郭曉華 秦燕鴿 張海偉

摘要：某引進(jìn)型空空導(dǎo)彈是部隊(duì)主要裝備之一，控制組件作為該型導(dǎo)彈導(dǎo)引頭跟蹤平臺(tái)的重要組成部分，故障率較高。由于不具備該組件的深修能力，制約了該型導(dǎo)彈導(dǎo)引頭艙的修理進(jìn)度。為解決此技術(shù)瓶頸，對(duì)組件進(jìn)行電路測(cè)繪，分析電路原理，弄清工作過(guò)程，確定測(cè)試項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)，完成測(cè)試設(shè)備研制。通過(guò)對(duì)故障件的測(cè)試、故障定位及修理，驗(yàn)證了測(cè)試項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)準(zhǔn)確、可靠，能夠定位到故障元器件，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)修理。

關(guān)鍵詞：紅外導(dǎo)引頭；控制組件；故障分析

Keywords：infrared seeker；control assembly；fault analysis

某型俄制紅外導(dǎo)引頭空空導(dǎo)彈是世界先進(jìn)的近距格斗空空導(dǎo)彈，其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能遠(yuǎn)高于美國(guó)近距格斗空空導(dǎo)彈“響尾蛇”AIM-9L/M[1]。跟蹤平臺(tái)控制組件是該型紅外導(dǎo)引頭跟蹤回路的重要組成部分，主要用于將極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)，形成控制框架電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

1 原理分析

跟蹤平臺(tái)控制組件由2塊電路板組成，對(duì)2塊電路板進(jìn)行電路測(cè)繪、電路原理分析，得到該組件工作原理框圖，如圖1所示。跟蹤平臺(tái)控制組件主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）將位置線包產(chǎn)生的陀螺位置極坐標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)信號(hào)；

2）兩路直角坐標(biāo)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，輸入到CP信號(hào)形成電路和功放電路，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，消除陀螺轉(zhuǎn)子軸與定子軸誤差，配合完成角度回路閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的持續(xù)跟蹤。

2 測(cè)試設(shè)備研制

根據(jù)跟蹤平臺(tái)控制組件電路板原理分析，確定測(cè)試項(xiàng)目與參數(shù)指標(biāo)。根據(jù)測(cè)試所涉及的激勵(lì)信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)選擇搭建測(cè)試設(shè)備，如圖2所示。其中，電源提供跟蹤平臺(tái)控制組件工作所需的±12V、±20V直流電源和其他直流信號(hào)；信號(hào)發(fā)生器提供方波信號(hào)（基準(zhǔn)信號(hào)1和2）、極坐標(biāo)信號(hào)；模擬負(fù)載電阻模擬電機(jī)；示波器顯示輸出信號(hào)；控制及轉(zhuǎn)接單元實(shí)現(xiàn)對(duì)激勵(lì)信號(hào)、響應(yīng)信號(hào)的控制以及被測(cè)產(chǎn)品和測(cè)試設(shè)備的通信。

3 修理文件編寫(xiě)

編寫(xiě)該組件修理技術(shù)條件，規(guī)定測(cè)試項(xiàng)目、技術(shù)指標(biāo)和測(cè)試方法；編寫(xiě)該組件修理工藝文件，規(guī)定故障檢查、分解、裝配、測(cè)試、高低溫試驗(yàn)等內(nèi)容以及適用于該組件的修理和檢驗(yàn)內(nèi)容。

4 典型故障分析

選擇現(xiàn)場(chǎng)三個(gè)典型故障跟蹤平臺(tái)控制組件進(jìn)行試修，三個(gè)故障件分別命名為A、B、C，對(duì)應(yīng)導(dǎo)引頭測(cè)試的故障現(xiàn)象分別為：A產(chǎn)品加КЦУ，紅外信號(hào)丟失；B產(chǎn)品最大跟蹤角速度不合格；C產(chǎn)品的±20V電流超差。按照該組件修理工藝文件，分別對(duì)三個(gè)故障件進(jìn)行測(cè)試、故障定位和修理。

4.1 A產(chǎn)品的修理

1）故障現(xiàn)象：常溫測(cè)試，圖3中9′腳輸出0電平。

2）故障影響：圖1中D觸發(fā)器不工作，導(dǎo)引頭無(wú)法控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成跟蹤目標(biāo)丟失。

3）排故過(guò)程：CP充電電壓是由陀螺旋轉(zhuǎn)板33腳來(lái)的+12V或零電位與基準(zhǔn)信號(hào)形成的四脈沖經(jīng)與非門(mén)2D3A而得到。當(dāng)10/37腳輸入0V，2D3A∶2和2D3A∶3腳的輸出波形如圖3中所示，但實(shí)際測(cè)試得到2D3A∶3腳輸出0V，證明元器件2D3A已損壞。更換元器件2D3A后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)2D3A∶3腳輸出波形正常，故障排除。

4）故障原因：與非門(mén)2D3損壞。

4.2 B產(chǎn)品的修理

1）故障現(xiàn)象：常溫測(cè)試，圖3中 10′腳輸出的鋸齒波信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)。

2）故障影響：引起CP信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)，當(dāng)導(dǎo)引頭進(jìn)行最大跟蹤角速度測(cè)試時(shí)，測(cè)試不合格。

3）排故過(guò)程：通過(guò)分析電路圖進(jìn)行逐級(jí)排查，或非門(mén)2D4A的2腳和4腳輸入波形不穩(wěn)定，時(shí)有時(shí)無(wú)；而與2D4A的2腳和4腳相連的2D1A∶3和2D3D∶11輸出波形正常、穩(wěn)定。用萬(wàn)用表測(cè)相連兩點(diǎn)通斷，發(fā)現(xiàn)2D4∶2管腳和2D1∶3管腳與焊盤(pán)焊接不穩(wěn)。對(duì)2D4的所有焊點(diǎn)重新焊接后故障消失。

4）故障原因：由于或非門(mén)2D4與2D1相連管腳虛焊，隨著產(chǎn)品使用環(huán)境變化及時(shí)間推移，接觸表面逐步氧化，最終造成接觸點(diǎn)時(shí)通時(shí)斷，造成圖3中10′腳輸出時(shí)有時(shí)無(wú)[2，3]。

4.3 C產(chǎn)品的修理

1）故障一

常溫測(cè)試，到電機(jī)的117腳輸出為0V，無(wú)信號(hào)輸出。電路圖如圖4所示。該故障無(wú)法控制位標(biāo)器Ⅱ通道電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)檢測(cè)供電±20V電流超差。排故過(guò)程如下：

a. 測(cè)量顯示1D1A∶3和1D1B∶4輸出波形正常；

b. 當(dāng)1D1A∶3輸出低電平時(shí)，1R5一端（圖4中A點(diǎn)）測(cè)量值為7V左右（正常值為12V），說(shuō)明開(kāi)關(guān)1S2D觸點(diǎn)隨使用時(shí)間增加，氧化層變厚，接觸電阻變大[4]，開(kāi)關(guān)1S2D故障；

c. 三極管1V10的基極和發(fā)射極均有電壓輸出，而集電極電壓為0V，說(shuō)明三極管1V10故障[5]；

d. 更換開(kāi)關(guān)1S2D和三極管1V10后，故障消失。

故障原因?yàn)椋撼販y(cè)試時(shí)，由于模擬開(kāi)關(guān)1S2和三極管1V10故障，造成117腳沒(méi)有輸出信號(hào)。

2）故障二

低溫測(cè)試顯示117腳輸出波形幅值比常溫測(cè)試值下降5V。導(dǎo)致低溫工作狀態(tài)下，無(wú)法精確控制Ⅱ通道電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

測(cè)量發(fā)現(xiàn)三極管1V6的集電極輸出波形幅值電壓比正常電壓小1.5V左右；三極管1V9的發(fā)射極輸出波形幅值電壓比正常電壓小1.5V左右。由此判斷三極管1V6、1V9性能下降。更換新的備件后，對(duì)該組件重新進(jìn)行溫度測(cè)試，組件溫度測(cè)試性能合格。

故障原因?yàn)椋旱蜏販y(cè)試時(shí)，因三極管1V6、1V9性能下降，消耗電流增加，造成117腳輸出方波幅值過(guò)低。

5 結(jié)論

將經(jīng)過(guò)試修的三件跟蹤平臺(tái)控制組件裝配到導(dǎo)引頭艙上進(jìn)行整艙測(cè)試，導(dǎo)引頭艙測(cè)試均合格，原艙段故障消失，證明測(cè)試項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)準(zhǔn)確、可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)故障電路元器件級(jí)定位，可指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)修理，保證以該組件具備深度修理能力。該項(xiàng)目的完成加深了對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)，節(jié)約了修理成本。

參考文獻(xiàn)

[1]呂潔，羅勇，卿松，等.紅外制導(dǎo)技術(shù)在空空導(dǎo)彈中的應(yīng)用分析[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2017（12）：70-74.

[2]羅石芳.電子元器件產(chǎn)生虛焊的原因及對(duì)策[J].科技風(fēng)，2013，6（上）：33-36.

[3]李春來(lái).電子產(chǎn)品“虛焊”原因分析及控制方法[J].信息技術(shù)，2010（10）：119-121.

[4]張海泉.電器開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間的接觸電阻研究[J].河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2008（6）：26-28.

[5]童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.