某火箭弹开仓后未正常布放原因分析及改进

宜昌测试技术研究所 陈 真 肖应锋

某火箭弹开仓后未正常布放原因分析及改进

宜昌测试技术研究所 陈 真 肖应锋

针对某火箭弹验收试验时出现开仓后未正常布放故障现象，在分析产品特点基础上，采用故障树分析方法对未正常布放故障现象进行分析，并提出改进措施，结果表明，通过改进保险开关焊线方式，有效地保证该产品开仓后正常布放，最终保证了该产品成功通过验收试验。

开仓；未正常布防；火箭弹

某火箭弹产品在抽样验收试验过程中，出现1枚开仓后未正常布放故障。具体现象为产品在点火发射后，飞行到预定区域正常开仓分离，但战斗部没有正常布放。为此，根据产品工作原理及特点，从产品实现过程各方面逐一进行分析排查。

1. 某火箭弹简介

某火箭弹功能框图如图1所示，动力系统提供产品飞行动力，引信设计有独立供电部件，提供引信正常工作能量需要，引信控制燃气开关实现开仓动作，开仓后引信根据软件设置并结合保险开关状态控制布放动作。

图1 某火箭弹功能框图Fig.1 functional diagram for some rocket projectile

2. 故障树绘制

故障树分析是产品可靠性和安全性分析的工具之一，在生产、使用阶段，可帮助故障诊断，改进使用维修方案。故障树分析也是事故调查的一种有效手段[1]。通过各种逻辑门按照系统与元件的因果关系，绘制表达导致顶事件故障及各种因素之间的逻辑关系图。其分析步骤大致如下[2～3]：（1）熟悉资料、系统及事件本身，这是绘制故障树的基础；（2）调查发生的故障，可从人、机、料、法、环等方面全面调查；（3）确定顶事件；（4）调查与顶事件相关的各种因素；（5）绘制故障树。

经大量调查和分析后采用故障树分析法查找开仓后未正常布放的原因，画出对应故障树，如图2所示，其中各符合表示含义如表1所示。

3. 开仓后未正常布放原因分析

结合产品工作原理及故障现象，对故障树列出的14个底实际逐一进行分析排查。

3.1 底事件X1—布放点火头全失效

对点火头采购过程资料以及入所复验过程进行清查未发现异常情况，对装配过程各点火头电阻值检测记录检测均符合要求，对同一批次采购库存点火头进行电阻值检测均符合要求，可以排除布放点火头全失效可能。

图2 开仓后未正常布放故障树Fig.2 FTA of failure of ignition after separation

表1 图2各符合代表含义Tab.1 Meanings of signs in fi gure 2

3.2 底事件X2—点火头与连接线断开

点火头通过两芯插头插座对接的方式与连接线连接，装配工艺要求对接后用医用橡皮膏包裹对接处，点火头对连接线对接后设置有相应检测要求，并由专职检验人员负责检测，查看装配过程记录表，检测结果均正常。可以排除点火头与连接线断开的可能。

3.3 底事件X3—31芯插头插座松动

31芯插头插座是连接引信与连接线的接口，引信通过31芯接口传递点火信号至点火头，其中31芯插头自带专用固定螺钉，装配时工艺要求对插头接至插座后要将螺钉旋紧不松动，且装配过程均通过引信上设置专用检测接口对各点火头电阻值进行检测，均未出现异常现象。可以排除31芯插头插座松动可能。

3.4 底事件X4—电路板硬件损坏

电路板生产经过了振动试验和高低温环境试验，试验过程中电路板状态良好，未暴露出电路板硬件损坏的相关问题。可以排除电路板硬件损坏可能。

3.5 底事件X5—电路板软件错误

电路板所用软件为经第三方代码走查合格的版本，且生产过程中生产人员在管理人员监督下，严格按照软件配置管理要求履行审批手续，调试人员严格按照调试计划要求进行操作，调试结果均符合相关要求。可以排除电路板软件错误的可能。

3.6 底事件X6—供电系统供电不足

根据产品设计要求，该产品开仓时所需点火电流为≥800mA，开仓后布放点火电流为≥400mA方能正常工作，开仓和布放动作的能量均由专用供电电路系统提供，因该产品开仓动作正常，可说明该产品供电系统供电能力满足要求，可以排除供电系统供电不足的可能。

3.7 底事件X7—对应保险开关连接线故障

该产品所用连接线为外购产品，采购入所后经检验部门检测合格正常，连接线在装入产品前，生产人员按照工艺要求对连接线各对应点通断、绝缘情况均进行了检测，未出现不满足要求的情况，产品装配过程中对连接线上对应保险开关的两各导线均进行了通断检测，未发现异常情况。可以排除对应保险开关连接线故障的可能。

3.8 底事件X8—保险开关压杆损坏

保险开关的内部接通是通过固定在其外围的压杆动作压紧保险开关上按钮来实现的，根据产品设计，只有压杆处于伸出状态，套装外部壳体时才存在压坏可能，由于压杆为金属件，若压杆在装配过程中被压坏，则壳体会有明显变形现象，按照工艺要求壳体套装后设有检验其是否存在变形的检验要求，查看装配过程记录未发现壳体存在变形的情况，可以排除保险开关压杆损坏可能。

3.9 底事件X9—保险开关压杆工装未取出

因装配需要，设计有专用压杆工装，主要使压杆收缩至原位，套装外部壳体时，防止压到压杆，工艺中有“取出压杆工装”的具体操作规定，产品装配时安排有专人负责检查确认该工装已取出，经查看装配过程记录未发现异常情况，可以排除保险开关压杆工装未取出的可能。

3.10 底事件X10—保险开关被螺钉压坏

保险开关通过两个M2螺钉固定在产品前端，由人工采用常见的钟表起子旋紧固定，对现场操作人员的操作过程重新进行实操确认，采用钟表起子手工拧紧M2螺钉固定保险开关，再将保险开关拆卸查看其表面是否存在压坏现象，经验证保险开关表面未出现螺钉压痕的情况，可以排除保险开关固定时被螺钉压坏的可能。

3.11 底事件X11—保险开关焊线错误

按照装配工艺要求，保险开关焊接导线后需由专职检验人员对开关两导线的通断情况进行检测，若焊线错误，则检测应不正常，经查看过程记录未发现异常情况，可以排除保险开关焊线错误的可能。

3.12 底事件X12—保险开关焊线处断开

保险开关焊线采用直接焊接的方式，即将符合要求的导线剥线后直接焊接至保险开关的引脚上，再用热缩管热封开关引脚上焊锡，保险开关装入产品中因空间限制，其上焊接的导线需进行弯折，弯折过程可能会导致引脚焊接处断开，不能排除保险开关焊线处断开的情况，需进一步验证。

3.13 底事件X13—压断保险开关导线

根据装配顺序要求，先固定保险开关至产品前端，再安装引信，引信以基座为载体固定在产品前端，基座遮挡了保险开关的导线，装配过程无法直接观察到保险开关导线是否被压，不能排除装配过程是否压断保险开关导线的情况，需进一步验证。

3.14 底事件X14—压破保险开关导线

同上分析，基座遮挡了保险开关的导线，装配过程无法直接观察到保险开关导线是否被压，不能排除装配过程是否压破保险开关导线的情况，需进一步验证。

4. 底事件分析验证

a)保险开关焊线处断开

图3 保险开关安装图Fig.3 installation of safety switch

图4 拆卸后保险开关Fig.4 removed safety switch by assembly

由图3可以看出，保险开关在经过M2螺钉固定后，引脚上焊接的导线需要弯折180度实现与连接线的连接，由于保险开关引脚焊接处导线沾有焊锡，柔性变差，在180度弯折时会使焊接处直接受力。在引信安装过程中，焊接处会因导线的重复拉扯而反复受力，在经过多次弯折后，焊接处极易断开。若保险开关焊接处断开，则会导致引信无法输出布放信号，经对同批次装配的该产品进行检查，发现有3个保险开关存在引脚焊接处断开的现象，如图4所示，验证了保险开关引脚焊接处断开的可能性。

b)压断保险开关导线

装配过程中基座装入产品前端，基座背面的导线被遮挡，用螺钉压紧基座时，导线极易被压住，当导线被基座压住时，多芯导线受力随着螺钉的拧紧缓慢增加但无瞬间冲击力，多芯导线的绝缘皮会先破损支撑在基座和产品前端金属体之间，另基座为尼龙66材质，其强度低于多芯导线强度，当金属线芯被压住时，则基座会先变形从而避免了金属导线被压断。对同批次装配的该产品进行检查，未发现导线被基座压断的现象。因此，装配过程压断保险开关导线可排除。

c)压破保险开关导线

同b）分析，在引信安装时，若导线被基座压住，会出现压破导线胶皮的现象,对同批次装配的该产品进行检查时，发现有8个保险开关导线胶皮被基座压变形的现象，因产品基座下方为金属体，则导线1根或2根被压破后均会与金属体接触，形成导通回路，相当于保险开关一致处于接通状态，不影响引信输出布放信号，因此装配过程压破保险开关导线可排除。

5. 静态模式模拟

为重新复现开仓后未正常布放的现象，采用静态模式进行模拟：将调试正常的电路板31芯插座上对应保险开关导线断开，采用电路板检测仪进行模拟发射供电，过程中检测开仓点火和布放点火信号输出情况。

经测试，发现电路板正常输出了开仓点火信号，但直到供电结束，布放点火信号一直没有输出，进一步验证了保险开关引脚焊接处断开会导致产品开仓后不能正常布放故障问题。

6. 改进措施

为彻底解决保险开关焊接导线可靠性问题，工艺人员通过分析验证，将原来直接焊接（图5）改为先冷压接再焊接（图6）的方式，具体方法：选用耐高温导线,导线一端剥线后用2001T压针冷压接，要求压针压住导线绝缘胶皮，将2001T插入保险开关引脚，再在2001T和保险开关引脚连接处点锡，修毛刺后用热缩管热封。按照图6完成保险开关引脚焊接后，人为对焊接处来回弯折100次后未发现焊接处损伤痕迹且检测其导通正常，经评估改进后焊接方式能彻底解决保险开关引脚焊线连接不可靠性的问题，逐按照改进后方式对该批产品保险开关进行更换，并重新进行验收试验，最终试验产品开仓后均正常布放。

图5 改进前焊线Fig.5 original way of solder

图6 改进后焊线fi g.6 improved way of solder

7. 结语

结合产品工作原理及特点，采用故障树分析方法对某产品开仓后未正常布放故障现象进行逐项分析，确定保险开关引脚焊接处断开为导致产品开仓后不能正常布放故障问题的原因，提出改进保险开关焊接方式的措施，对该产品保险开关进行更换，最终保证了该产品成功通过验收试验。

[1]GJB/Z768A-1998.故障树分析指南[S].国家军用标准.

[2]宋保维,毛昭勇,王雯琴,胡海豹.基于故障树分析的鱼雷可靠性评定方法[J].系统仿真学报,2007,19(10):2180-2182.

[3]吴进煌.航空导弹发动机意外点火故障树分析[J].海军航空工程学院学报,2006,21(6):653-656.

Failure Analysis without Ignition after Separation and Improvement for Some Rocket Projectile

CHEN Zhen,XIAO Ying-feng
(Yi Chang Testing Technique Research Institute,Yi Chang 443000,china)

Aimed at failing to ignite after separation in acceptance test for some rocket projectile, on the basis of analyzing the structure characteristics, fault tree analysis (FTA) was adopted to analyze the failure of ignition after separation and put forward the improvement measures. The results show that optimizing the way of welding for safety switch effectively guarantees normal ignition after separation, fi nally the batch of rocket projectile successfully pass acceptance test.

Separation; fail to ignite; Rocket Projectile

陈真（1985－），男，工程师，从事火箭弹生产工艺研究。