小型战术导弹装配过程电气检测技术研究

席晓文，郑红星，左 非，李 平，柳 林，李 倩

(西安现代控制技术研究所，西安 710065)

0 引言

电气检测主要是对产品进行电气相关的检测，判断产品功能正确性。目前，对于导弹电气检测内容的研究，设计人员主要围绕全备弹出厂和阵地检测开展相关研究[1-5]。文献[1]基于DSP芯片研制和开发了导弹检测仪，该系统能够实现全弹电路检测的要求。文献[2]提出了基于FlexRay总线技术的导弹测试系统总体设计方案，该系统具有测试速度快、可靠性高等特点。文献[3]基于VXI总线技术，构建了导弹动态测试系统，该系统能够依据检测数据，进行故障诊断定位，提高产品的检测水平和效率。文献[4]利用PC/104总线组建了导弹的动态测试系统，该系统能够自行产生测试所需的激励信号，提高了系统的自动化程度，减小了测试系统的体积。随着导弹武器系统战术指标的提高，弹上部件集成度越来越高，通讯信息量大，传导和辐射电磁干扰效应越来越明显。同时，弹上电气走线错综复杂，从而导致装配过程中易出现导线漏接、错接、挤压等操作问题，进而影响产品的质量性能。因此，对于导弹装配过程中的质量把控尤为重要。电气检测是产品质量把控的重要手段，研究导弹装配过程中的电气检测具有十分重要的意义。文献[6]中基于装配工艺顺序，对导弹装配过程中的静态电气检测内容和设置环境进行了研究。文中首先基于产品的装配过程，分析产品的电气检测内容，将其分为静态电气检测和动态电气检测。然后基于各检测类别分析其检测内容、检测方法及数据判读。最后分析两种检测方法之间的关系，构建产品的整个检测框架。

1 电气检测分类

通过对产品检测过程的研究，将小型战术导弹电气检测分为静态电气检测和动态电气检测两大类。所谓静态电气检测，指装配过程中对弹上电气部件、制导控制舱段(通电筛选状态)、全备弹状态(产品出厂状态)进行阻值检测来判断部件的合格性及装配过程的正确性[6]。动态电气检测则是基于外部供电、信号激励、模拟发控等设备模拟导弹的工作状态，获取弹上电气部件(导引头、弹上计算机、惯性导航和舵机等)的状态信息，进而决策导弹的工作性能[5]。

导弹装配过程中通常需要进行通电筛选考核，以验证产品的环境适用性。考虑操作安全性，一般火工品不参与筛选试验。图1为小型战术导弹典型装配路线图(此路线图未涉及结构装配检验)，按弹上火工品是否接入电气网络中分为通电筛选前装配(舱段装配和制导控制舱段装配)和通电筛选后装配(总装)。部件检测和通电筛选状态检测属于静态电气检测，主要使用万用表和低阻仪等设备对弹上部件和整弹状态进行阻值测试，获得弹上阻值数据。通电筛选为导弹动态电气检测和筛选试验相结合验证产品的环境适应性。出厂检测包括出厂静态电气检测和动态电气检测。可以看出，静态电气检测和动态电气检测这两种检测方法穿插于产品的整个装配过程中，为产品的装配质量提供保障。

图1 小型战术导弹典型装配路线图

2 静态电气检测

静态电气检测按照检测的对象可分为部件检测和整弹检测。部件检测为产品装配前对弹上控制部件进行阻值检测，以防止不合格产品进入总装造成后序装配的返工，并为后序整弹检测提供原始判断数据。整弹检测是从测试口对全弹各信号特性相对参考地的阻值进行检测，根据是否将火工品接入电缆网中分为制导舱段检测(通电筛选状态检测)和全备弹检测(出厂检测)。结合部件检测数据，整弹检测既可以验证产品装配的正确性，也能为动态电气检测提供质量保障。

静态电气检测的项目主要包括RS-422通讯信号对信号地阻值、各端子对电源地阻值、各端子与壳体阻值以及点火阻值检测四方面，其中前三项通常采用万用表检测即可，点火阻值检测由于其直接检测火工品点火具阻值(火工品处于开路状态)，禁止使用大电流输出设备测量。根据GJB 5309.4—2004标准规定，点火阻值测量电流不得大于10 mA或者电火工品最大不发火电流的10%，取两者中较小者。目前火工品的点火具一般为钝感点火具，其安全电流为1 A。按照标准规定取最小值，测量设备电流应小于10 mA，选择点火阻值测量设备时应考虑该限制电流。

对于有特定阻值的检测项目，可直接判断其数据正确性，如点火阻值，钝感点火具阻值一般为0.8～1.2 Ω左右，部件检测时阻值范围和其要求值应该一致，整弹检测时需要补偿线阻。对于未有特定阻值的检测项目，如RS-422通讯信号对信号地阻值，各端子对电源地阻值等，则主要通过横向和纵向二维比较法进行比较[6]。横向比较法即对同一批检测出来的阻值数据进行对比；纵向比较法即将同一部件相同或相近定义信号特性的阻值数据进行对比，将不同工序同一特性的阻值数据进行对比。

3 动态电气检测

动态电气检测也称之为导弹通电，通过各种模拟设备模拟产品的飞行环境和状态，验证产品的通讯功能。根据产品电气网络中是否接入火工品可分为通电状态检测和全备弹状态检测。

通电状态检测在产品总装(未安装火工品或点火具线路未接入导弹电气网络中)之前进行，通常结合筛选试验考核产品的环境适应性。图2为小型战术导弹典型通电构架，产品通过筛选工装固定在筛选台上。测试设备主要包括模拟发控、光源、模拟电源、地面数据采集、遥测地面站等设备，其中模拟电源和地面数据采集接产品的测试口，模拟发控接产品的发射口。模拟发控可模拟真实发控装置，发控上电自检正常后，自动按照时序断开炮口信号，进入击发流程。光源模拟真实目标反射，可验证导引头的搜索-捕获功能。由于弹上电池为一次性电源，在通电检测时通常利用地面模拟电源模拟弹上电源，按照时序给弹上部件和点火电路供电。弹上各部件工作是否正常主要通过遥测接收的数据进行判断。对于实弹一般通过测试口接地面数据采集设备进行数据读取。为了验证弹上点火时序和点火脉冲幅度的正确性，通常在导弹电网端接入负载电阻，模拟弹上火工品点火具。

图2 通电筛选示意图

全备弹状态由于弹上火工品已经接入电路，其动态电气检测与通电状态下检测有所不同，电气检测时需要重点关注测试安全性。如图3所示，全备弹状态检测时通常将导弹放入抗爆间，与操作人员隔开，进而保证操作人员的安全性。在此状态通电时，禁止地面电源模拟弹上点火电源，防止意外触发弹上点火，通常在测试设备时(导弹检测仪)将地面模拟点火电源的通路断开，从物理上进行电气隔离，保证通电安全性。考虑安全性，全备弹状态一般工作流程进行到击发前就停止。

图3 出厂检测示意图

产品装配过程中，动态电气检测和静态电气检测相辅相成。由图1可以看出，电气检测一般先静态检测再动态检测。静态检测为无损检测，设计时可最大化的统计弹上静态阻值数据，通过二维比较法验证产品的装配正确性。动态检测由于其对导弹需要上电，若接线不对，则可能将弹上部件烧毁，甚至点燃点火具，造成严重后果。如某项目误将28 V弹上电源施加到RS-422信号端子上，从而烧毁弹上计算机的信号通道，造成发射装置与弹上计算机之间无法建立信息交互。因此，通常动态检测前需要从测试口或发射口对施加到弹上的地面供电电源进行测量，防止电源加大或者加错，造成不可逆转的损失。

4 总结

电气检测是验证产品装配质量的重要手段，在装配过程中扮演不可或缺的角色。文中基于装配流程对装配过程中的静态电气检测和动态电气检测进行了研究，并对两者之间的关系进行了梳理。实际中，这两种检测方法缺一不可，各有短缺，需要互相补充。设计人员在设计产品电气检测内容时，应全面考虑检验要素，合理利用这两种手段，对于彼此不能重复验证的内容要加强检验。