自動與手動火箭發射系統人工增雨防雹比較

劉謙 王山海 馬鑫鑫

摘要 通過對比自動火箭發射系統和手動火箭發射系統的發射架結構、控制器結構、操作使用規范和實際作業效率，得出自動火箭發射系統在作業人員負擔、安全性、方便性、維護性和作業效率上相對手動火箭發射系統擁有明顯優勢，是未來人工影響天氣的發展方向。

關鍵詞 人工增雨防雹；火箭發射系統；自動；手動；安全操作；作業效率

Comparison of Automatic and Manual Launching System of Artificial Rainfall and Anti-hail

LIU Qian，WANG Shan-hai*，MA Xin-xin （Weather Modification Center of Henan Province，Zhengzhou，Henan 450003）

Abstract By comparing the launcher structure，controller structure，operation and operation efficiency and actual operating efficiency of the automatic rocket launcher system and the manual rocket launcher system，it was concluded that the automatic rocket launcher system was responsible for the burden of personnel，safety，convenience，maintenance and operation efficiency.On the relative manual rocket launch system had a clear advantage，which was the future direction of artificial development of weather.

Key words Artificial rainfall and anti-hail；Rocket launch system；Automatic；Manual；Safe operation；Operating efficiency

人工增雨防雹火箭發射系統，作為地面人工影響天氣的主要裝備，因其機動性強、安全性高、人員配備少而廣受基層作業點作業人員喜愛。隨著新型自動化人工增雨防雹火箭發射系統的部署，在很多基層作業點，出現自動和手動火箭發射系統同時存在的現象。習慣了手動發射系統的作業人員，如何學習、掌握、適應、熟練自動發射系統的操作，兩者之間有何不同、有何優劣，如何能在有限的空域時間內，發射適量的火箭彈，以達到作業效果最大化；尤其是對于防雹作業，需要短時間內發射過量火箭彈。針對以上問題，筆者通過對比BL系列和56 mm自動火箭發射系統的結構、人員配備、安全操作規范、注意事項、保養維護和作業效率，闡明2種火箭發射系統在實際工作中的優劣效果。

1 火箭發射架結構

1.1 BL系列火箭發射架結構 BL系列增雨防雹火箭發射系統是江西國營9394廠（江西鋼絲廠）生產的比較有代表性的產品，分車載式、地面固定式和牽引式，火箭架主要有2管、3管、4管和多管，在操作過程中是最強調作業人員高度配合和安全操作的一套系統[1]。其牽引式火箭發射架如圖1所示。

1.2 56 mm自動火箭發射架結構 56 mm自動增雨防雹火箭發射系統是江西9394廠（江西鋼絲廠）在BL系列的基礎上研發的產品，火箭架主要有4管和8管，分車載式、地面固定式和牽引式，3種型號的操作差別不大[3]。與以往的BL系列的區別主要表現在方位機和高低機的自動化以及其輔助設備。該型發射架可以通過觸摸顯示屏對發射架的方位和仰角進行調整，也可以通過控制器對發射架的方位和仰角進行調整。56 mm自動火箭發射架如圖2所示。

從結構上看，這2種火箭發射系統同為牽引式的火箭發射架，在基本結構上都由牽引機構、定向器、升降機構、回轉機構以及其他輔助機構組成。區別在于56 mm自動發射架的升降機構和回轉機構由其自身電池組直流供電，控制器控制，可以設定仰角、方向角數值，自動完成動作，也可以采用手動模式，人工完成動作。而BL系列則完全依靠人工手動調整仰角和方位角。

自動發射架的升降機構的調整誤差小于0.2°，回轉機構的調整誤差小于1°[1]。實現電動調整，減少人力勞動。BL系列火箭發射架無方向羅盤，仰角調整依靠重力原理的機械角度盤指示，該角度盤容易因為銹蝕而不靈敏，故易造成方向角和仰角調整不到位的情況，且操作過程為手動模式，要求作業人員有長期熟練的操作配合，才能降低人為錯誤的發生。

就2臺發射架的結構分析，在人員配備不足、需要精準配合雷達觀測調整方位角和仰角作業以及空域時間不充裕的時候，56 mm自動火箭發射架可以通過自動操作來節省空域時間，作業效率遠遠高于BL系列火箭發射架。

2 控制器結構

2.1 BL系列火箭發射控制器

BL火箭發射系統配備YD-1、YD-2、YD-3型發射控制器。YD-3相對YD-1和YD-2增加了車載電源接口，在電路原理上，它們之間沒有區別。在此以YD-1為例，分析BL系列火箭發射控制器。YD-1控制器結構如圖3所示。

YD-1發射控制器采用直流供電，內置2個6 V堿式免維護干電池和1節9 V疊層電池。火箭彈電阻檢測通道和發射通道各4個，在（23±5）℃的環境溫度下，電阻檢測準確度在±0.9 Ω；工作環境溫度為-20～50 ℃ ，貯存環境為溫度0～40 ℃、相對濕度45%～75%[4]。YD1控制器主要采用機械按鈕、電壓指示和數字電子顯示屏。結構簡單，操作簡便。

2.2 56 mm自動火箭發射控制器

56 mm自動火箭發射控制器采用液晶顯示裝置，數字化顯示，可以自動調整顯示、發射架方位角、仰角，顯示經緯度、日期、時間；操作手自主選擇手動、自動模式；檢測線電阻和彈電阻，控制發射（圖4）。連接電腦，及時、準確地記錄作業信息。總體操作簡便，節省人力勞動。

從操作上分析，控制面板上，自動比手動控制器更直觀，信息量更大；可以自動、準確地確定經緯度、調整仰角和方位角；從檢測上分析，兩者均需逐通道檢測；從作業信息上報分析，手動需人工記錄、填報，自動控制器僅需連接計算機則可詳實上報作業信息[5]。自動作業系統還可以通過無線傳輸，直接與市級人工影響天氣作業指揮系統相連接，上級指揮單位可以實時監控作業點火箭作業情況[6-8]。總體來看，自動控制器上報作業信息更詳實，可以一鍵恢復設定好的方位角和仰角，控制發射架更精準，節省空域時間，操作更直觀。

3 安全操作規范

根據《增雨防雹火箭發射系統安全操作規程》、BL系列火箭發射系統和56 mm自動火箭發射系統使用說明書以及《人工影響天氣安全管理》的規定，兩者在作業前安全防范、準備、作業人員配備、職責、站位、穿脫炮衣、釋放靜電、裝彈、退彈操作等安全操作規范中，區別不大，在時間控制上也相差無幾[9]。因此，從安全操作規范上區別BL和56 mm火箭發射系統的效率，要著重分析方位角、仰角調整、電阻檢測、火箭彈發射、重復發射等方面的差別。

3.1 方位角、仰角調整

從前述發射架結構和控制器結構的分析可以看出，BL系列在方位角、仰角的調整中，無論是速度、精準度、方便程度上均不及自動發射系統。尤其是在作業空域不足、需精準配合雷達指揮上，自動發射系統的優越性更為明顯。

2005年冬季在博愛縣進行的一次火箭人工增雨作業中，由于BL型火箭發射架仰角刻度盤銹蝕，角度指示有誤（圖5），發射仰角設定低于60°安全發射角度，火箭彈在飛行過程中發生掉彈事故，造成3.5 km之外一間空置民房受損。從該案例中可以清晰看出，仰角調整的精準程度直接關系到作業安全。

3.2 電阻檢測

火箭操作標準中，安全的電阻檢測是使用發射控制器進行電阻火箭彈的電阻檢測。2款控制器的主要區別在于手動系統使用的是機械按鈕，自動系統使用的是觸摸按鈕。在火箭發射架可靠、火箭彈安全可靠、線路、點火腳線、點火線夾連接可靠的情況下，影響電阻檢測準確性的關鍵則為按鍵的靈敏性。YD-1型發射控制器，以及包括后期開發的YD-2型發射控制器，在實際使用過程中，會出現按鍵老化、接觸不良現象，從而導致電阻檢測數值偏大，影響作業人員的準確判斷，造成空域浪費，貽誤作業時機[10]。而自動發射系統由于是液晶觸摸按鍵，不存在按鍵老化，不存在因按鍵接觸不靈敏出現電阻測試誤差問題，工作狀態中，電阻檢測更為準確和快速，確保火箭的安全、快速發射。

3.3 火箭發射

YD-1采用指針加刻度盤指示電壓，自動控制器采用數字指示電壓。前者在發射火箭彈時，因為指示異常造成低電壓發射，從而導致不能點火，甚至發生炸架、掉彈等嚴重事故。自動發控器由于采用數字指示，自動判斷發射參數是否符合發射條件，則不會出現BL系列火箭發射系統出現的故障現象。

3.4 重復發射

重復發射是指在空域足夠的情況下重復裝彈、檢測、發射等一系列步驟。實際操作中，由于發射導軌與發射架托架（拖車）之間夾角問題，安裝火箭彈時必須降低發射仰角，裝彈后恢復發射仰角。此時自動發射系統的方位角、仰角記憶功能的優勢凸顯；裝彈完畢后，一鍵即可完成火箭發射架的發射狀態恢復。而手動發射系統則需要作業人員人工設定方位角和仰角，浪費時間，并且角度精準度不夠，影響作業效果。

4 作業效率

為了對比手動和自動火箭發射系統作業效率，分別記錄2種發射系統在相同作業量情況下的作業時間。從2012—2016年河南焦作市博愛縣大堂林場作業點火箭增雨作業用時情況（表1）可以看出，采用4管火箭發射架，連續進行3輪作業（可以視為2輪作業，因為第1輪均是在空域批復之前即準備完畢），2012—2014年最短用時8 min，最長用時10 min。2015—2016年使用56 mm 4管自動火箭發射架作業，同樣連續3輪作業，最長用時8 min，最短用時僅有2 min。從作業用時來看，自動火箭發射架的作業效率更高。

5 結論

（1）從火箭發射架結構上分析，自動火箭發射系統的可操作性和作業人員配備上優于手動火箭發射系統。

（2）從控制器結構和使用上分析，自動火箭發射架控制系統的靈敏性、直觀性、便捷性和安全性均優于手動火箭發射系統。

（3）從操作安全規范上分析，自動火箭發射系統安全性、電阻檢測、火箭發射和重復發射均優于手動火箭發射系統。

（4）從作業效率上分析，自動火箭發射系統發射相同的火箭彈時，用時更少，空域利用率更高。尤其是在保障重大活動的消雨作業中，需發射過量火箭彈時，優勢更加明顯。

（5）自動火箭作業系統作業信息上報更準確、更及時，自動化、信息化程度更高。自動火箭發射系統在人工影響天氣工作中能夠發揮更大的作用，更適宜未來人工影響天氣的發展方向。

參考文獻

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