电器和点火控制电路；2号板上有位标器解锁和随动逻辑电路；3号板上有位标器随动和快速锁定伺服回路、限制区和锁定区电路、小误差信号电路和门限电路；4号板上有坐标变换电路。

2.3  信号控制盒

信号控制盒主要由总线控制板、信号处理板、接口板以及电源模块组成，用于接收飞机的总线控制信息，并将其发送至电子部件以控制导弹的发射；同时接收电子部件的信号信息，并将解算与处理后的信号信息发送至飞机总线上。

3、故障分析以及排除

3.1 音响信号不连续

由图1得知，光耦的控制端正端已接入5V，通过2号脚、4号脚、6号脚以及8号脚是否接地来控制其光电开关端的接通与断开。其中，解锁指令通过光耦GH281-4的9号脚输出，由ID6的6号脚控制解锁指令的输出电平，ID6为总线控制器，由DSP芯片控制其输出。如果ID6的6脚输出控制信号有误，将导致解锁指令输出故障。

图1 解锁指令生成原理图

音响信号产生电路如图2所示。图中XP4:33为解锁指令信号，XP4:20为音响输入信号，XP4:14为导弹优先信号，XP4:1为音响输出信号，XP4:24为门限信号。Q1与Q2组成的是复合管是达林顿管，该复合管可提升前级电路的驱动能力。Q5与Q6组成的推挽电路，既可以向负载输出电流，又可以抽取负载的工作电流。由于音响信号既有正脉冲又有负脉冲，故使用推挽电路可同时放大正、负脉冲的音响信号。当ID6（图1）的3脚控制XP3：34接地后，继电器K1工作，导弹优先输出28VDC，同时解锁信号XP3：33输出28VDC，解锁信号通过CD4011与电容组合电路输出矩形波，在门限信号（XP4：26）的作用下，经过达林顿管和推挽电路输出至音响输出端。

在图2中，首先使用示波器检测XP4：1的音响输出端，输出连续矩形波，实际应为断续矩形波；使用三用表检测K1继电器线包，有28VDC；使用示波器检查推挽电路输出端，输出连续矩形波，故障；使用三用表检测解锁信号（XP4：33）为0V，故障。图1中，使用三用表检测5VDC与ID6的6脚之间的电压为5VDC，第4路光耦导通；使用三用表检测解锁信号XP3：33，电压为0V，故障；使用三用表检测导弹优先XP3：14，电压为0V，故障，由于该导弹优先信号通过图2中K1继电器的触点输出28VDC，使用三用表检测该触点，为0V，检测其动作触点，为28VDC，故该继电器故障，更换K1后，产品工作正常。

图2 音响信号原理图

3.2 调压器电压超差

如图3所示，电子部件24VDC由1号电源板输出，初步断定故障点位于1号板，经同型号产品的1号板串装后，产品故障消失，断定为1号板故障。

1号板中的24VDC输出电路为图1所示。

调压电路主要由电阻、运放、三极管、二极管以及稳压管构成。电路中的差分电路可有效放大、减小直流信号，有效减小由于电源波动和晶体管随温度变化引起的零点漂移，差分电路由两个对称的共发射极单管放大电路组成，可将干扰信号的有效输入降为0，达到抗共模干扰的目的。

由于产品的空载电压符合要求，而在带载情况下，输出电压出现偏差，表明该调压电路的准确性不足，当24V_OUT 输出电压一定时，敏感电桥的分压比决定A点电压的大小。分压比大，当输出电压变化相同数值时，A 点电位就会 有较大的变化。而这个电压变化量，就是下一级差动放大器的输入信号。放大器输入信号大了，它的输出信号也跟着变大，导致反馈电路的反馈信号变化也大，使其调压误差较小。可见，增大分压比可以减少调压误差。但是分压比受稳压电路所用的电源电压和稳压管稳压值的限制。D3为5.6V，A 点电位应当在 6V 左右, 只有在调整电阻R10，使其阻值变动之后，分压比才会有微小的变动。使用Multisim软件对图3电路进行模拟仿真，在仿真过程中，将R10的阻值范围设定在0~300kΩ，输出电压在24.14~27.23V之间变化。

电子部件在空载时输出电压符合技术标准要求的（24.2±0.4）V，为23.9V；在带载时略低于技术标准要求的（24.2±0.4）V，为23.7V。因此需要在空载时，将输出电压调至中间或中间偏上值。将R10电阻使用电位计进行替换，通过调整R10阻值、监测输出电压的方式，将电压值调整至需要范围内。

图3 调压电路原理图

4、总结

空空导弹是空战中战机夺取制空权的重要武器，导弹发射装置是导弹武器发射系统的重要组成部分，因此，必须要保证导弹发射装置的可靠性，才能使其有效打击敌方空中目标。

参考文献

[1]某型电子部件原理图

[2]某型信号控制盒原理图

[3]某型导弹发射装置维护使用指南

作者简介

刘斯文  工程师，主要从事武器控制系统的维修和研究工作