羅宇楠 趙振樂(lè)

【摘 要】本文對(duì)地空導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌安裝精度進(jìn)行分析，以某型號(hào)地空導(dǎo)彈發(fā)射筒為研究對(duì)象，對(duì)其中的內(nèi)導(dǎo)軌安裝精度中存在的檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了獨(dú)到見(jiàn)解，利用以節(jié)距測(cè)量轉(zhuǎn)換的地空導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌滾轉(zhuǎn)、偏航、直線度等為全新檢測(cè)方法，能夠有效應(yīng)對(duì)目前難以對(duì)小直徑發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌安裝精度直接檢測(cè)的問(wèn)題，為軍用品可靠性與安全性保駕護(hù)航。希望通過(guò)本文的分析能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)者提供參考意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】地空導(dǎo)彈;發(fā)射筒;內(nèi)導(dǎo)軌;安裝精度

引言

本文所研究的某型號(hào)地空導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌對(duì)安裝有極高要求，在導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)中，精度檢測(cè)是最重要的指標(biāo)，會(huì)對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射軌跡產(chǎn)生直接影響。現(xiàn)階段在檢測(cè)導(dǎo)軌安裝精度時(shí)一般是以機(jī)床加工設(shè)備為基礎(chǔ)，包括激光跟蹤法、光電直準(zhǔn)儀法、三坐標(biāo)法等等。其中激光跟蹤法具備較高的測(cè)量精度，但同時(shí)需要良好的檢測(cè)環(huán)境，而且在測(cè)量前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)密調(diào)試，調(diào)試工作十分繁瑣;光電直準(zhǔn)儀法則是利用光源照亮準(zhǔn)直鏡后部平面目標(biāo)成像，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)限遠(yuǎn)投放，利用反射鏡進(jìn)行發(fā)射，光電接收器會(huì)接收所反射的圖像，但反射鏡夾角與準(zhǔn)直光軸若出現(xiàn)偏差會(huì)造成成像位移發(fā)生變化;三坐標(biāo)法通過(guò)與被測(cè)物體進(jìn)行直接接觸，能夠得到該物體的空間坐標(biāo)，但這種方法測(cè)量需要一定時(shí)間，而且需要為測(cè)頭留有充足空間?；诖耍靡怨?jié)距測(cè)量轉(zhuǎn)換的地空導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌滾轉(zhuǎn)、偏航、直線度等為全新檢測(cè)方法，能夠有效應(yīng)對(duì)目前難以對(duì)小直徑發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌安裝精度直接檢測(cè)的問(wèn)題。

1導(dǎo)軌精度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1導(dǎo)軌檢測(cè)方案設(shè)計(jì)

在地空導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌中，安裝精度檢測(cè)設(shè)備是由電子水平儀、平板、光電自準(zhǔn)直儀、測(cè)試滑塊、移動(dòng)裝置、相關(guān)軟件所組成的。自準(zhǔn)直儀能夠?qū)Πl(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌直線度進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)俯仰、偏航等計(jì)算出安裝精度;利用電子水平儀對(duì)導(dǎo)軌滾動(dòng)角進(jìn)行測(cè)量;平板是用作安裝精度測(cè)量基準(zhǔn)。在此設(shè)計(jì)方案中會(huì)用到2個(gè)鑄鐵平板，將其放置在發(fā)射筒的前段并保持同一水平線，在平板上安裝定位塊。在發(fā)射筒底部?jī)啥朔謩e有一個(gè)支腳，要將支腳抵在平板上確保發(fā)射筒穩(wěn)固。

1.2檢測(cè)裝置工裝設(shè)計(jì)

工裝包括T性塊、測(cè)試滑塊、定位塊等。其中定位塊的作用是為了保證安裝發(fā)射筒時(shí)有一個(gè)安裝基準(zhǔn)，這是因?yàn)榧庸ぞ葧?huì)對(duì)導(dǎo)軌裝置檢測(cè)產(chǎn)生直接影響，要確保定位塊平行度與工作平面度小于0.02mm，粗糙度要小于0.8μm。T型塊的作用是為了測(cè)量滾轉(zhuǎn)角，與導(dǎo)軌兩側(cè)直接接觸，在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，在T型塊上固定好電子水平儀，利用牽引裝置對(duì)T型塊進(jìn)行控制，在此過(guò)程中，水平儀會(huì)在顯示屏幕上將數(shù)字呈現(xiàn)出來(lái)。

以發(fā)射筒軌道安裝和尺寸位置為基礎(chǔ)，需要專門設(shè)計(jì)一個(gè)滑塊當(dāng)作測(cè)試輔助工具，這樣能夠?qū)壍乐本€度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，要將滑塊與導(dǎo)軌側(cè)面和底部進(jìn)行貼緊，這樣能夠?qū)y(cè)量面變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確反應(yīng)。在設(shè)計(jì)滑塊時(shí)，要以組合結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，包括支腳和橋架兩個(gè)部分，將支腳和橋架用螺絲進(jìn)行固定，在橋架側(cè)面安裝一組彈簧，對(duì)導(dǎo)軌和工裝側(cè)面進(jìn)行間隙調(diào)整，在設(shè)計(jì)支腳時(shí)要將底面和側(cè)面設(shè)計(jì)成圓弧狀，這樣能夠讓工裝底面與側(cè)面進(jìn)行良好接觸，讓測(cè)量精度顯著提升。

1.3牽引方式設(shè)計(jì)

因?yàn)閷?dǎo)軌安裝位置在發(fā)射筒內(nèi)部，如果依靠人的雙手難以推動(dòng)滑塊，所以在設(shè)計(jì)時(shí)將鉤子與滑塊一端進(jìn)行連接，將鉤子與鋼絲繩系緊，并且固定在滑落上，這樣通過(guò)滑輪牽引，利用搖動(dòng)的方式能夠讓滑塊根據(jù)導(dǎo)軌位置進(jìn)行移動(dòng)。在開(kāi)始測(cè)試前，應(yīng)該用記號(hào)筆在鋼絲繩上做好標(biāo)記，這樣能夠讓滑輪移動(dòng)時(shí)距離相等，在測(cè)試過(guò)程中滑塊以直線方式前進(jìn)，要讓相鄰滑塊首尾重合，直到移動(dòng)到末端，這樣能夠確保測(cè)量精度。

2檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.1導(dǎo)軌滑行面直線度檢測(cè)

對(duì)滑塊移動(dòng)方向進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要與光電自準(zhǔn)直儀主光保持平行，其中最有效的方法就是將滑塊裝上反射鏡，在導(dǎo)軌上進(jìn)行移動(dòng)。這樣根據(jù)反射鏡對(duì)光點(diǎn)的反射位置能夠隨意調(diào)整主光方向，并且確保自準(zhǔn)直儀反射成像在場(chǎng)內(nèi)。在開(kāi)始測(cè)量前，在被測(cè)導(dǎo)軌末端安裝滑塊，與自準(zhǔn)直儀保持一定距離，對(duì)自準(zhǔn)直儀方位和俯仰進(jìn)行多次調(diào)整，讓十字線象能夠保持在視場(chǎng)中部。在自準(zhǔn)直儀與俯仰方向讀取X軸讀數(shù)a1與Y軸讀數(shù)b1。利用牽引裝置使滑塊移動(dòng)350mm，并在每個(gè)節(jié)距上進(jìn)行分段，讀數(shù)分別為a2、a3、a4、a5...，仰俯讀數(shù)則是b2、b3、b4、b5...軟件能夠手動(dòng)采集，對(duì)不同段的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，直到測(cè)量完成。對(duì)每段數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，也就是自準(zhǔn)直儀主光與被測(cè)導(dǎo)軌傾斜角，由于在不同段進(jìn)行測(cè)量，基準(zhǔn)位置必然會(huì)出現(xiàn)變化，因此在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)要將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，應(yīng)該對(duì)各段數(shù)據(jù)累積計(jì)算，并根據(jù)BG/T 11336-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，這樣會(huì)使測(cè)量誤差控制在合理范圍內(nèi)。

2.2偏航與俯仰檢測(cè)

在設(shè)計(jì)發(fā)射筒導(dǎo)軌時(shí)，偏航基準(zhǔn)就是支腳中心。在此次檢測(cè)中，創(chuàng)新的將基準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹_內(nèi)側(cè)，通過(guò)定位塊找基準(zhǔn)。第一，在平板上鉆孔，并合理安置定位塊，根據(jù)反射鏡和自準(zhǔn)直儀對(duì)定位快進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用自準(zhǔn)直儀替代基準(zhǔn)，并對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行相關(guān)記錄。第二，將支座與定位快進(jìn)行緊靠，將反射鏡通過(guò)工裝滑塊與導(dǎo)軌進(jìn)行固定，確保自準(zhǔn)直儀主光能夠與反射鏡保持同一水平線，并做好記錄。自準(zhǔn)直儀X軸為a1，Y軸為b1，與之前記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)據(jù)不同則需要對(duì)反射鏡俯仰和方位進(jìn)行調(diào)整，直至數(shù)據(jù)接近，讓導(dǎo)軌另一端與工裝滑塊緊靠并再次測(cè)量，X軸為a2，Y軸為b2，公式如下

a=a2-a1，b=b2-b1

在此公式中，a代表導(dǎo)航偏航角，a2代表導(dǎo)軌近端直準(zhǔn)直儀在X軸的角度值，a1代表導(dǎo)軌遠(yuǎn)端直準(zhǔn)直儀在X軸的角度值;b代表導(dǎo)軌俯仰角，b2代表導(dǎo)軌近端直準(zhǔn)直儀在Y軸的角度值，b1代表導(dǎo)軌遠(yuǎn)端直準(zhǔn)直儀在Y軸的角度值。

3檢測(cè)技術(shù)指標(biāo)分析

3.1導(dǎo)軌直線度測(cè)量

測(cè)量之所以存在不確定性，是由于自準(zhǔn)直儀有誤差示值，而且在定位滑塊時(shí)也會(huì)出現(xiàn)誤差。以檢定結(jié)果來(lái)看，自準(zhǔn)直儀顯示±1000″時(shí)誤差小于±1″，計(jì)算可知自準(zhǔn)直儀誤差分量u1（a）為0.6″。在對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)重復(fù)測(cè)量，是由自準(zhǔn)直儀、反射鏡以及滑塊所導(dǎo)致的，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將單次測(cè)量當(dāng)做最后結(jié)果，這樣得到的測(cè)量重復(fù)性分量u2（a）為17.6″。

3.2導(dǎo)軌偏航測(cè)量

在對(duì)導(dǎo)軌偏航進(jìn)行測(cè)量時(shí)一般會(huì)選擇自準(zhǔn)直儀，定位塊所引入的分量為12″，由重復(fù)測(cè)量引入的分量為24″，合成標(biāo)準(zhǔn)分量為30″，因此擴(kuò)度不確定分量為1″，完全滿足實(shí)際測(cè)量需求。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)地空導(dǎo)彈發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌安裝精度進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，本文在測(cè)量時(shí)研制出一種檢測(cè)設(shè)備，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了測(cè)評(píng)，并得到相關(guān)結(jié)論：在此次試驗(yàn)中所提出的檢測(cè)方法是在傳統(tǒng)精度分析方法上提出的，并研發(fā)了用于檢測(cè)發(fā)射筒內(nèi)導(dǎo)軌安裝精度的設(shè)備，能夠有效解決測(cè)試問(wèn)題;為解決調(diào)整三腳架問(wèn)題，提出了設(shè)計(jì)工裝支架，使基準(zhǔn)由自準(zhǔn)直儀替代，能夠?qū)鶞?zhǔn)快速獲取;通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)檢測(cè)裝置精度進(jìn)行分析，結(jié)果說(shuō)明俯仰、偏航、直線度等不確定度都在要求范圍內(nèi)，表示此方法有效。

參考文獻(xiàn)

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