郑登科
摘 要:对某型雷达射前检查故障机理进行分析研究,通过对发射分机、天线分机、信号处理分机、接线分机等分机组合进行检查,建立故障树模型,为迅速判断该装备故障并排除提供修理基础。
关键词:射前检查 分析 排除
随着海军武器装备的快速发展,装备系统组成也越来越复杂,其故障多体现为综合性和复杂性,这对装备修理人员专业技术提出了更高的要求。应用故障树分析可对装备故障进行准确分析和快速定位,对缩短装备修期,提高修理人员技术水平具有重要意义。本文以某型雷达射前检查故障排除为例,通过故障树分析法对故障现象进行故障定位,并针对此类典型故障制定排除方法。
一、故障现象:
某型装备在装舰前用综合检查台进行性能测试,发现射前检查状态字异常。
二、故障分析与定位:
针对故障现象,通过在部队技术阵地快速换件隔离的方式,排除了因综控机、惯导系统、舵系统和高度表故障造成射前检查异常的可能性,可将故障定位于某型雷达射前检查故障。
1、建立雷达射前检查故障树。因雷达常规测试时的电源电压、磁控管电流、天线搜索范围、距离灵敏度、航向战斗指令、俯冲指令等各项指标均合格,说明雷达基本功能是正常的,但在雷达射前检查状态,航向战斗指令、俯冲指令未发出,该故障属于隐形故障。由于该型雷达采用了多项新技术,涉及的组部件较多,内部功能结构复杂,故有必要依据雷达的组成及射前检查工作机理,建立故障树模型,并对参与雷达射前检查的各个分机、部组件逐一进行剖析,可将故障分为:天线分機故障、发射分机故障、接收分机故障、接线分机故障、信号处理分机故障、频率跟踪分机故障等。将上述故障作为中间事件逐一进行分析直至找到故障点,建立分析排查故障树如图1所示。
2、雷达射前检查工作过程分析。雷达射前检查的目的是检查各分机及整机的工作情况,当射前检查正常时表明雷达工作正常。深入剖析雷达射前检查的工作过程,可为下步故障排除打下良好的基础。
经查询该型雷达技术资料,可确认其射前检查前的工作状态为:天线为右起始45°;波导开关为向天线状态;发射机为捷变状态;频率跟踪为自动状态。
其射检开始后的工作状态为:波导开关为向天线转为向等效;发射机由捷变状态变为固定状态;发射机转为老练状态,发射机处于半功率输出状态;频率跟踪分机状态由自动变为射检状态,转为射检频率跟踪程序;发出射检信号给信号处理分机。
信号处理分机收到射前检查信号后的工作状态为:将同步脉冲延迟92μs,目的使发射脉冲由原距同步脉冲8μs延迟到100s作为模拟回波;天线回答信号断后延时0.1s发出雷达开机指令;给出搜索电压,延迟0.1s后天线由起始右45°向左搜索到左45°录取目标回波;对接收机输入的模拟回波进行录取,满足捕捉条件发距离捕捉信号;从左45°向右搜索,比较每一个目标的角度、距离,当满足选定目标录取条件时,截获此目标,然后发出航向战斗指令及俯冲指令;最终截获目标后天线转到右45°位置。
3、故障排查和定位。排查时依据雷达射前检查的工作过程,用雷达综合测试台、示波器、万用表和频谱仪等工具,先简单后复杂,通过细致分析直至故障定位,具体方法如下:
第一步,检查雷达信号处理分机。通过分析雷达射前检查工作过程可知,信号处理分机在射前检查中起到了核心枢纽作用,通过串换件验证的方法,可排除信号处理分机故障的可能。并以此类推,排除了频率跟踪分机、接线分机、接收机分机和抗干扰分机的故障可能。
第二步,检查雷达天线分机。测试时观察发现整个雷达射前检查的过程约为7s,天线搜索全过程中左右位置指示灯、向天线向等效指示灯均正常,手动按压天线行程限位开关,灵活可靠,故可排除行程转换开关故障的可能。经分析,若天线伺服随动系统搜索周期超差、线性度不高或天线抖动会直接影响雷达对目标信号的录取,间接导致航向战斗指令发不出,射前检查异常。故尝试更换差路前端,并调整差路移相器将方位支路参数调校至标称值后重新测试,发现故障依旧,故排除天线分机故障的可能。
第三步,检查雷达发射分机。由于雷达射前检查时,发射机转为老练状态,即处于半功率输出状态,且接收的模拟回波不是由信号源输出,而是通过发射脉冲延迟后作为模拟回波。首先,检查发射机磁控管灯丝电源盒,灯丝电压正常;检查同步脉冲、闸流管点火脉冲的重复频率和闸流管灯丝电压均为正常值。其二,用高压探头检查高压变压器电压为正常值。最后,用频率仪测量发射机探测脉冲频谱,发现全功率状态各项指标正常,但是在半功率状态频谱包络存在失真,且对比雷达射前检查正常状态值,脉冲功率偏小约2dB,磁控管电流偏小约0.6mA,故为发射机故障。
4、故障机理分析。结合上述实测数据分析和故障排查情况,可判定雷达发射机在射前检查半功率状态工作不正常,导致射前检查异常。
三、故障排除方法
检查半功率状态发射机高压调制电路的匹配性,更换新品闸流管并调校综合电源盒可变电位计RP1,调整闸流管点火脉冲延迟,使之与磁控管振荡电路匹配,重新测试显示雷达射前检查正常。
四、结束语
本文通过故障树分析的方法对某型雷达射前检查故障进行分析,根据射前检查工作过程对雷达各分机、组部件进行了故障排查,最后对定位出的故障进行机理分析并解决修复。为该型装备故障时提供了快速定位与解决的参考方法,对缩短装备修期,提高修理人员技术水平具有重要意义。