劉潔 楊召甫 王韋 高闖 朱美榮

摘要：針對某型導(dǎo)彈綜合測試時(shí)出現(xiàn)的頻率相位重調(diào)故障，建立故障樹，找出故障的關(guān)聯(lián)性，對可能引發(fā)故障的因素進(jìn)行排查驗(yàn)證，最終確定故障點(diǎn)，并針對故障隱患提出預(yù)防措施，為同類故障修理提供參考。

關(guān)鍵詞：綜合測試設(shè)備；繼電器；故障；測試

Keywords：integrated test equipment；relay；fault；test

0 引言

某型導(dǎo)彈綜合測試設(shè)備用于筒彈測試、裸彈測試及桁條式儀器串測試，能夠全面檢測導(dǎo)彈各項(xiàng)性能參數(shù)并給出綜合評(píng)定，完成導(dǎo)彈安全電路檢查、頻率與相位重調(diào)、舵系統(tǒng)控制及無線電引信靈敏度檢查及各儀器調(diào)試等，是某型導(dǎo)彈修理的核心設(shè)備和技術(shù)指標(biāo)評(píng)定的依據(jù)。該設(shè)備在進(jìn)行導(dǎo)彈綜合測試時(shí)出現(xiàn)參數(shù)044090-003（相位通道）故障，其中ФМ362C組合Pпор門限指示燈未顯示。

根據(jù)設(shè)備原理分析繪制功能圖和原理框圖，建立故障樹，分析故障原因。搭建通用測試設(shè)備平臺(tái)進(jìn)行檢測，最終定位故障元器件并進(jìn)行更換。故障排除后對設(shè)備進(jìn)行綜合調(diào)試，測試結(jié)果均合格。

1 導(dǎo)彈及綜合測試設(shè)備工作原理

1.1 彈上設(shè)備工作原理

測試代碼參數(shù)044090-003代表導(dǎo)彈頻率相位重調(diào)過程中的相位通道重調(diào)故障，具體體現(xiàn)在重調(diào)過程中導(dǎo)彈目標(biāo)接收通道的和信號(hào)（C）與兩個(gè)差信號(hào)（K、T）的相移量分別為90°±10°，相位微調(diào)達(dá)到導(dǎo)彈技術(shù)性能指標(biāo)要求。

根據(jù)導(dǎo)彈目標(biāo)接收通道的相位微調(diào)工作原理和測試設(shè)備原理，在導(dǎo)彈目標(biāo)接收通道相位微調(diào)時(shí)，綜合測試設(shè)備向?qū)梻鬏斈M含有多普勒信息（fo±fд）的目標(biāo)反射高頻信號(hào)，由ФК021組合（Ц通道）經(jīng)波導(dǎo)傳輸?shù)涧锭?14輻射器，向?qū)椷M(jìn)行空饋傳輸。當(dāng)和、差信號(hào)的相位差為90°±10°時(shí)，相位微調(diào)達(dá)到要求。具體工作過程如下：

1）無線電側(cè)向儀的接收裝置（ФПА和ФПП）接收信號(hào)后，經(jīng)魔T變換和本振頻率變換，形成一個(gè)和信號(hào)C（基準(zhǔn)）、兩個(gè)差信號(hào)K、T（偏航、俯仰）三個(gè)通道25.25MHz的第一中頻，再經(jīng)彈站和彈目間兩次多普勒頻率修正變換后形成窄帶4.6MHz的第三中頻信號(hào)，和信號(hào)C經(jīng)相移90°和可調(diào)移相器后，分兩路送入角度組件偏航和俯仰角的相位檢波器，分別與兩個(gè)K、T差信號(hào)進(jìn)行相位鑒相。鑒相后的導(dǎo)彈相對于目標(biāo)在偏航、俯仰方面的角度差值電壓經(jīng)碼壓變換后送入編碼器，形成串行信息下傳到測試設(shè)備或地面照射制導(dǎo)雷達(dá)。

2）相位檢波器的作用相當(dāng)于形成誤差控制信號(hào)的鑒相器。在工作時(shí)，移相環(huán)節(jié)的作用是保證在理想狀態(tài)（目標(biāo)通道接收機(jī)的和通道與差通道沒有相移）即在相位檢波器的輸入端和信號(hào)經(jīng)90°移相后與差信號(hào)之間的相位差為 90°時(shí)，相位檢波器的輸出端輸出電壓為零。

3）相位檢波器對輸入的兩信號(hào)進(jìn)行鑒相處理，若和、差信號(hào)的相位差為90°，則相位檢波器無信號(hào)輸出；若相位差不是90°，輸出幅度正比于失調(diào)值的誤差電壓經(jīng)碼壓變換后傳輸?shù)骄幋a器（ФПШ），編成7位二進(jìn)制信息碼值（即Δα、Δβ），該碼的1～6位為相位失諧值的幅度信息，第7位為誤差極性信息。失諧信息碼經(jīng)ФМ362C組合寄存器（RG）到ΔФ分析電路形成誤差信號(hào)，使控制電壓形成器產(chǎn)生相應(yīng)α、β通道的移相修正控制信號(hào)，控制彈上偏航α和俯仰β通道步進(jìn)電機(jī)對可調(diào)移相器進(jìn)行相位修正。當(dāng)和、差信號(hào)的相位差為90°±10°，相位微調(diào)達(dá)到導(dǎo)彈技術(shù)指標(biāo)要求。

1.2 綜合測試設(shè)備原理

導(dǎo)彈頻率相位重調(diào)過程中，綜合測試設(shè)備基本工作過程如下：由基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生組合ФМ321А形成高頻信號(hào)fo，經(jīng)定向耦合器分別送入設(shè)備01機(jī)柜的上、下ФК021組合（У、Ц通道）和ФК054組合（О通道），用于基準(zhǔn)頻率或高頻載波信號(hào)；同時(shí)，從設(shè)備ФК052組合產(chǎn)生相位微調(diào)用的75kHz的多普勒信號(hào)（fд）也送到調(diào)制器，經(jīng)過調(diào)制形成模擬目標(biāo)反射的高頻多普勒信息（fo±fд），經(jīng)波導(dǎo)傳送到ФК014輻射器對導(dǎo)彈進(jìn)行空饋輻射。導(dǎo)彈鑒相的移相角度差值信息經(jīng)編碼器處理形成導(dǎo)彈應(yīng)答機(jī)下傳的串行ИНФП信息，經(jīng)高頻送到設(shè)備的ФК054組合，與ФМ321А形成基準(zhǔn)高頻信號(hào)進(jìn)行混頻，得到36MHz±Δf的中頻視頻信息，經(jīng)檢波后將移相角度差值信息分離出來送入設(shè)備ФК362C組合的相位微調(diào)處理電路。

相位微調(diào)工作原理圖如圖1所示。

2 故障原因分析

2.1 故障樹

結(jié)合導(dǎo)彈和設(shè)備工作原理，列出造成代碼參數(shù)顯示044090-003（相位通道）不合格即相位通道故障的因素，繪制故障樹如圖2所示。

2.2 故障原因排查

2.2.1導(dǎo)彈原因

相位通道不合格涉及導(dǎo)彈目標(biāo)通道組合較多，為了較快確定故障原因，直接對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行功能自檢，發(fā)現(xiàn)ФК063組合功能檢查良好狀態(tài)燈不亮，使用設(shè)備1011自檢程序進(jìn)行設(shè)備自檢，測試結(jié)果代碼參數(shù)顯示190675判定為不合格。通過上述綜合檢查，初步排除導(dǎo)彈自身因素，將故障孤立到綜合測試設(shè)備。

2.2.2綜合測試設(shè)備排查

1）ФМ321А組合

ФМ321А組合由電源、超高頻振蕩器、控制電路三部分組成，主要產(chǎn)生彈上基準(zhǔn)頻率源，組合電源由+27V接通電源信號(hào)控制接通。首先對組合進(jìn)行電源檢查，ФМ321А組合電源板件為ФЩ200-05，對電源檢測孔±5V、±6.3V、±12.6V、±27V輸出檢查正常，超高頻振蕩器能夠完成輸出頻率和調(diào)整工作，控制電路形成粗搜索信號(hào)；超高頻振蕩器根據(jù)相位檢波器送來的控制信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)整，ФМ321А組合的顯示信號(hào)形成器對輸出的高頻信號(hào)fo進(jìn)行檢查，搜索信號(hào)、基本截獲信號(hào)、輔助截獲信號(hào)和輔助截獲檢查信號(hào)齊全時(shí)序正常，組合前面板頻率額定信號(hào)燈亮；使用頻譜儀對輸出接口的頻譜功率進(jìn)行檢測，數(shù)據(jù)正常；將起倒開關(guān)放置在“自動(dòng)”檔，綠燈fHOPM額定燈發(fā)亮。排查結(jié)果說明本組合輸出頻率正常，可以排除ФМ321А組合的故障。

2）ФК052組合故障

ФК052組合產(chǎn)生75kHz的多普勒信號(hào)（fд），形成帶頻移的中頻信號(hào)。該信號(hào)由組合的ФК052-202板產(chǎn)生，用示波器對信號(hào)和傳輸線路進(jìn)行信號(hào)測量，檢測到75kHz信號(hào)輸出，滿足指標(biāo)要求。組合進(jìn)行功檢時(shí)，功檢良好狀態(tài)燈正常。因此，可以排除ФК052組合的故障。

3）ФК054組合故障

ФК054用于將導(dǎo)彈下行的應(yīng)答高頻和經(jīng)編碼的導(dǎo)彈及目標(biāo)信息與本振頻率進(jìn)行混頻，得到視頻脈沖的中頻信息。對于應(yīng)答脈沖功率，測量導(dǎo)彈下行的應(yīng)答脈沖的寬度、周期、功率及與詢問的延遲時(shí)間等參數(shù)，同時(shí)將下行ИНФП信息中的導(dǎo)彈角度信息和應(yīng)答脈沖分別送到ФМ362C組合的磁控管和相位的重調(diào)及微調(diào)通道，進(jìn)行磁控管頻率和導(dǎo)彈目標(biāo)通道的K、T角度相位的微調(diào)。由于044090首先對磁控管進(jìn)行重調(diào)，磁控管重調(diào)參數(shù)合格，磁控管重調(diào)和相位重調(diào)下行信息傳輸通道相同，且組合進(jìn)行功檢時(shí)，功檢良好狀態(tài)燈正常，初步排除此組合的故障。

4）ФМ362C組合

ФМ362C組合由三個(gè)獨(dú)立的帶有鑒別、調(diào)節(jié)脈沖產(chǎn)生等電路的通道組成，分別實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)彈的本機(jī)振蕩器速調(diào)管、應(yīng)答機(jī)磁控管以及目標(biāo)通道的相位重調(diào)和微調(diào)工作。組合由+27V接通電源信號(hào)控制接通。首先對電源±5V、±6.3V、±12.6V、+40V輸出檢查正常，對組合進(jìn)行功檢時(shí)依次檢查了以下電路工作情況：功率門限延時(shí)電路、α和β最小記憶器、α和β最大記憶器相位微調(diào)好信號(hào)形成器、步進(jìn)脈沖形成器、步進(jìn)脈沖檢查電路、相位檢查接通電路、標(biāo)志符號(hào)形成器、微調(diào)記憶器、同步脈沖記憶器、功率放大器插件。在檢查過程中能正常形成下列信號(hào)：α通道和β通道的步進(jìn)脈沖、接通相位檢查信號(hào)、同步信號(hào)波門、功率放大器信號(hào)。將轉(zhuǎn)換開關(guān)放90°位置，輸入+5V電平指令，在功檢信號(hào)的作用下，電路能夠形成模擬的功率門限電平信號(hào)。因此，可以排除ФМ362C組合的故障。

5）ФК021組合故障

ФК021組合由電源、平衡混頻調(diào)制器、隔離器、行波管、固定衰減器、電控衰減器，檢測電路、波導(dǎo)等組成。通過計(jì)算機(jī)程控控制衰減器的衰減量，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈接收目標(biāo)反射信號(hào)功率大小，模擬導(dǎo)彈距離目標(biāo)的遠(yuǎn)近。該組合在導(dǎo)彈相位微調(diào)時(shí)，將ФК321組合送來的高頻載波信號(hào)和ФК052組合送來的75kHz的多普勒信號(hào)（fд）進(jìn)行調(diào)制混頻處理，形成用于模擬目標(biāo)反射的高頻信號(hào)。首先對組合進(jìn)行電源檢查，對電源檢測孔+5V、±6.3V、+12.6V、-27V、+36V、-100V輸出檢查正常，在對組合功檢時(shí)發(fā)現(xiàn)功檢良好狀態(tài)燈不亮。

為了深入查找ФК021組合故障原因，先將組合切換成手動(dòng)狀態(tài)，將信號(hào)切換到連續(xù)波狀態(tài)，使用頻譜儀采集信號(hào)，發(fā)現(xiàn)沒有高頻信號(hào)輸入；對ФК014組合的輸出信號(hào)功率進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)無功率輸出，由此可以判定該組合存在故障。對ФК021組合高頻信號(hào)無輸出展開內(nèi)部電路排查，對照查閱技術(shù)資料，測試調(diào)制混頻模塊板У5（ФК021-201）板的測試檢測孔ГН2無信號(hào)輸出，對У5板的供電電壓+12.6V和-6.3V進(jìn)行測量，兩路電壓均無輸入。依照圖3所示ФК021組合電路對У5板的供電電壓進(jìn)行排查，П1插排的2、3、5點(diǎn)輸入電壓-6.3V、+12.6V、+27V都正常，按壓KH3接觸器，У5板插頭檢查點(diǎn)電壓無任何變化，因此判定KH3線路上的РЗС48Б繼電器存在故障，造成У5板無電壓供電，導(dǎo)致其不工作。更換新的РЗС48Б繼電器，У5板供電電壓正常。組合檢波電流指標(biāo)正常，功檢正常。依據(jù)上述對ФК021組合故障的排查和處理，將導(dǎo)彈進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果紙帶代碼參數(shù)顯示044090等一系列參數(shù)均合格，因此初步判定故障為ФК021組合（Ц通道）РЗС48Б繼電器低效所致。為驗(yàn)證故障排查的準(zhǔn)確性，將更換下來的故障РЗС48Б繼電器再次裝入組合內(nèi)測試驗(yàn)證，故障復(fù)現(xiàn)，由此確定РЗС48Б繼電器故障是導(dǎo)致綜合檢測設(shè)備測試導(dǎo)彈時(shí)代碼參數(shù)044090-003（相位通道）等不合格的最終原因。

3 修理措施

對ФК021組合РЗС48Б繼電器進(jìn)行更換，通過綜合測試設(shè)備功能自檢以及1011自檢程序運(yùn)行，測試結(jié)果均合格。導(dǎo)彈性能測試及各項(xiàng)測試代碼數(shù)據(jù)均合格。

4 結(jié)束語

本次排查過程中通過總結(jié)修理方法，形成了綜合測試設(shè)備修理指導(dǎo)依據(jù)，并充分利用通用測試設(shè)備進(jìn)行檢測，甄別出存在故障的環(huán)路，進(jìn)行了有效的故障定位。

綜合測試設(shè)備已工作40多年，線路老化，設(shè)備故障頻發(fā)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多采用二極管、三極管、門電路組成的觸發(fā)電路、放大電路等。設(shè)備的組合、板件、元器件數(shù)量和體積巨大，線路繁雜，故障定位難度大。通過本次故障排查，提出以下預(yù)防措施：應(yīng)注重對排查過程中信號(hào)流程的記錄和修理經(jīng)驗(yàn)積累，后期應(yīng)對該設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作制定相應(yīng)計(jì)劃；落實(shí)設(shè)備的三級(jí)保養(yǎng)制度；加大操作人員培訓(xùn)工作，避免誤操作引發(fā)設(shè)備故障；縮短設(shè)備的定期計(jì)量周期，確保設(shè)備的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

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