郭留河，張?jiān)品?/p>

(裝甲兵工程學(xué)院，北京 100072)

0 引言

反坦克導(dǎo)彈是步兵戰(zhàn)車的主要反裝甲武器。導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)是導(dǎo)彈系統(tǒng)中除導(dǎo)彈外的車載部分，包括電視測(cè)角儀、導(dǎo)彈控制盒、顯控盒、操縱臺(tái)、發(fā)射托架、發(fā)射架和連接電纜等。為了便于檢查系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)是否正常，判斷能否發(fā)射導(dǎo)彈，系統(tǒng)內(nèi)置了功能較強(qiáng)的自檢模塊[1]。當(dāng)自檢不正常時(shí)，就表明發(fā)控系統(tǒng)有故障，不能發(fā)射導(dǎo)彈。為了在出現(xiàn)自檢不正常的情況下，快速確定故障原因，文中運(yùn)用故障樹方法，研究了該系統(tǒng)的故障模式和故障原因，確定了故障定位的優(yōu)先等級(jí)和快速故障定位策略。

1 系統(tǒng)自檢原理

發(fā)控系統(tǒng)自檢原理如圖1所示，當(dāng)狀態(tài)選擇開關(guān)置“自檢”位時(shí)，狀態(tài)控制電壓SELFC和自檢標(biāo)志電壓SELF1均為低電平。給導(dǎo)彈系統(tǒng)加電后，發(fā)控系統(tǒng)就在微處理器的控制下依次檢查導(dǎo)彈控制盒初始供電電路輸出電壓、回輸信號(hào)處理電路、功率放大電路輸出電壓幅度、解鎖控制電路等關(guān)鍵電路工作的正確性，檢查發(fā)射托架解鎖電磁閥及微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作的正確性，并控制測(cè)角儀變焦和自檢。當(dāng)系統(tǒng)正常時(shí)，顯控盒上的自檢指示燈周期閃爍，否則，自檢指示燈保持常亮。

圖1 發(fā)控系統(tǒng)自檢原理框圖

2 故障樹建立

按照建立故障樹的一般步驟，首先將導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)故障作為頂事件T1，再將導(dǎo)致T1發(fā)生的直接原因“導(dǎo)彈發(fā)射故障A1”和“導(dǎo)彈控制故障B1”并列作為第二級(jí)，其中“A1”又由“發(fā)射指令失效C1”和“發(fā)射托架失效D1”兩個(gè)原因引起。導(dǎo)致D1失效的原因又由部件級(jí)(如發(fā)射架鎖定機(jī)構(gòu)H1、導(dǎo)彈鎖定機(jī)構(gòu)I1、電磁解鎖機(jī)構(gòu)J1等)，最終搜尋到元器件級(jí)(如微動(dòng)開關(guān)X22、鎖叉彈簧 X21、電磁閥 X25等)。如此逐級(jí)展開，最終找到故障樹的所有底事件，經(jīng)過適當(dāng)簡(jiǎn)化后得到如圖2所示的故障樹。

圖2 發(fā)控系統(tǒng)故障樹

根據(jù)發(fā)控系統(tǒng)實(shí)際和故障定位到部件的需要，參考使用過程中的故障統(tǒng)計(jì)結(jié)果[2]，利用元器件計(jì)數(shù)可靠性預(yù)計(jì)法[3]，把圖2 中的底事件上移到系統(tǒng)部件接口或部件檢測(cè)口的可測(cè)量上，得到如圖3所示的簡(jiǎn)化故障樹模型，其門事件含義如表1所示，各底事件的概率數(shù)值如表2所示。

圖3 發(fā)控系統(tǒng)故障樹簡(jiǎn)化模型

表1 故障樹門事件含義

表2 底事件概率表

3 故障樹模型分析

3.1 事件概率計(jì)算

故障樹中各事件概率值如下:

3.2 故障樹最小割集及其重要度計(jì)算

按照Fussell法，根據(jù)圖3故障樹，通過分析得出最小割集的Fussell分割如表3。從表中可知系統(tǒng)有31種主要故障模式。

表3 最小割集的Fussell分割

為了快速故障定位，還應(yīng)確定故障定位的優(yōu)先等級(jí)，即求出各故障模式的重要度，并按照重要度從大到小的順序進(jìn)行原因分析，按照Fussel和Vesely方法[4]求出的重要度如表4所示。從表中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，雖然有31種故障模式，但M1，M2，M4，M10，M28，M29，M30 這七種故障模式是最有可能的故障原因，因此，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先應(yīng)從M1開始，并按照重要度由大到小的的順序來分析確定故障部位。

表4 最小割集的重要度

4 結(jié)論

文中在深入分析導(dǎo)彈發(fā)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，利用故障樹分析法找到了系統(tǒng)的主要故障模式，確定了故障定位的優(yōu)先等級(jí)，為快速故障定位策略奠定了理論基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)表明，該方法機(jī)理清晰，可信度高，可行性好，對(duì)其他復(fù)雜系統(tǒng)的快速故障定位策略具有借鑒意義。

[1]郭留河，趙國明.某型車載導(dǎo)彈發(fā)射制導(dǎo)裝置現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，23(5):44－47.

[2]郭留河.步兵戰(zhàn)車導(dǎo)彈系統(tǒng)維修模擬訓(xùn)練系統(tǒng)國防科技報(bào)告[R].北京:裝甲兵工程學(xué)院，2011.

[3]GJB/Z 299B－98電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)[S].

[4]孫遜.基于FTA的故障診斷分析算法研究[D].大連:大連理工大學(xué)，2009.

[5]鐘濤，張為華，王中偉.戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈故障樹自動(dòng)建立方法研究[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2004，24(5):429 －431.

[6]劉吉新.某型導(dǎo)彈及發(fā)射裝置檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)[D].北京:北京理工大學(xué)，2010.