某型产品未成功发射案例分析

程丰 方武震 陈斌 孟庆鑫 白正宾/ 国营洛阳丹城无线电厂 中国人民解放军93 部队

1 案例概述

一架载机携带一枚红外型产品执行某科目实弹打靶训练任务，驾驶员按压发射按钮，产品未成功从导轨式发射装置上脱离，导致产品发射失败。按照相关预案进行应急处置后，对该枚产品未成功发射原因进行分析[1-3]。

通过检查光测视频，该枚产品按压发射按钮前载机飞行正常，产品截获目标正常，满足发射条件。通过地面产品检测发现，产品的热电池与氮气瓶已工作，发动机未点燃工作。通过判读飞参数据发现，驾驶员按钮发射按钮时间不到1s。

2 产品发射过程

载机通过发射装置与产品实现物理连接，通过脐带式电缆与产品实现电气连接。产品发射过程大体分为以下3 个阶段。

1）挂飞阶段。产品通过发射装置挂装在载机上，由载机提供的三相交流电源和高压氮气通过脐带式电缆为产品供电供气。三相交流电源主要供给产品导引系统，满足其对红外目标的探测与跟踪；高压氮气主要用于对红外探测器进行制冷。产品稳定截获目标并构成发射条件，将进入发射阶段。

2）发射阶段。满足发射条件后驾驶员按压发射按钮，产品接收发射指令，弹上供电供气装置启动，发射装置与弹上供电供气装置共同工作。载机接收反馈电压信号后点燃发动机，当发动机推力达到一定值时，产品克服发射装置的锁制力开始运动，剪切产品供电供气插头，产品开始自主供电供气并完成产品与载机的物理分离[4-6]。

3）自主飞行阶段。产品与发射架分离后，完成中末制导过程。产品通过控制舵面调整飞行姿态，自主飞向目标，满足条件后起爆战斗部。

挂飞阶段载机必须向产品供电供气，产品才能正常工作。座舱提供35V直流电，经发射装置转换成三相交流电后为产品陀螺系统供电；同时，座舱提供高压氮气，用于产品探测器致冷，并作为工作介质驱动位标器跟踪目标或随动雷达。自主飞行阶段完全由产品自主供电供气，发射阶段则是载机向产品供电供气转向产品自主供电气的转换阶段。

3 发射原理

光测视频、飞参数据、产品检测结果表明，产品挂飞阶段正常，并且在发射阶段接收到发射指令，但没有点燃发动机。因此，可以初步判断该枚产品在发射阶段出现故障。

在发射阶段，载机座舱内主控开关控制的35V 电压，有3 个主要功能：一是激活热电池，二是启动氮气瓶，三是点燃发动机。这3 个功能在发射指令的控制下，按照激活热电池→启动氮气瓶→点燃发动机的顺序进行。

3.1 激活热电池

来自载机主控开关的35V 电压，经过发射装置线路输送到产品发动机电火电缆D 端（点火电缆C、D 间短路），再由点火电缆C 端通过发射装置回路返回到K1 继电器触点一端。按压发射按钮后，发射装置内K1 继电器线圈接通，K1 继电器开关触点吸合导通，35V 电压信号到达产品热电池，开始激活热电池。

热电池又叫熔盐电池、热激活储备电池，贮存时电解质为不导电的固体，可通过电激活或机械激活的方式引燃其内部的加热药剂，使电解质熔融成为离子导体而被激活使用。热电池主要包括镁/五氧化二钒热电池、钙/硫酸铅热电池、LAN 硫化物热电池、锂合金－硫化铁热电池[7，8]。热电池的优点有[9]：贮存时间可达几十年，可快速激活，可在-55～+85℃宽环境温度范围内使用，内阻低而特别适合大电流大脉冲放电，安装方便、可靠性高等，热电池典型输出电压如图1 所示。

图1 热电池典型输出电压

热电池接受激活信号后，经过短暂的激活时间t1，输出电压值达到规定的下限值u1，然后迅速上升至最大峰值电压u2。此后，经过短时间内达到最大工作时间t2。热电池激活后不再受K1 继电器控制，自主输出工作电压在u1～u2之间。按压时间满足热电池激活时间，热电池电爆管阻值的实际检测结果也表明热电池已被激活。

氮气瓶激活和热电池激活均使用电爆管；发动机激活使用点火器，它也是电爆管的一种。电爆管也称为电雷管。在产品中使用的是瞬发类雷管，是指在电能作用下立即起爆的电雷管，又称瞬时电雷管。从通电到起爆的时间为毫秒级。其瞬时起爆的均一性取决于电雷管的全电阻和桥丝电阻。因此，在产品出厂前和使用前都应检测全电阻，全电阻的误差越小，起爆的均一性越好[9，10]。

3.2 启动氮气瓶

热电池激活后，热电池输出的工作电压到达点火控制电路，点火控制电路中有比较器电路。当热电池输出电压低于35V 时，比较器输出低电平，K2 继电器线圈不导通，因而K2 继电器不工作；一旦热电池输出电压大于35V，比较器将输出高电平，K2 继电器线圈接通，K2 继电器的两组开关触点吸合导通。K2 继电器的两路开关导通后，一路开关将来自主控开关的35V 信号传送到氮气瓶电爆管，激活氮气瓶电爆管，启动氮气瓶开始工作。氮气瓶工作后不再受K1 和K2 继电器的控制，自主为产品供气。氮气瓶电爆管阻值实际检测结果表明氮气瓶已启动。

3.3 点燃发动机

K2 继电器另一路开关将发射信号传送到发动机开关。正常情况下，发动机开关接收发射按钮传来的信号后，发射电压信号经点火电缆送至发动机点火器（A-B），使点火器工作，起动发动机工作。当发动机推力达到一定值时，产品克服发射装置的锁制力开始运动，产品脐带式电缆插座被剪切并从发生装置上脱离。

4 案例原因分析

通过上述发射原理的分析可知，整个发射过程需要满足：K1 继电器闭合，热电池激活，点火控制电路工作，K2继电器工作，发动机开关接通，发动机点火器工作，机弹物理分离。

通过分析可知，整个发射过程中，发射信号持续时间短，发射指令未在发射信号持续保持时间内传递到发动机。同时，为了排查点火线路，使用仪器检查点火线路6 次均正常，通过长按、点按方式多次检查“发射按钮”，发射信号均能正常传递。

对该枚产品应急处置后，在防爆间隔离放置后，对电池电爆管电阻、氮气瓶电爆管电阻、点火电缆、保险执行机构均进行了检测。检查结果表明，产品热电池曾经激活，氮气瓶曾经激活，但发动机未点燃。

根据产品检测结果以及上述分析得出该枚产品未成功发射的原因是：驾驶员按下“发射按钮”，按照发射时序，弹上热电池正常工作，氮气瓶正常工作，但由于按压时间不够，导致发射指令中断，产品发动机没有接收到点火指令，产品发射中止。

5 结论

产品试验环境复杂，人、机、靶、弹等组成复杂的武器系统。对失败案例的具体分析发现，产品未成功发射的原因是操作未达到标准要求，致使发射指令中断，产品发射中止，产品未离梁。