導(dǎo)彈裝配過(guò)程中靜態(tài)電氣檢測(cè)技術(shù)研究*

席曉文,柳 林,楊 倩,李 倩,趙曉剛,劉 輝

(西安現(xiàn)代控制技術(shù)研究所,西安 710065)

0 引言

為保證導(dǎo)彈在發(fā)射前處于良好的狀態(tài),對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的性能評(píng)估必不可少[1-3]。針對(duì)導(dǎo)彈的電氣檢測(cè),主要分為靜態(tài)電氣檢測(cè)和動(dòng)態(tài)電氣檢測(cè)。所謂靜態(tài)電氣檢測(cè),一般指導(dǎo)彈裝配過(guò)程中對(duì)彈上電氣部件、制導(dǎo)控制艙段、整彈產(chǎn)品進(jìn)行靜態(tài)阻值檢測(cè)來(lái)判斷電氣部件的合格性及裝配過(guò)程的正確性。動(dòng)態(tài)檢測(cè)則是指通過(guò)對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行外部供電和信號(hào)激勵(lì),來(lái)獲取彈上電氣部件(如:導(dǎo)引頭、彈上計(jì)算機(jī)、舵機(jī)和慣導(dǎo)裝置)的狀態(tài)信息,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和故障診斷[4]。目前,對(duì)于導(dǎo)彈的動(dòng)態(tài)電氣檢測(cè)研究,設(shè)計(jì)者主要通過(guò)不同的總線技術(shù),來(lái)優(yōu)化導(dǎo)彈的動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)[5-8],而針對(duì)裝配過(guò)程中的靜態(tài)電氣檢測(cè)技術(shù)研究則未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。導(dǎo)彈裝配從電氣部件準(zhǔn)備到艙段裝配,最后到總裝,靜態(tài)電氣檢測(cè)一直貫穿著裝配的整個(gè)過(guò)程。如何通過(guò)靜態(tài)電氣檢測(cè)來(lái)排除裝配質(zhì)量隱患,保證產(chǎn)品裝配的正確性和可靠性,顯得至關(guān)重要。因此,研究導(dǎo)彈裝配過(guò)程中的靜態(tài)電氣檢測(cè),對(duì)于導(dǎo)彈裝配過(guò)程中質(zhì)量的控制和可靠性的提高都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

文中基于導(dǎo)彈裝配工藝基本流程,從電氣部件檢測(cè)、通電篩選狀態(tài)檢測(cè)和出廠狀態(tài)檢測(cè)三個(gè)方面出發(fā),研究了導(dǎo)彈裝配過(guò)程中靜態(tài)電氣檢測(cè)的設(shè)置環(huán)節(jié)和檢測(cè)內(nèi)容。

1 導(dǎo)彈裝配工藝基本流程

目前,導(dǎo)彈裝配工藝基本流程如圖1所示。首先對(duì)彈上電氣部件進(jìn)行靜態(tài)電氣檢測(cè),檢測(cè)無(wú)誤后進(jìn)行艙段裝配、對(duì)接焊線、檢驗(yàn);再進(jìn)行制導(dǎo)控制艙段裝配,裝配完成后進(jìn)行通電篩選狀態(tài)靜態(tài)電氣檢測(cè)及通電篩選試驗(yàn)。導(dǎo)彈通過(guò)通電篩選試驗(yàn)考核后進(jìn)入總裝環(huán)節(jié),總裝完成后進(jìn)行產(chǎn)品出廠狀態(tài)靜態(tài)電氣檢測(cè)?？梢钥闯?靜態(tài)電氣檢測(cè)主要設(shè)置在導(dǎo)彈產(chǎn)品裝配工藝基本流程的前(電氣部件檢測(cè))、中(通電篩選狀態(tài)檢測(cè))、后(出廠狀態(tài)檢測(cè))三個(gè)環(huán)節(jié),貫穿于導(dǎo)彈整個(gè)裝配過(guò)程。

圖1 導(dǎo)彈裝配工藝基本流程

2 電氣部件檢測(cè)

在“電氣部件檢測(cè)”環(huán)節(jié),主要研究電氣部件端口特性的靜態(tài)電氣檢測(cè)內(nèi)容,其目的主要有:一是通過(guò)橫向比較(同一批部件檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)應(yīng)該相一致)和縱向比較(同一部件相同或相近定義信號(hào)特性端口的檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)基本一致)來(lái)判斷部件的電氣性能是否存在異常;二是為后續(xù)工序的電氣檢測(cè)提供縱向參考依據(jù)(如“通電篩選狀態(tài)檢測(cè)”和“出廠狀態(tài)檢測(cè)”),從而保證電氣部件在裝配焊接過(guò)程中能夠按照電氣設(shè)計(jì)圖紙正確連接。對(duì)于電氣部件靜態(tài)電氣檢測(cè)內(nèi)容的設(shè)置,主要考慮三個(gè)方面:一是部件對(duì)參考地狀態(tài);二是部件對(duì)殼體狀態(tài);三是部件點(diǎn)火和開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

2.1 對(duì)參考地狀態(tài)檢測(cè)

通常電氣部件上有兩個(gè)地(“電源地”和“信號(hào)地”)可作為部件檢測(cè)的參考地。針對(duì)信號(hào)線一般選擇對(duì)應(yīng)的“信號(hào)地”作為參考地進(jìn)行阻值測(cè)量,而“電源地”則作為電源系統(tǒng)阻值測(cè)量的參考地。目前,導(dǎo)彈產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,“電源地”和“信號(hào)地”存在共地和隔離兩種設(shè)計(jì)思路。通常,為了后續(xù)測(cè)試方便,需要測(cè)量“電源地”與“信號(hào)地”兩種參考地之間的阻值,明確產(chǎn)品電氣設(shè)計(jì)狀態(tài)。

對(duì)于檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù),如何從中發(fā)現(xiàn)異常信息,是工藝人員和檢驗(yàn)人員需要掌握的關(guān)鍵技術(shù),也是電氣檢測(cè)數(shù)據(jù)分析的難點(diǎn)。一般通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向比較和縱向比較來(lái)判斷部件是否存在異?，F(xiàn)象。同時(shí),要重點(diǎn)關(guān)注檢測(cè)數(shù)據(jù)為零的信息內(nèi)容(信號(hào)端口一般不應(yīng)出現(xiàn)為零的阻值狀態(tài))。在數(shù)據(jù)判定中發(fā)現(xiàn)存在異常時(shí),可及時(shí)向設(shè)計(jì)人員反饋,進(jìn)而采取上電檢測(cè)等動(dòng)態(tài)檢測(cè)手段來(lái)判斷異常信息是否影響系統(tǒng)的電氣性能,從而排除存在質(zhì)量問(wèn)題的電氣部件,減少裝配的返工現(xiàn)象,確保產(chǎn)品電氣性能的正確性。

2.2 對(duì)殼體狀態(tài)檢測(cè)

彈上電氣部件的各電氣特性端口(除參考地外)一般應(yīng)與部件殼體保持絕緣狀態(tài)。若部件上的電源、點(diǎn)火和傳輸信號(hào)與殼體相通而造成短路現(xiàn)象,則可能導(dǎo)致通電篩選試驗(yàn)失敗,甚至燒毀電氣部件。因此,分析部件對(duì)殼體狀態(tài)的電氣檢測(cè),顯得十分重要。首先測(cè)量電氣部件參考地與殼體狀態(tài),若導(dǎo)通則無(wú)需檢測(cè)其它電氣特性端口對(duì)殼體的狀態(tài);若不導(dǎo)通,則需檢測(cè)所有電氣特性端口對(duì)殼體的狀態(tài)(這種情況下,各電氣特性端口對(duì)殼體應(yīng)為絕緣狀態(tài),否則可能存在內(nèi)部線路與殼體搭接等異常情況,此時(shí)需要進(jìn)行進(jìn)一步排查故障)。當(dāng)然,還存在一種特殊情況,即參考地對(duì)殼體存在一定阻值(既不導(dǎo)通也不絕緣),這種情況也需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè),確認(rèn)是產(chǎn)品電氣設(shè)計(jì)本意還是質(zhì)量問(wèn)題。

2.3 點(diǎn)火和開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)

彈上電氣部件中,除了彈上計(jì)算機(jī)、導(dǎo)引頭等一系列電氣控制部件外,還有部分具有點(diǎn)火具設(shè)計(jì)和開(kāi)關(guān)控制功能的部件,如陀螺儀、熱電池、安全鎖等。這類(lèi)部件除了需要進(jìn)行部件對(duì)參考地狀態(tài)和對(duì)殼體狀態(tài)檢測(cè)外,還需要檢測(cè)部件的點(diǎn)火和開(kāi)關(guān)狀態(tài)。對(duì)于部件的點(diǎn)火狀態(tài)一般需要檢測(cè)部件的點(diǎn)火具阻值,查看其是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于開(kāi)關(guān)狀態(tài),則需要檢測(cè)部件的通路狀態(tài)和開(kāi)路狀態(tài),以驗(yàn)證部件的控制功能是否能夠正常工作。

3 通電篩選狀態(tài)檢測(cè)

在導(dǎo)彈裝配到通電篩選狀態(tài)后,提交給聯(lián)試人員進(jìn)行篩選試驗(yàn)前,需要對(duì)其進(jìn)行整體靜態(tài)電氣檢測(cè),確保裝配過(guò)程質(zhì)量。通電篩選狀態(tài)電氣檢測(cè)主要是排查裝配過(guò)程中可能出現(xiàn)的焊接錯(cuò)誤、線纜裝配異常等裝配質(zhì)量問(wèn)題,杜絕質(zhì)量異常產(chǎn)品進(jìn)入通電篩選過(guò)程,導(dǎo)致試驗(yàn)失敗甚至產(chǎn)品燒毀。其檢測(cè)內(nèi)容主要涉及兩個(gè)方面:一是從檢測(cè)口檢測(cè)各電氣特性端口對(duì)參考地狀態(tài);二是測(cè)試彈上點(diǎn)火具部件的點(diǎn)火狀態(tài)。

對(duì)于檢測(cè)項(xiàng)目一,需要重點(diǎn)關(guān)注參考地的選擇。在實(shí)現(xiàn)彈上電氣系統(tǒng)的連接后,要關(guān)注各類(lèi)地線的相互狀態(tài),比如電源地、點(diǎn)火地和信號(hào)地等,通過(guò)電氣部件的地線狀態(tài)及彈上電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)分析確定參考地的選擇。通常在整彈狀態(tài)下選擇“電源地”作為參考地。然而有時(shí)各信號(hào)的“信號(hào)地”與“電源地”并非相通。這種情況下,就需要針對(duì)“信號(hào)地”作為參考地重新對(duì)信號(hào)特性端口進(jìn)行檢測(cè)。在此,可以參考電氣部件檢測(cè)的技術(shù)狀態(tài),使通電篩選狀態(tài)的電氣檢測(cè)內(nèi)容盡可能反映電氣部件的狀態(tài),從而可以縱向?qū)Ρ确治鰷y(cè)量數(shù)據(jù),以確保導(dǎo)彈產(chǎn)品裝配過(guò)程質(zhì)量。

對(duì)于檢測(cè)項(xiàng)目二,由于此時(shí)點(diǎn)火具沒(méi)有接入導(dǎo)彈產(chǎn)品的整個(gè)電路系統(tǒng)中,其電氣檢測(cè)內(nèi)容與部件的電氣檢測(cè)內(nèi)容一致,需要檢測(cè)點(diǎn)火具阻值及點(diǎn)火具對(duì)殼體絕緣狀態(tài),并與部件的檢測(cè)狀態(tài)進(jìn)行縱向比較。

4 出廠狀態(tài)檢測(cè)

導(dǎo)彈總裝完成后要對(duì)其進(jìn)行出廠狀態(tài)靜態(tài)電氣檢測(cè),這也是導(dǎo)彈產(chǎn)品的最后一道電氣檢測(cè)環(huán)節(jié),其檢測(cè)內(nèi)容基本類(lèi)似于通電篩選狀態(tài)檢測(cè)。不同的是在總裝階段,點(diǎn)火具部件已經(jīng)接入產(chǎn)品的整個(gè)電路系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的出廠狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)和通電篩選狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向?qū)Ρ?可分析排查裝配過(guò)程中的質(zhì)量異常信息。需要注意的,一是此時(shí)點(diǎn)火具阻值是通過(guò)檢測(cè)口進(jìn)行檢測(cè),其檢測(cè)數(shù)據(jù)相比通電篩選狀態(tài)的檢測(cè)數(shù)據(jù),增加了彈上線纜的阻值,在與電氣部件的檢測(cè)數(shù)據(jù)、通電篩選狀態(tài)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向?qū)Ρ葧r(shí),要考慮彈上線纜阻值的影響;二是此時(shí)要增加彈上安全保護(hù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和短路線路設(shè)計(jì)的電氣檢測(cè),在數(shù)據(jù)縱向?qū)Ρ确治鰰r(shí)要考慮其對(duì)電氣檢測(cè)狀態(tài)帶來(lái)的變化。

5 結(jié)論

由于彈上電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,對(duì)電氣部件和整彈狀態(tài)的電氣檢測(cè)無(wú)法提供測(cè)試的要求和判定標(biāo)準(zhǔn),從而導(dǎo)致導(dǎo)彈裝配過(guò)程中電氣檢測(cè)的設(shè)置環(huán)節(jié)和檢測(cè)內(nèi)容往往無(wú)從下手。文中基于導(dǎo)彈裝配工藝基本流程,分析了裝配過(guò)程中靜態(tài)電氣檢測(cè)的設(shè)置環(huán)節(jié),明確了各個(gè)環(huán)節(jié)的主要檢查內(nèi)容,提出了橫向和縱向二維數(shù)據(jù)分析法,通過(guò)橫向相比(同一批電氣部件之間、整彈之間的檢測(cè)數(shù)據(jù)比較)和縱向相比(部件上相同特性端口對(duì)參考地的檢測(cè)數(shù)據(jù)比較,部件上的檢測(cè)數(shù)據(jù)在焊接裝配前后的比較)來(lái)判斷導(dǎo)彈部件的可靠性以及電氣焊接裝配的正確性。文中的研究結(jié)果對(duì)于工藝人員的工藝設(shè)計(jì)以及檢驗(yàn)人員的過(guò)程檢驗(yàn)操作都具有重要的參考價(jià)值。