翟 磊

（中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽(yáng)471009）

0 引言

空空導(dǎo)彈與載機(jī)的安全分離，關(guān)系到載機(jī)自身的安全和發(fā)射任務(wù)的成敗。在空空導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)中，導(dǎo)彈與載機(jī)分離過程中產(chǎn)生的彈架分離信號(hào)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要內(nèi)容。彈架分離過程中，產(chǎn)生的電信號(hào)和機(jī)械信號(hào)，通過采集和處理，作為關(guān)鍵量參與發(fā)射邏輯的判斷和控制［1］。在導(dǎo)軌發(fā)射和彈射發(fā)射兩種發(fā)射方式中，導(dǎo)彈電池點(diǎn)火和發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)機(jī)不同，應(yīng)分別討論彈架分離信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理和應(yīng)用。

1 發(fā)射時(shí)序邏輯

載機(jī)攜帶導(dǎo)彈飛入戰(zhàn)區(qū)，當(dāng)機(jī)載雷達(dá)截獲目標(biāo)且進(jìn)入攻擊區(qū)后，飛行員打開“導(dǎo)彈準(zhǔn)備”開關(guān)，給導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭和飛控組件供電，完成準(zhǔn)備階段。滿足發(fā)射條件后，飛行員就可以操作載機(jī)，進(jìn)入空空導(dǎo)彈的發(fā)射流程。載機(jī)給出“投放允許”和“發(fā)射指令”，飛行員按下發(fā)射按鈕發(fā)射導(dǎo)彈。彈內(nèi)的飛行控制組件接收到載機(jī)給出的“發(fā)射”信號(hào)后，彈內(nèi)的控制電源組件利用載機(jī)提供的直流電激活彈內(nèi)電池，當(dāng)彈內(nèi)電池電壓正常后，舵機(jī)進(jìn)行解鎖并啟動(dòng)發(fā)射前自檢，自檢正常后導(dǎo)彈發(fā)出“分離請(qǐng)求”信號(hào)送給發(fā)射裝置，發(fā)射裝置控制導(dǎo)彈進(jìn)行機(jī)彈分離。相繼產(chǎn)生“電氣分離”信號(hào)與“物理分離”信號(hào)。導(dǎo)彈與載機(jī)安全可靠分離，進(jìn)入導(dǎo)彈制導(dǎo)飛行階段。圖1為發(fā)射時(shí)序控制邏輯圖。

圖1 空空導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)序邏輯圖

在導(dǎo)彈發(fā)射階段，采集導(dǎo)彈產(chǎn)生的“電氣分離”信號(hào)和“物理分離”信號(hào)，并將其作為關(guān)鍵量參與導(dǎo)彈發(fā)射邏輯的判斷和控制。當(dāng)導(dǎo)彈掛裝于發(fā)射裝置之后，利用專用工具落下發(fā)射裝置上的電連接器，使導(dǎo)彈在電氣上與發(fā)射裝置可靠連接［4］。用于傳送飛行任務(wù)總線信息、導(dǎo)彈供電信息以及顯示信息等。導(dǎo)彈發(fā)射后，通過剪切掉發(fā)射架和導(dǎo)彈間的臍帶線纜或者拔掉彈架間的分離插頭，中斷導(dǎo)彈與載機(jī)的電氣連接，完成電氣分離。信號(hào)處理電路通過信號(hào)采集和處理產(chǎn)生“電氣分離”信號(hào)。導(dǎo)彈采用分離開關(guān)實(shí)現(xiàn)與載機(jī)的物理連接。分離開關(guān)用兩個(gè)螺釘固定在導(dǎo)彈殼體上，通過判斷分離開關(guān)上的物理分離銷的狀態(tài)產(chǎn)生物理分離信號(hào)。當(dāng)導(dǎo)彈掛在發(fā)射裝置上，物理分離銷被壓下，觸點(diǎn)閉合。當(dāng)導(dǎo)彈離開發(fā)射裝置，物理分離銷彈出，觸點(diǎn)斷開，形成“物理分離”信號(hào)［6］。導(dǎo)彈內(nèi)的飛控組件通過采集分離階段的機(jī)械信號(hào)和電氣信號(hào)，控制導(dǎo)彈在制導(dǎo)飛行中的相關(guān)狀態(tài)。

通常，導(dǎo)彈的發(fā)射方式有兩種，導(dǎo)軌發(fā)射和彈射發(fā)射。下面介紹兩種發(fā)射方式的控制技術(shù)。

2 導(dǎo)軌發(fā)射

導(dǎo)軌發(fā)射方式，導(dǎo)彈自身控制完成導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。導(dǎo)彈發(fā)射指令使彈上化學(xué)電源點(diǎn)火，一旦電源正常后，便由機(jī)上供電自動(dòng)轉(zhuǎn)為彈上供電，舵機(jī)解鎖、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。在發(fā)動(dòng)機(jī)的推力作用下，導(dǎo)彈沿導(dǎo)軌向前運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)彈與發(fā)射裝置之間的發(fā)射分離插頭（臍帶線纜）被拔掉且產(chǎn)生“電氣分離”信號(hào)給導(dǎo)彈。機(jī)彈之間的電氣和信息交換全部中斷。導(dǎo)彈在軌上運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后，導(dǎo)彈與發(fā)射裝置的導(dǎo)軌完全脫離，產(chǎn)生導(dǎo)彈的“物理分離”信號(hào)［2］。導(dǎo)彈進(jìn)入自主飛行狀態(tài)。

導(dǎo)彈離架后，啟動(dòng)定時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、高壓電池激活控制等均受電氣分離信號(hào)的約束。

3 彈射發(fā)射

彈射發(fā)射過程如下，導(dǎo)彈發(fā)射指令使彈上化學(xué)電源點(diǎn)火，一旦電源正常后，即由機(jī)上供電自動(dòng)轉(zhuǎn)為彈上供電，舵機(jī)解鎖、發(fā)動(dòng)機(jī)通過延遲點(diǎn)火器點(diǎn)火，同時(shí)彈射架將導(dǎo)彈彈出，導(dǎo)彈在發(fā)動(dòng)機(jī)推力作用下向前運(yùn)動(dòng)［7］。彈射式發(fā)射方式和導(dǎo)軌式發(fā)射方式的發(fā)射過程基本相同，但在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的時(shí)機(jī)和點(diǎn)火方式上存在差異。

在電池激活、電壓正常、舵機(jī)自檢正常、舵面解鎖的正常程序后，發(fā)射裝置并不通過導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火觸點(diǎn)點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，而是啟動(dòng)發(fā)射拋放裝置，將導(dǎo)彈以一定的初速度將導(dǎo)彈從發(fā)射裝置向下彈出，形成“電氣分離”信號(hào)。

彈射發(fā)射時(shí)，載機(jī)收到“分離請(qǐng)求”后，提供“彈射啟動(dòng)”信號(hào)，控制啟動(dòng)彈射發(fā)射裝置，彈射機(jī)構(gòu)帶動(dòng)導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)，在彈射裝置的推力作用下拔脫分離插頭，形成機(jī)彈間的“電氣分離”。圖2為電氣分離變換原理圖。

圖2 電氣分離變換原理圖

當(dāng)彈架之間分離插頭拔掉后，電氣分離連鎖線與載機(jī)地線斷開，彈上的電源組件將通過上拉電阻產(chǎn)生高電平的“電氣分離信號(hào)”送往飛控組件。飛行控制組件采集到“電氣分離”信號(hào)后，完成電氣分離信號(hào)轉(zhuǎn)換，開始進(jìn)行自主飛行導(dǎo)航計(jì)算［5］。同時(shí)將其作為調(diào)理信號(hào)，送往邏輯電路參與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制。

“物理分離”信號(hào)參與控制接通給發(fā)動(dòng)機(jī)提供的點(diǎn)火電流，用來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火器，該點(diǎn)火器自動(dòng)延時(shí)一定時(shí)間才點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)導(dǎo)彈已經(jīng)離開發(fā)射裝置并達(dá)到安全距離以外，導(dǎo)彈在發(fā)動(dòng)機(jī)推力的作用下加速飛離載機(jī)。

在機(jī)彈“電氣分離”到機(jī)彈“物理分離”期間，應(yīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的舵預(yù)偏，用于改善軌上運(yùn)動(dòng)或彈射段的受力狀態(tài)。導(dǎo)彈拋放時(shí)，啟動(dòng)彈射裝置產(chǎn)生推力，導(dǎo)彈在彈射裝置的推力作用下與發(fā)射裝置分離，物理分離銷彈出，觸點(diǎn)斷開，形成“物理分離”信號(hào)。圖3為物理分離變換原理圖。

圖3 物理分離變換原理圖

“物理分離”信號(hào)，參與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火邏輯的控制?！拔锢矸蛛x”標(biāo)志產(chǎn)生后，延遲一段時(shí)間，飛行控制組件向電源組件輸出發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火信號(hào)，電源組件收到指令后，在“彈射”和“電氣分離”信號(hào)均有效的情況下，將發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火供電加至發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

“物理分離”信號(hào)，參與飛行控制制導(dǎo)算法的控制。飛行控制組件在“物理分離”標(biāo)志有效且彈體縱向加速度達(dá)到一定數(shù)值后，延遲接入制導(dǎo)回路，導(dǎo)彈進(jìn)入中制導(dǎo)段飛行。

“物理分離”信號(hào)，參與安保機(jī)構(gòu)解保電路的控制。飛行控制組件采集到“物理分離”號(hào)后送至安保機(jī)構(gòu)，安保機(jī)構(gòu)電子計(jì)時(shí)裝置以“物理分離”為起點(diǎn)，開始計(jì)時(shí)。當(dāng)彈體縱向過載達(dá)到安保機(jī)構(gòu)解保要求，且安保機(jī)構(gòu)電子計(jì)時(shí)達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，安保機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)。傳爆序列對(duì)位，等待引信引爆信號(hào)的到來(lái)，適時(shí)引爆戰(zhàn)斗部，摧毀目標(biāo)。

引信以“物理分離”信號(hào)為起點(diǎn)，開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)結(jié)束后，形成引信低壓加電信號(hào)，用于導(dǎo)彈脫靶后形成自炸信號(hào)。

空空導(dǎo)彈發(fā)射過程中產(chǎn)生的分離信號(hào)，用于發(fā)射邏輯的判斷和發(fā)射流程的控制，為了保障發(fā)射成功并摧毀目標(biāo)。發(fā)射架和空空導(dǎo)彈在交付前，還要做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)試和交付試驗(yàn)，來(lái)考核導(dǎo)彈系統(tǒng)的性能指標(biāo)［3］。通過分析分離參數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，提出分離過程中的關(guān)鍵參數(shù)值。

4 結(jié)論

本文闡述了空空導(dǎo)彈的發(fā)射時(shí)序邏輯，詳細(xì)分析了兩種發(fā)射方式下，“電氣分離”信號(hào)和“物理分離”信號(hào)的產(chǎn)生過程，并討論了兩種信號(hào)在導(dǎo)彈發(fā)射過程中的應(yīng)用。

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