庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口

石彩玲，寧曉斌，鄭晨皓

(西安機(jī)電信息技術(shù)研究所，陜西 西安 710065)

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庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口

石彩玲，寧曉斌，鄭晨皓

(西安機(jī)電信息技術(shù)研究所，陜西 西安 710065)

摘要:針對(duì)庫(kù)存彈頭探測(cè)彈底起爆微波引信的檢測(cè)管腿被去除，無(wú)法采用半實(shí)物仿真方法檢測(cè)性能的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口。該接口將生產(chǎn)測(cè)試用插腳更換為彈性探針，并通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證彈性探針頂住產(chǎn)品底部信息環(huán)以傳輸信號(hào)。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)表明：庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口具有良好的信號(hào)傳輸可靠性，可直接在同型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)線用吸收箱法半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)上應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:庫(kù)存；微波引信； 測(cè)試接口

0引言

我國(guó)第一代彈藥無(wú)線電引信為米波引信，主要采用推板法、桿試驗(yàn)法和同軸線法等檢測(cè)方法。推板法沒(méi)有給引信提供自由空間工作條件，只能定性地度量引信性能；桿試驗(yàn)法受試驗(yàn)場(chǎng)地的限制及氣候條件的影響，測(cè)試速度慢[1]；同軸線法要為每種引信特制測(cè)試儀，頻率散布大的引信甚至需要配兩臺(tái)[2]。隨著無(wú)線電引信技術(shù)的發(fā)展，精確起爆控制的微波引信大量裝備部隊(duì)，上述檢測(cè)方法暴露出數(shù)據(jù)誤差大、測(cè)試效率低、覆蓋性較差等缺點(diǎn)，對(duì)具有自適應(yīng)控制功能的微波引信性能無(wú)法進(jìn)行有效檢測(cè)，因此采用吸收箱檢測(cè)方法。目前,我國(guó)微波引信生產(chǎn)線上已配備了吸收箱法半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)，美國(guó)針對(duì)海軍北大西洋公約組織標(biāo)準(zhǔn)引信測(cè)試建立了通用引信監(jiān)測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)(Universal Fuze Monitoring Test System，UFMTS)[3]。

引信作為一次性產(chǎn)品，從出廠到最后的使用往往要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的貯存期，在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)受到來(lái)自周?chē)鞣N環(huán)境激勵(lì)因素的影響，從而引起性能參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)功能異常或可靠度降低[4]。為確保引信戰(zhàn)時(shí)作用可靠性，需要利用盡量少的時(shí)間和資源對(duì)庫(kù)存引信定期進(jìn)行抽檢，以了解其經(jīng)過(guò)幾年到十幾年貯存后的質(zhì)量狀況和變化規(guī)律。庫(kù)存彈頭探測(cè)彈底起爆微波引信的檢測(cè)管腿在引信測(cè)試完成、提交彈廠前已被去除，無(wú)法采用現(xiàn)成半實(shí)物仿真系統(tǒng)檢測(cè)性能。采用靶場(chǎng)試驗(yàn)方法檢測(cè)性能，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且得不到定量參數(shù)，不能實(shí)現(xiàn)故障再現(xiàn)和診斷。針對(duì)此問(wèn)題，設(shè)計(jì)了庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口。

1吸收箱法半實(shí)物仿真

吸收箱即縮小了的電波暗室，可實(shí)現(xiàn)自由空間狀態(tài)的模擬；目標(biāo)模擬裝置產(chǎn)生模擬目標(biāo)信號(hào)，經(jīng)調(diào)制器調(diào)制在待測(cè)產(chǎn)品發(fā)射出的電磁波上并返回該待測(cè)產(chǎn)品，為測(cè)試提供目標(biāo)信號(hào)；距離調(diào)諧裝置調(diào)節(jié)調(diào)制器沿產(chǎn)品軸線方向運(yùn)動(dòng)，保證測(cè)試在相同電長(zhǎng)度的距離下進(jìn)行；采集設(shè)備獲取產(chǎn)品對(duì)激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)，回傳至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，獲得相關(guān)參數(shù)；計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊總線與各測(cè)試設(shè)備連接，通過(guò)軟件控制系統(tǒng)運(yùn)行[5-6]。同一吸收箱，可滿足相同頻率帶寬產(chǎn)品的測(cè)試需求。

吸收箱法半實(shí)物仿真原理框圖如圖1所示。

圖1　吸收箱法半實(shí)物仿真原理框圖Fig.1　Block diagram of semi-physical simulation based on absorption box method

生產(chǎn)測(cè)試時(shí)，將待測(cè)產(chǎn)品的檢測(cè)管腿對(duì)應(yīng)插入吸收箱上的薄片中空式插腳內(nèi)，通過(guò)一端與插腳相通、另一端與航空插頭公頭的接線端子對(duì)應(yīng)相通的導(dǎo)線傳輸信號(hào)；航空插頭母頭與其公頭連接，通過(guò)與母頭的接線端子對(duì)應(yīng)相連的多芯屏蔽線與電源和采集設(shè)備相連。為實(shí)現(xiàn)引信頭部與彈丸螺紋聯(lián)結(jié)條件下多路信號(hào)的傳輸、避免裝配干涉，接電測(cè)試完成后，利用工具將測(cè)試合格產(chǎn)品的檢測(cè)管腿齊根剪去，引信頭部與底部電路通過(guò)信息環(huán)連結(jié)。

彈頭探測(cè)彈底起爆微波引信檢測(cè)管腿剪除前、后底部示意分別如圖2(a)、圖2(b)。

(a)檢測(cè)管腿未剪除

(b)檢測(cè)管腿被剪除圖2　引信底部示意圖Fig.2　Schematic view of the fuze bottom

2吸收箱測(cè)試接口

庫(kù)存彈頭探測(cè)彈底起爆微波引信的檢測(cè)管腿被齊根剪去，不能插入插腳，無(wú)法采用生產(chǎn)測(cè)試的插腳座傳輸信號(hào)。要做的工作是將插腳座中生產(chǎn)測(cè)試用插腳更換為彈性探針，并通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證彈性探針頂住產(chǎn)品底部信息環(huán)以傳輸信號(hào)。

生產(chǎn)線用插腳傳輸、庫(kù)存微波引信用彈性探針傳輸示意分別如圖3(a)、圖3(b)。

(a)插腳傳輸　　　　　　(b)彈性探針傳輸圖3　傳輸示意圖Fig.3　Schematic view of transmission

設(shè)計(jì)吸收箱測(cè)試接口由接電組件、連接座、支座、彈簧、定位座和多芯屏蔽線等組成。接電組件包括接電座、壓板、彈性探針、定位銷(xiāo)、導(dǎo)向簧、壓蓋和導(dǎo)線，彈性探針、定位銷(xiāo)和導(dǎo)向簧的數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)而定。吸收箱測(cè)試接口中還設(shè)有泄能電阻，便于在測(cè)試過(guò)程中連續(xù)、多次對(duì)庫(kù)存產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)。其示意圖如圖4。

應(yīng)用時(shí)，將待測(cè)產(chǎn)品的定位孔套入定位銷(xiāo)后下壓、調(diào)節(jié)產(chǎn)品進(jìn)入連接座內(nèi)孔，保證彈性探針與產(chǎn)品相應(yīng)信息環(huán)正確接觸；旋緊連接座上的連接件固緊待測(cè)產(chǎn)品，確保彈性探針在彈簧抗力的作用下與產(chǎn)品相應(yīng)信息環(huán)可靠接觸。

圖4　吸收箱測(cè)試接口示意圖Fig.4　Test interface schematic view of absorption box

應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)測(cè)試需求更換連接壓蓋、支座與連接座的連接件，從而實(shí)現(xiàn)待測(cè)產(chǎn)品周向轉(zhuǎn)動(dòng)或不動(dòng)的轉(zhuǎn)換。

對(duì)于已有產(chǎn)品生產(chǎn)線用吸收箱法半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)，安裝上述測(cè)試接口即可實(shí)現(xiàn)同型號(hào)庫(kù)存產(chǎn)品與測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)交聯(lián)；針對(duì)不同型號(hào)的彈頭探測(cè)彈底起爆微波引信，只需根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)接電組件進(jìn)行改進(jìn)、更換，即可在同一吸收箱法半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)多型庫(kù)存產(chǎn)品與測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)交聯(lián)。

3實(shí)測(cè)驗(yàn)證

3.1測(cè)試方法

將吸收箱測(cè)試接口固連在同一型號(hào)產(chǎn)品已鑒定生產(chǎn)線用吸收箱法半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)的吸收箱上，系統(tǒng)加電預(yù)熱30 min后，取10發(fā)去除檢測(cè)管腿的產(chǎn)品依次在系統(tǒng)上測(cè)試。按同樣的順序循環(huán)測(cè)試10次，循環(huán)間隔不小于10 min?？紤]到噪聲是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，采用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[7]。樣品參數(shù)的原始測(cè)試數(shù)據(jù)，按產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型時(shí)的測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備獲取；設(shè)計(jì)定型時(shí)未測(cè)試的參數(shù)，取系統(tǒng)多次測(cè)試的平均數(shù)據(jù)。

3.2測(cè)試結(jié)果分析

根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得數(shù)據(jù)，設(shè)測(cè)量樣品的工作電流I，工作頻率f，系統(tǒng)靈敏度S系，靜態(tài)噪聲V噪，仿真測(cè)試炸高H，輸出幅度U0，處理測(cè)得數(shù)據(jù)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　處理數(shù)據(jù)

由表中數(shù)據(jù)可以看出，安裝了吸收箱測(cè)試接口的測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)與原生產(chǎn)線測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)相比，六項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)的平均相對(duì)均方差中前者有五項(xiàng)優(yōu)于后者，同一參數(shù)平均相對(duì)均方差最大差距3.77%。分析測(cè)試結(jié)果，不考慮引信個(gè)體差異，

吸收箱測(cè)試接口的彈性探針在彈力作用下與待測(cè)產(chǎn)品接觸較生產(chǎn)線測(cè)試系統(tǒng)待測(cè)產(chǎn)品檢測(cè)管腿插入插腳接觸更為緊密可靠，利于降低系統(tǒng)噪聲的疊加影響、提高測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性；吸收箱測(cè)試接口用柱狀彈性探針的電傳輸物理性能優(yōu)于生產(chǎn)線測(cè)試系統(tǒng)用薄片中空式插腳的電傳輸物理性能，利于降低電信號(hào)的傳輸損耗。

4結(jié)論

本文提出庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口。該接口將生產(chǎn)測(cè)試用插腳更換為彈性探針，并通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證彈性探針頂住產(chǎn)品底部信息環(huán)以傳輸信號(hào)。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)表明：庫(kù)存微波引信吸收箱測(cè)試接口具有良好的信號(hào)傳輸可靠性，可解決庫(kù)存彈頭探測(cè)彈底起爆微波引信采用半實(shí)物仿真方法檢測(cè)性能的問(wèn)題，可直接在同型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)線用吸收箱法半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)上應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)存產(chǎn)品的定期抽檢以了解其貯存后的質(zhì)量狀況和變化規(guī)律。

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*收稿日期:2016-01-03

作者簡(jiǎn)介:石彩玲(1972—),女，陜西西安人，高級(jí)工程師，研究方向：引信總體技術(shù)。E-mail：23316880@qq.com。

中圖分類(lèi)號(hào):TJ430.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào)：1008-1194(2016)03-0079-03

Absorption Box Test Interface for Stockpile Microwave Fuze

SHI Cailing，NING Xiaobin，ZHENG Chenhao

(Xian Institute of Electromechanical Information Technology，Xian 710065，China)

Abstract:Because the semi-physical simulation test method was unable to detect the performance of stockpile point detecting and base detonating microwave fuze whose test pin had been removed，a test interface of absorption box for stockpile microwave fuze was designed. The interface replaced test tube used for production line with elastic probe，the elastic probe stand up to the information ring of the product bottom reliably by structure design to transmit signal. The laboratory test showed that the test interface of absorption box had good reliability for signal transmission, and could be used directly on the semi-physical simulation test system based on absorption box method for production line of the same model.

Key words:stockpile；microwave fuze；test interface