某火箭彈開倉后未正常布放原因分析及改進

宜昌測試技術研究所 陳 真 肖應鋒

某火箭彈開倉后未正常布放原因分析及改進

宜昌測試技術研究所 陳 真 肖應鋒

針對某火箭彈驗收試驗時出現開倉后未正常布放故障現象，在分析產品特點基礎上，采用故障樹分析方法對未正常布放故障現象進行分析，并提出改進措施，結果表明，通過改進保險開關焊線方式，有效地保證該產品開倉后正常布放，最終保證了該產品成功通過驗收試驗。

開倉；未正常布防；火箭彈

某火箭彈產品在抽樣驗收試驗過程中，出現1枚開倉后未正常布放故障。具體現象為產品在點火發射后，飛行到預定區域正常開倉分離，但戰斗部沒有正常布放。為此，根據產品工作原理及特點，從產品實現過程各方面逐一進行分析排查。

1. 某火箭彈簡介

某火箭彈功能框圖如圖1所示，動力系統提供產品飛行動力，引信設計有獨立供電部件，提供引信正常工作能量需要，引信控制燃氣開關實現開倉動作，開倉后引信根據軟件設置并結合保險開關狀態控制布放動作。

圖1 某火箭彈功能框圖Fig.1 functional diagram for some rocket projectile

2. 故障樹繪制

故障樹分析是產品可靠性和安全性分析的工具之一，在生產、使用階段，可幫助故障診斷，改進使用維修方案。故障樹分析也是事故調查的一種有效手段[1]。通過各種邏輯門按照系統與元件的因果關系，繪制表達導致頂事件故障及各種因素之間的邏輯關系圖。其分析步驟大致如下[2～3]：（1）熟悉資料、系統及事件本身，這是繪制故障樹的基礎；（2）調查發生的故障，可從人、機、料、法、環等方面全面調查；（3）確定頂事件；（4）調查與頂事件相關的各種因素；（5）繪制故障樹。

經大量調查和分析后采用故障樹分析法查找開倉后未正常布放的原因，畫出對應故障樹，如圖2所示，其中各符合表示含義如表1所示。

3. 開倉后未正常布放原因分析

結合產品工作原理及故障現象，對故障樹列出的14個底實際逐一進行分析排查。

3.1 底事件X1—布放點火頭全失效

對點火頭采購過程資料以及入所復驗過程進行清查未發現異常情況，對裝配過程各點火頭電阻值檢測記錄檢測均符合要求，對同一批次采購庫存點火頭進行電阻值檢測均符合要求，可以排除布放點火頭全失效可能。

圖2 開倉后未正常布放故障樹Fig.2 FTA of failure of ignition after separation

表1 圖2各符合代表含義Tab.1 Meanings of signs in fi gure 2

3.2 底事件X2—點火頭與連接線斷開

點火頭通過兩芯插頭插座對接的方式與連接線連接，裝配工藝要求對接后用醫用橡皮膏包裹對接處，點火頭對連接線對接后設置有相應檢測要求，并由專職檢驗人員負責檢測，查看裝配過程記錄表，檢測結果均正常?？梢耘懦c火頭與連接線斷開的可能。

3.3 底事件X3—31芯插頭插座松動

31芯插頭插座是連接引信與連接線的接口，引信通過31芯接口傳遞點火信號至點火頭，其中31芯插頭自帶專用固定螺釘，裝配時工藝要求對插頭接至插座后要將螺釘旋緊不松動，且裝配過程均通過引信上設置專用檢測接口對各點火頭電阻值進行檢測，均未出現異?，F象。可以排除31芯插頭插座松動可能。

3.4 底事件X4—電路板硬件損壞

電路板生產經過了振動試驗和高低溫環境試驗，試驗過程中電路板狀態良好，未暴露出電路板硬件損壞的相關問題?？梢耘懦娐钒逵布p壞可能。

3.5 底事件X5—電路板軟件錯誤

電路板所用軟件為經第三方代碼走查合格的版本，且生產過程中生產人員在管理人員監督下，嚴格按照軟件配置管理要求履行審批手續，調試人員嚴格按照調試計劃要求進行操作，調試結果均符合相關要求?？梢耘懦娐钒遘浖e誤的可能。

3.6 底事件X6—供電系統供電不足

根據產品設計要求，該產品開倉時所需點火電流為≥800mA，開倉后布放點火電流為≥400mA方能正常工作，開倉和布放動作的能量均由專用供電電路系統提供，因該產品開倉動作正常，可說明該產品供電系統供電能力滿足要求，可以排除供電系統供電不足的可能。

3.7 底事件X7—對應保險開關連接線故障

該產品所用連接線為外購產品，采購入所后經檢驗部門檢測合格正常，連接線在裝入產品前，生產人員按照工藝要求對連接線各對應點通斷、絕緣情況均進行了檢測，未出現不滿足要求的情況，產品裝配過程中對連接線上對應保險開關的兩各導線均進行了通斷檢測，未發現異常情況?？梢耘懦龑ｋU開關連接線故障的可能。

3.8 底事件X8—保險開關壓桿損壞

保險開關的內部接通是通過固定在其外圍的壓桿動作壓緊保險開關上按鈕來實現的，根據產品設計，只有壓桿處于伸出狀態，套裝外部殼體時才存在壓壞可能，由于壓桿為金屬件，若壓桿在裝配過程中被壓壞，則殼體會有明顯變形現象，按照工藝要求殼體套裝后設有檢驗其是否存在變形的檢驗要求，查看裝配過程記錄未發現殼體存在變形的情況，可以排除保險開關壓桿損壞可能。

3.9 底事件X9—保險開關壓桿工裝未取出

因裝配需要，設計有專用壓桿工裝，主要使壓桿收縮至原位，套裝外部殼體時，防止壓到壓桿，工藝中有“取出壓桿工裝”的具體操作規定，產品裝配時安排有專人負責檢查確認該工裝已取出，經查看裝配過程記錄未發現異常情況，可以排除保險開關壓桿工裝未取出的可能。

3.10 底事件X10—保險開關被螺釘壓壞

保險開關通過兩個M2螺釘固定在產品前端，由人工采用常見的鐘表起子旋緊固定，對現場操作人員的操作過程重新進行實操確認，采用鐘表起子手工擰緊M2螺釘固定保險開關，再將保險開關拆卸查看其表面是否存在壓壞現象，經驗證保險開關表面未出現螺釘壓痕的情況，可以排除保險開關固定時被螺釘壓壞的可能。

3.11 底事件X11—保險開關焊線錯誤

按照裝配工藝要求，保險開關焊接導線后需由專職檢驗人員對開關兩導線的通斷情況進行檢測，若焊線錯誤，則檢測應不正常，經查看過程記錄未發現異常情況，可以排除保險開關焊線錯誤的可能。

3.12 底事件X12—保險開關焊線處斷開

保險開關焊線采用直接焊接的方式，即將符合要求的導線剝線后直接焊接至保險開關的引腳上，再用熱縮管熱封開關引腳上焊錫，保險開關裝入產品中因空間限制，其上焊接的導線需進行彎折，彎折過程可能會導致引腳焊接處斷開，不能排除保險開關焊線處斷開的情況，需進一步驗證。

3.13 底事件X13—壓斷保險開關導線

根據裝配順序要求，先固定保險開關至產品前端，再安裝引信，引信以基座為載體固定在產品前端，基座遮擋了保險開關的導線，裝配過程無法直接觀察到保險開關導線是否被壓，不能排除裝配過程是否壓斷保險開關導線的情況，需進一步驗證。

3.14 底事件X14—壓破保險開關導線

同上分析，基座遮擋了保險開關的導線，裝配過程無法直接觀察到保險開關導線是否被壓，不能排除裝配過程是否壓破保險開關導線的情況，需進一步驗證。

4. 底事件分析驗證

a)保險開關焊線處斷開

圖3 保險開關安裝圖Fig.3 installation of safety switch

圖4 拆卸后保險開關Fig.4 removed safety switch by assembly

由圖3可以看出，保險開關在經過M2螺釘固定后，引腳上焊接的導線需要彎折180度實現與連接線的連接，由于保險開關引腳焊接處導線沾有焊錫，柔性變差，在180度彎折時會使焊接處直接受力。在引信安裝過程中，焊接處會因導線的重復拉扯而反復受力，在經過多次彎折后，焊接處極易斷開。若保險開關焊接處斷開，則會導致引信無法輸出布放信號，經對同批次裝配的該產品進行檢查，發現有3個保險開關存在引腳焊接處斷開的現象，如圖4所示，驗證了保險開關引腳焊接處斷開的可能性。

b)壓斷保險開關導線

裝配過程中基座裝入產品前端，基座背面的導線被遮擋，用螺釘壓緊基座時，導線極易被壓住，當導線被基座壓住時，多芯導線受力隨著螺釘的擰緊緩慢增加但無瞬間沖擊力，多芯導線的絕緣皮會先破損支撐在基座和產品前端金屬體之間，另基座為尼龍66材質，其強度低于多芯導線強度，當金屬線芯被壓住時，則基座會先變形從而避免了金屬導線被壓斷。對同批次裝配的該產品進行檢查，未發現導線被基座壓斷的現象。因此，裝配過程壓斷保險開關導線可排除。

c)壓破保險開關導線

同b）分析，在引信安裝時，若導線被基座壓住，會出現壓破導線膠皮的現象,對同批次裝配的該產品進行檢查時，發現有8個保險開關導線膠皮被基座壓變形的現象，因產品基座下方為金屬體，則導線1根或2根被壓破后均會與金屬體接觸，形成導通回路，相當于保險開關一致處于接通狀態，不影響引信輸出布放信號，因此裝配過程壓破保險開關導線可排除。

5. 靜態模式模擬

為重新復現開倉后未正常布放的現象，采用靜態模式進行模擬：將調試正常的電路板31芯插座上對應保險開關導線斷開，采用電路板檢測儀進行模擬發射供電，過程中檢測開倉點火和布放點火信號輸出情況。

經測試，發現電路板正常輸出了開倉點火信號，但直到供電結束，布放點火信號一直沒有輸出，進一步驗證了保險開關引腳焊接處斷開會導致產品開倉后不能正常布放故障問題。

6. 改進措施

為徹底解決保險開關焊接導線可靠性問題，工藝人員通過分析驗證，將原來直接焊接（圖5）改為先冷壓接再焊接（圖6）的方式，具體方法：選用耐高溫導線,導線一端剝線后用2001T壓針冷壓接，要求壓針壓住導線絕緣膠皮，將2001T插入保險開關引腳，再在2001T和保險開關引腳連接處點錫，修毛刺后用熱縮管熱封。按照圖6完成保險開關引腳焊接后，人為對焊接處來回彎折100次后未發現焊接處損傷痕跡且檢測其導通正常，經評估改進后焊接方式能徹底解決保險開關引腳焊線連接不可靠性的問題，逐按照改進后方式對該批產品保險開關進行更換，并重新進行驗收試驗，最終試驗產品開倉后均正常布放。

圖5 改進前焊線Fig.5 original way of solder

圖6 改進后焊線fi g.6 improved way of solder

7. 結語

結合產品工作原理及特點，采用故障樹分析方法對某產品開倉后未正常布放故障現象進行逐項分析，確定保險開關引腳焊接處斷開為導致產品開倉后不能正常布放故障問題的原因，提出改進保險開關焊接方式的措施，對該產品保險開關進行更換，最終保證了該產品成功通過驗收試驗。

[1]GJB/Z768A-1998.故障樹分析指南[S].國家軍用標準.

[2]宋保維,毛昭勇,王雯琴,胡海豹.基于故障樹分析的魚雷可靠性評定方法[J].系統仿真學報,2007,19(10):2180-2182.

[3]吳進煌.航空導彈發動機意外點火故障樹分析[J].海軍航空工程學院學報,2006,21(6):653-656.

Failure Analysis without Ignition after Separation and Improvement for Some Rocket Projectile

CHEN Zhen,XIAO Ying-feng
(Yi Chang Testing Technique Research Institute,Yi Chang 443000,china)

Aimed at failing to ignite after separation in acceptance test for some rocket projectile, on the basis of analyzing the structure characteristics, fault tree analysis (FTA) was adopted to analyze the failure of ignition after separation and put forward the improvement measures. The results show that optimizing the way of welding for safety switch effectively guarantees normal ignition after separation, fi nally the batch of rocket projectile successfully pass acceptance test.

Separation; fail to ignite; Rocket Projectile

陳真（1985－），男，工程師，從事火箭彈生產工藝研究。