内埋式导弹武器安全分离地面试验关键技术

韩颖超，杜广宇，李雪飞，赵　琦，夏　芒

（北京电子工程总体研究所，北京　100000）



内埋式导弹武器安全分离地面试验关键技术

韩颖超，杜广宇，李雪飞，赵琦，夏芒

（北京电子工程总体研究所，北京100000）

摘要：内埋式机载导弹武器在发射过程中需经历复杂发射控制过程，为验证内埋弹射发射安全分离技术，提供了一种地面验证试验方法，给出了试验设计方案，将试验划分为综合对接与地面分离验证两部分，设计了综合对接试验系统，给出了导弹模拟装置原理及组成；设计了地面分离验证系统，讨论了内埋武器舱遮挡导弹遥测信号问题解决办法及试验数据录取方法，设计了试验验证序号流程，为内埋弹射导弹武器发射过程地面验证提供一种技术手段。

关键词：内埋式导弹，安全分离，试验

0　引言

内埋式挂载、弹射方式发射代表了当前机载平台导弹的先进使用方式。内埋式导弹发射过程需经历航电系统控制、武器舱门开启/关闭、发射装置弹出/收回、导弹与发射装置电气分离与物理分离、导弹无控运动、导弹增稳控制、发动机点火等复杂过程。导弹与发射平台分离过程中可能存在翘尾、抬头、横向滚动等不稳定情况，产生机械卡滞、碰撞舱壁或舱门、无法分离等问题。这对内埋导弹武器安全分离验证技术提出了新要求［1-4］，目前关于内埋式导弹武器安全分离相关试验验证技术少有报道，文中讨论了一种内埋式导弹武器安全分离地面试验关键技术方法，对试验中存在的技术问题给出了解决办法。该方法为导弹发射过程中与发射平台联合工作控制逻辑、结构与机械相容性提供一种地面验证手段。

1试验技术设计

将内埋导弹安全分离地面试验设计为“综合对接”与“地面分离试验”两部分。其中“综合对接”需研制与导弹相匹配的模拟装置，构建综合对接系统，验证导弹与发射平台控制命令、控制逻辑、控制时序相应相容性；“地面分离试验”需建立地面分离试验系统，将发射平台停放在地面，向投放坑中弹射导弹，验证导弹与发射平台联合控制逻辑、机械控制相容性。试验中需解决武器舱关舱对导弹遥测信号遮挡及弹射过程数据录取等问题。

2综合对接试验技术

研制导弹模拟装置，组成如图1所示，该装置主要由工控机、1553 B通信模块、离散量模块、显示器、模拟软件等组成，可加载运行导弹飞行控制软件［5］。

图1　导弹模拟装置框图

导弹模拟装置实物如图2所示，其具有与导弹一致的电气接口、能够模拟导弹的工作流程，通过GJB-289A数据总线与发射平台进行信息交换，通过GJB-1553B总线通信接口接收发射平台指令信息，对总线交互信息能够实时显示并记录为所设置的格式文件，面板状态指示灯显示关键状态信息。

图2　导弹模拟装置

基于1553b总线拓扑结构建立综合对接验证系统，典型的1553B总线拓扑结构如图3所示［7-8］。

图3　1553B总线拓扑结构

组建综合对接系统组成如图4所示，航电控制系统为总线控制器（BM），是数据总线上执行信息传输任务的唯一终端，运行发射平台控制软件，导弹模拟装置为终端（RT），加载运行导弹飞行控制软件。通过对接，联合检查发射平台对导弹安全分离过程控制能力，控制时序、导弹与发射平台之间的模拟通道和数字通道交联关系。

图4　综合对接试验系统组成

3地面分离验证技术

3.1构建试验系统

建立导弹武器安全分离地面试验系统，组成如图5所示，主要包括：载机、投放坑、刚度弹、弹射分离弹、弹射发射装置、地面遥测设备、高速摄影设备、摄像设备、空调车等。

图5　地面分离试验系统组成

①载机停放在投放坑上，发射装置挂装在载机内埋武器舱内，在真实环境下对导弹进行弹射分离验证；

②投放坑内垫海绵垫减小导弹坠地冲击；

③刚度弹挂装在发射装置上，用于分离试验演练，刚度弹机械接口、电气接口、质量、质心、包络等与分离试验弹一致；

④分离试验弹挂装在发射装置上，用于载机控制发射装置对其进行安全分离试验；

⑤地面遥测设备放置在地面，用于接收遥测信号；

⑥空调车用于对机载设备进行降温处理。

3.2遥测信号转发设计

导弹挂装后，武器舱门关闭，存在的问题是导弹遥测信号受武器舱壁、舱门遮挡影响，舱外地面遥测设备无法直接接收导弹辐射的遥测信号，无法实时掌握导弹响应发射平台命令情况及导弹实时状态。为解决这一问题，研制遥测信号合路装置，为导弹遥测信号提供转发通路。导弹遥测信号转发装置工作原理框图如图6所示。

图6　遥测信号合路器原理图

导弹遥测信号通过脱落插头引出后，经连接电缆转发至遥测信号合路装置，遥测信号合路器将导弹遥信号采集编码、调频放大后，与发射平台遥测信号合路，通过电缆传送至发射平台遥测天线后辐射出去，地面遥测设备接收天线指向发射平台遥测天线方向，接收导弹遥测信号。

3.3数据录取技术设计

地面分离验证试验关注导弹与发射平台、发射装置的联合工作过程及机械、结构相容性，需对试验数据进行录取分析，但导弹与发射装置脱离在秒级内完成，导弹挂装后，弹体遮挡挂装吊耳观察视线，不易于观察，武器舱内狭小空间影响导弹分离过程和弹体姿态数据录取。为此，设计了数据录取方法，合理设置高速摄影机和高速摄像机机位，录取导弹分离过程用于数据分析。高速摄影机与高速摄像机机位布置如图7所示。

图7　数据录取机位布置

其中高速摄影机C1、C2用于拍摄导弹分离后前向弹体姿态，C3、C4位用于拍摄导弹分离时与发射装置吊挂机械配合情况、侧向弹体姿态，C5、C6用于拍摄舵面动作、后向弹体分离姿态。摄像设备布置在武器舱内，1号位于武器舱前顶部，拍摄导弹分离全程；2号、3号位于武器舱侧壁，拍摄导弹悬挂时与外壁间隙情况，导弹发射时与外壁间隙情况、分离过程、侧向弹体姿态、与吊挂配合情况；4号位于主武器中顶部，5号位于武器舱后壁，4号、5号拍摄后向舱门开启、导弹发射过程中尾翼之间以及尾部与武器舱后壁间隙情况、分离时导弹姿态，6号、7号位于武器舱中后侧壁，用于拍摄导弹吊挂与发射装置吊耳分离过程及舵面动作后于舱体间隙。

4试验序号设计

考虑循序渐进，逐步深入的原则，首先进行分投验证，然后进行联合投放验证，首先对刚度弹进行弹射，然后对投放试验弹进行弹射，验证导弹全分离过程控制逻辑、控制时序及机械、电气相容性。设计试验序号为：

①刚度弹分投：刚度弹挂装后，武器舱门打开情况下实施导弹发射分离；

②刚度弹联投：刚度弹挂装完成，武器舱门关闭情况下，完成舱门打开/导弹投放/导舱门关闭联合发射分离过程；

③分离试验弹分投：导弹挂装完成后，武器舱门打开情况下实施导弹发射分离；

④分离试验弹联投：导弹挂装完成，武器舱门关闭情况下，完成舱门打开/导弹投放/导舱门关闭联合发射分离过程。

试验完成后，根据遥测数据，分析导弹与发射平台控制逻辑与时序、响应情况、电气相容性等；根据高速摄影数据，分析导弹分离过程弹体姿态、分离速度、发射过载等；根据摄像数据分析导弹分离过程与发射平台机械相容性等，全面验证导弹与发射平台在内埋武器舱内发射流程。

5　结论

本文提供了一种内埋导弹武器机弹安全分离地面试验方法，在全系统闭合状态下，通过地面试验手段对发射平台与导弹的控制逻辑、控制时序，电气响应、机械动作联合验证，解决了试验中存在的武器舱遮挡导弹遥测信号的问题和数据录取问题，为内埋式导弹武器安全分离验证实际应用提供一种参考手段。

参考文献：

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［6］于雅丽，陈锦莉.1553B通信研究及其在导弹测试系统中的应用［J］.计算机测量与控制，2009，17（17）：360-362.

［7］顾胜，祝学军，杨华.基于1553B总线的运载火箭控制系统分析［J］.导弹与航天运载技术，2005，34（3）：9-12.

Security Launching Ground Test Technology Research of Embedded Airborne Missile Weapon

HAN Ying-chao，DU Guang-yu，LI Xue-fei，ZHAO Qi，XIA Mang
（Beijing General Research Institute of Electronic Engineering，Beijing 100000，China）

Abstract：The launch process of embedded airborne missile weapon is very complex.The ground test scheme has been given for the sake of verifying launch technology of embedded airborne missile weapon.The ground test scheme has been divided into joint debugging with the ground verification.The experiment scheme has been designed and the principle of missile simulator has been given.In order to overcome missile telemetry signal occluded by embedded weapons bay，the telemetry signal combiner scheme is discussed too.

Key words：embedded airborne missile，test，security launch

作者简介：韩颖超（1987-），男，北京人，工程师。研究方向：武器系统总体设计工作。

收稿日期：2015-03-11修回日期：2015-05-16

文章编号：1002-0640（2016）03-0170-03

中图分类号：TJ760.1

文献标识码：A