無線電引信壽命影響因素分析*

臧　偉　路　明

(海軍航空工程學院　煙臺　264001)

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無線電引信壽命影響因素分析*

臧偉路明

(海軍航空工程學院煙臺264001)

以無線電引信結構與組成為基礎，對無線電引信展開詳細的壽命影響因素分析，并結合其多發(fā)故障和實際應用，給出無線電引信的貯存維護方法，對無線電引信乃至引戰(zhàn)系統(tǒng)和整彈的貯存延壽研究有重要的理論意義。

無線電引信; 壽命影響因素; 元器件; 環(huán)境因素; 故障; 維護

Class NumberTJ430.7；TJ43+4.1

1　引言

近幾年，我國各類裝備迅猛發(fā)展的同時，出現(xiàn)了大批各種類型的裝備即將達到貯存期限的情況，而其中很多裝備價格昂貴，并且由于批量生產(chǎn)或引進導致貯存數(shù)量眾多，貿(mào)然報廢勢必造成巨大浪費和裝備損失，但在毫無理論依據(jù)的基礎上直接超期服役，又無法保證裝備的可靠性。生產(chǎn)或引進之初性能優(yōu)良的裝備達到貯存年限之后，是否依然能夠維持其可靠性，是否可通過某些手段使可靠性下降的裝備恢復到可靠性良好的狀態(tài)，這成為困擾裝備單位技術人員的尖銳問題。無線電引信，作為導彈等武器裝備的重要部件，其種類多樣，結構復雜，對貯存環(huán)境的要求較高，且缺少獨立的檢測設備，經(jīng)過多年服役，多種無線電引信已經(jīng)列入“可靠性下降”或“貯存到壽”的裝備行列。

本文將圍繞無線電引信的貯存環(huán)境，展開討論其壽命影響因素，最終對無線電引信的貯存給出概括的維護方法。

2　無線電引信結構與組成簡介

無線電引信，俗稱雷達引信，是利用電磁散射特性對目標進行探測，對彈藥實施起爆控制的一種特殊裝置[1]，其種類繁多。

按工作體制，無線電引信分為多普勒式、調頻式、脈沖式、比相式、編碼式；按無線電波輻射物理場源分，有主動式、半主動式和被動式。

無線電引信中的元器件大部分為標準元器件，也有少量非標元器件；有分離元件，也有集成電路。不同種類的無線電引信包含的元器件種類和數(shù)量均有差別，如脈沖無線電引信含有脈沖產(chǎn)生器和射頻振蕩器等。一些常見的、普遍的無線電引信元器件包括：電壓變換器、增益放大器、功率分配器、混頻器和檢波器、傳爆序列結構等。充分了解無線電引信的組成，是對其壽命影響因素分析的前提。

3　壽命影響因素分析

引信是一種“長期貯存，一次使用”的裝備，這類裝備的顯著特點是：貯存狀態(tài)在整個服役時間軸上占據(jù)的比例遠遠大于使用狀態(tài)的比例。尤其要注意的是，貯存狀態(tài)不僅包括運輸、貯存、休眠，由于引信在定期測試與檢驗時，部分元部件(如傳爆序列)不執(zhí)行正常功能，因此定檢不屬于引信的使用狀態(tài)，仍然屬于貯存狀態(tài)。引信貯存可靠性的公式表達，可借鑒美國的“壽命周期可靠性預測模型”，表達如下：

R=RNO(tNO)×R0(t0)×R1(t1)×R2(t2)

(1)

式中RNO為引信在貯存、運輸和勤務處理等時間tNO(不工作時間和休眠時間)內(nèi)的可靠性；R0為引信在測試、定檢(部分部件供電)等時間t0內(nèi)的可靠性；R1為引信在隨彈飛行期間不工作時的可靠性；R2為引信在隨彈飛行期間工作時的可靠性。

依據(jù)部隊經(jīng)驗，引信服役期內(nèi)t0與tNO相比量值很小，且兩種狀態(tài)的故障原因難以分清，因此通常將兩者合二為一，本文著重討論的就是影響RNO與R0的因素。

鑒于引信的這種特點，對貯存狀態(tài)的無線電引信壽命影響機理進行分析，其結論對無線電引信的整個服役期間的壽命影響機理具有極大的參考價值?？偟膩碚f，影響無線電引信貯存壽命的因素分為內(nèi)因和外因。如內(nèi)部元器件失效、組成材料老化變質等屬于內(nèi)因，而環(huán)境因素、使用維護情況等屬于外因。以下對此進行詳細分析。

3.1內(nèi)部元器件失效

元器件可靠性會直接影響整機可靠性，通常元器件失效約占整機故障的40%～50%左右[2]。從無線電引信使用情況看，其內(nèi)部元器件本身可靠性低或到壽、篩選不嚴格、老練不夠都可能導致元器件失效。此外，使用條件及環(huán)境條件也是導致引信元器件失效的主要原因。

3.1.1元器件到壽或本身可靠性低

無線電引信內(nèi)某個或某些元器件的失效或到壽，將直接影響整枚引信無法可靠作用，反過來理解，任何雜系統(tǒng)的整體壽命是由組成系統(tǒng)的全部部件中壽命最短的那個來決定的，這就是廣為熟知的“木桶原理”。而任何系統(tǒng)的可靠性都是由組成它的所有元器件和部件的可靠性作乘法運算得到的，若將無線電引信看做一個有n個元器件和部件的復雜系統(tǒng)，則其可靠性的示意公式見式(2)。

R=Rs×(Rm1×…×Rmn)

(2)

其中：R為引信的可靠性；Rs為引信起支撐作用的殼體的可靠性；Rmn為引信中第n個元(部)件的工作可靠性。

那么引信中的任何一個元器件如果出現(xiàn)問題，整枚引信必然出現(xiàn)故障。

這里用工程與統(tǒng)計的方法，并結合示意圖，對引信的元器件作分類討論：(設各元器件壽命滿足正態(tài)分布；tn表示元器件剛好達到允許的不合格概率的時刻；Q表示元器件在貯存期內(nèi)允許的不合格概率，是很小的數(shù)，與tn對應)

1)規(guī)定元器件參數(shù)單邊上限LU，例如引信內(nèi)的開關接觸電阻等，要求不大于某個固定值，如圖1。

圖1　上限遞增型元器件參數(shù)示意圖

2)規(guī)定元器件參數(shù)單邊下限LL，例如引信內(nèi)的絕緣電阻等，要求不小于某個固定值，如圖2。

圖2　下限遞降型元器件參數(shù)示意圖

3)規(guī)定元器件參數(shù)雙邊限制(上限LU，下限LL)，例如引信內(nèi)的電源電壓、放大器增益等，要求在某個固定區(qū)間變化，如圖3。

圖3　雙限型元器件參數(shù)示意圖

圖1～圖3顯示，隨服役時間的推移，元器件的性能參數(shù)均漸漸接近并最終達到限定值(上限、下限或雙限)，一旦超過tn時刻，其性能參數(shù)的不合格概率就會超過規(guī)定的不合格概率，導致元器件失效。

4)對于引信內(nèi)的傳爆序列等火工品元器件，以λ表示實際貯存失效率，λ0表示規(guī)定的貯存失效率，Q表示λ超過λ0的概率，tp為達到Q值的時刻，如圖4。

圖4　火工品元器件失效率變化示意圖

另外，針對式(2)中的Rs，對于起支撐作用的引信殼體或有強度要求的其他結構件的可靠性變化，也可采用概率統(tǒng)計的方法進行描述。設SE表示環(huán)境應力，SC表示引信對抗應力所具備的強度，兩者均是隨機變量，并服從正態(tài)分布，故以μE和μC表示環(huán)境應力和引信強度的均值，以σE和σC表示環(huán)境應力和引信強度的標準差。引信成品剛出廠時，兩者存在如圖5的關系。

圖5　環(huán)境應力與引信強度關系圖

圖5中，z=SC-SE被稱為裕度[3]。由概率運算法則可知，z同樣服從正態(tài)分布，且有

(3)

當z>0時，認為引信結構可靠，根據(jù)其概率密度函數(shù)，引信可靠性表示為

(4)

圖6　環(huán)境應力與引信強度變化示意圖

隨貯存時間的增長和各種環(huán)境應力對引信的影響，引信強度逐漸削弱，μC逐漸下降，如圖6。在μE保持不變的情況下，引信于某時刻tn達到允許的不合格概率Q，則tn之后的時間引信被認為結構強度不滿足要求。顯然，通過改善環(huán)境，減小環(huán)境應力μE可延緩tn時刻的到來。

實際上，引信出廠時，廠家同時會給出其貯存壽命估計值，但此評估值通常較為保守，其原因：一是經(jīng)驗少；二是對一些元器件、原材料所做的壽命試驗少；三是定型時能作為貯存依據(jù)的貯存信息不足，評定更長的貯存期缺乏依據(jù)。因此，像引信這類復雜系統(tǒng)產(chǎn)品，其真實貯存壽命通常大于評估值，而且，通過式(2)也可看出，要使引信保持一定的可靠性，則其每一個組成元器件的可靠性都必須高于引信整體的可靠性，高出的程度要根據(jù)元器件數(shù)量n的大小。越是構造復雜，構成元器件越多的無線電引信，其組成元器件的個體壽命要求越長。

至于成品引信偶爾出現(xiàn)本身可靠性低的情況，綜合生產(chǎn)器械的故障概率和工人偶然的工作疏忽來考慮，這也是難以避免的，工廠交付使用一批引信時，產(chǎn)品合格率在交付清單上會有所體現(xiàn)，一般都在99%以上，合格率100%的批量產(chǎn)品現(xiàn)實中是不符合客觀規(guī)律的。而且，成品引信出廠時出現(xiàn)殘次品的概率應是極低的，引信本身可靠性低的情況并不經(jīng)常出現(xiàn)。

3.1.2元器件老練不夠或不及時

老練過程，依據(jù)GB/T3187-94和GJB451-90，對于可維修的產(chǎn)品，是在規(guī)定的環(huán)境下執(zhí)行著每個產(chǎn)品功能的硬件隨著早期失效期的每個失效不斷加以修復性維修，其可靠性得到提高的過程；對于不可修理的產(chǎn)品，則是產(chǎn)品置于功能運行的一種篩選試驗。在電氣試驗中，就是給新的或檢修過的設備通高壓，利用電流電壓把設備內(nèi)的一些毛刺、雜物燒掉。因此，設備老練的重要性由此得見，若老練不及時或次數(shù)不夠，則設備的可靠性會受到明顯影響。

3.1.3元器件使用條件和環(huán)境影響

無線電引信內(nèi)有多種元器件，元器件的種類不同，其使用要求和條件也各不相同，比如說，元器件N1可靠作用的濕度要求為20%～70%，攝氏溫度區(qū)間要求為(-10°,70°)，元器件N2可靠作用的濕度要求為30%～80%，攝氏溫度區(qū)間要求為(-15°,50°)，則N1和N2要同時可靠作用，濕度要求變?yōu)?0%～70%，溫度區(qū)間縮短為(-10°,50°)。以此類推，就溫濕度方面而言，要使整枚無線電引信可靠作用，則必須滿足其內(nèi)部的所有元器件的溫濕度要求，最終，濕度要求變得較為苛刻，溫度區(qū)間很窄，一旦使用條件超出這個范圍，就會有某一個甚至某幾個元器件不能可靠作用，引起整枚引信可靠性下降。

各種環(huán)境因素對無線電引信的影響是復雜和深遠的，其中也囊括了對內(nèi)部元器件的影響。下一節(jié)將著重分析這一點。通過以上分析，我們得出這樣的結論：元器件到壽或本身可靠性低導致元器件失效的可能性較低，操作使用不當和環(huán)境影響是導致元器件失效的主要原因。

3.1.4元器件失效造成的故障

屬于元器件失效造成的無線電引信故障主要有下列情況：

1)微波器件故障，如：磁控管的燈絲斷路、漏氣和低效；波導器件低效，波導打火等，都有可能導致引信整機故障；

2)接插件故障，如開關、電纜頭和印刷電路板上的插座等出現(xiàn)短路、開路或斷線等情況；

3)繼電器、變壓器和電容故障，如繼電器觸點接觸不良、二次電源模塊變壓器絕緣擊穿短路、電容擊穿等。主要原因是由于器件可靠性下降，其次是引信的工作環(huán)境，如：供電電壓波動、高溫、高濕等。

根據(jù)無線電引信原理分析和故障原因的統(tǒng)計，可以確定無線電引信中的視頻檢波器、高頻濾波器、隔離器、功率合成器等組成的高頻組件故障概率很低，相比較而言，引信視頻放大電路和信號處理電路中的模擬電路、數(shù)字電路、模擬/數(shù)字混合電路故障率較高，而模擬/數(shù)字混合電路本質就是模擬電路和數(shù)字電路的組合體。

3.2環(huán)境影響

無線電引信的使用環(huán)境較為惡劣，如：氧化、高溫、高濕、霉菌、鹽霧、沖擊與振動及電磁干擾等，諸多環(huán)境應力均有可能對無線電引信的性能產(chǎn)生影響。在《裝備貯存延壽技術》一書中提到了“產(chǎn)品貯存剖面”這個概念[6]，并使用產(chǎn)品貯存剖面圖生動的描述產(chǎn)品在貯存期間所經(jīng)歷的環(huán)境、事件和事件發(fā)生時序。類似的，無線電引信的經(jīng)歷也可使用相應的貯存剖面圖來描述，如圖7，本節(jié)主要討論圖中的虛線框部分，即無線電引信所經(jīng)歷的環(huán)境影響。

圖7　無線電引信貯存剖面圖

文獻[7]對我國軍用物資的貯存環(huán)境條件進行了分級：Ⅰ級(最佳貯存環(huán)境)、Ⅱ級(良好貯存環(huán)境)、Ⅲ級(一般貯存環(huán)境)、Ⅳ級(較差貯存環(huán)境)、Ⅴ級(特殊貯存環(huán)境)。

無線電引信包含各種金屬、非金屬部件和電子元器件，構成復雜，對環(huán)境的要求較為嚴格，調查發(fā)現(xiàn)，大部分單位無線電引信的貯存環(huán)境等級能夠達到Ⅱ級，少數(shù)可到達Ⅰ級，還有部分單位位于維護條件較差的環(huán)境惡劣地域，僅達到Ⅲ級，致使引信可靠性下降較快。

3.2.1大氣

1)氧化作用

空氣的氧化作用是幾乎所有裝備都要考慮的問題。無線電引信的各種組成材料時刻處于大氣的環(huán)境中，受到氧化作用是難以避免的，隨著時間的積累，受到氧化作用的部分部件會發(fā)生變質、形變[3]乃至存在狀態(tài)的改變，金屬殼體被氧化后表面出現(xiàn)銹蝕，一些敏感電器元件被氧化后甚至出現(xiàn)線路斷開或意外導通，引信傳爆序列內(nèi)的火藥被氧化后可能變質導致無法發(fā)火，這些后果最終將導致無線電引信失效。

2)氣壓影響

高壓易導致引信結構的損壞、密封穿透等后果；嚴重的低壓會使空氣絕緣強度下降，導致引信內(nèi)元器件的絕緣擊穿和意外短路，造成不可逆轉的損壞；低壓還會使引信散熱不良，導致引信溫度升高；高壓和低壓都可使低密度的引信構成材料出現(xiàn)物理、化學性能變化，機械強度下降，并使內(nèi)部元器件的電性能發(fā)生變化。

3)風

風的形成受氣壓變化的影響，風力作用不僅加速氧化和磨損，最重要的影響是，低速的風會造成熱損失，并加速低溫的影響，而高速的風會造成熱增加，并加速高溫的影響。因此，風對引信可靠性的影響更大程度上體現(xiàn)在溫度方面。

4)大氣污染

空氣中的固體粒子、液滴和H2S、SO2等有害氣體對引信的侵蝕作用十分明顯，大氣污染損壞引信材料的嚴重程度，一般隨地點和氣候而變化。就我國而言，南方和東方工業(yè)部門較多，且氣候濕潤，大氣污染較為嚴重，北方雖工業(yè)發(fā)達，但氣候干燥，大氣污染程度一般，西方以高原、荒漠為主要地形，空氣稀薄干燥，各類工業(yè)部門較少，大氣污染較輕。就引信貯存效果，總的來說是“北好于南，西好于東”。

5)臭氧

低壓放電容易形成臭氧，空氣中臭氧濃度的上升，會加速氧化，而且使空氣絕緣強度下降；臭氧對材料的侵蝕還會使其脆化，導致機械強度下降。

3.2.2溫度

溫度對導彈無線引信的影響主要體現(xiàn)在材料老化和元器件的溫度要求兩個方面：對于引信中的某些材料，溫度的差別可導致其老化速度的顯著差異，甚至在某些溫度區(qū)間內(nèi)，細微的溫差都會引起材料的狀態(tài)改變；而某些敏感元器件的可靠性對溫度的要求是很高的，若環(huán)境溫度不在其可靠作用的溫度區(qū)間[5]內(nèi)，尤其是高溫環(huán)境，則這些元器件不能可靠作用的概率將會大增。

此外，高溫會導致引信元部件結構的變化，如物理膨脹，導致機械應力增大，運動部件磨損，不同材料的膨脹還會導致零件咬合不緊密，密封圈失效等后果；長期高溫還會使機械連接部件縫隙中的潤滑油黏度下降、蒸發(fā)，喪失其潤滑特性；瞬間的極高溫度，對于屬于火工品的引信來說是致命的，引信內(nèi)的火藥在這種情況下極易意外引燃引起爆炸，若已安裝于導彈，則引信的意外發(fā)火更會使戰(zhàn)斗部作用，后果不堪設想。

而低溫同樣引起引信元部件結構的變化，其影響原理與高溫基本相反，如物理收縮、潤滑油黏度增加和固化，但影響結果十分相似，如機械應力增大、運動部件磨損、零件咬合不緊密、潤滑油喪失潤滑特性等；另外，長期低溫會導致引信材料脆化，機械強度減弱，在濕度較大的情況下還會結冰，使電氣機械性能發(fā)生變化。

環(huán)境中高低溫的劇烈變化，也會對無線電引信產(chǎn)生影響。如將引信從室溫下的室內(nèi)環(huán)境轉移到寒冷的露天環(huán)境(或相反的情況)、安裝于導彈或其它設備上，這些行為會使引信的組成材料經(jīng)受溫度沖擊所帶來的應力，某些材料會脆化甚至斷裂；引信剛開始通電時，會產(chǎn)生高的溫度梯度，通電元器件會經(jīng)受應力，有一定概率使得某些元器件失效。

3.2.3濕度

空氣的濕度對無線電引信的影響是顯而易見的?？諝鉂穸冗^高將導致引信銹蝕、氧化加快，甚至滋生霉菌、內(nèi)部元器件失效、電子線路短路等；高濕度還會使引信內(nèi)的火藥受潮，導致無法可靠發(fā)火但。

濕度過低會導致引信材料的機械強度降低，容易脆化；另外，所處環(huán)境過于干燥，極易產(chǎn)生靜電，這無論對無線電引信的電子器件作用時的可靠性還是對引信內(nèi)的火藥部分而言，都是致命的隱患。

3.2.4霉菌等微生物的影響

霉菌可以在大多數(shù)有機材料中生存，并依靠孢子傳播，但吸濕性的材料表面更容易受到侵染。相對濕度低于65%時，孢子不會生長[10]但卻會存活較長時間，一旦濕度合適，孢子就會萌芽、生長；相對濕度超過65%越多，霉菌生長越快；孢子可通過侵入螨蟲體內(nèi)的方式進行繁殖，螨蟲的尸體與排泄物又可為霉菌的繁殖提供養(yǎng)分。

經(jīng)部隊調研發(fā)現(xiàn)，霉菌等微生物的滋生會對無線電引信的某些材料如植物纖維、聚氯乙烯等非抗霉材料產(chǎn)生明顯侵蝕，霉菌所含有和分泌的代謝產(chǎn)物，如有機酸等化學物質對無線電引信的很多材料均有腐蝕作用；而且霉菌的滋生過程會產(chǎn)生水，水汽粘附在引信內(nèi)外無疑將加速氧化；霉菌的大量滋生還會致使無線電引信內(nèi)部電路失效，無法正常使用。

3.2.5鹽霧

高濃度的鹽霧對無線電引信具有強烈的腐蝕作用，這在部隊實際應用中極為常見，尤其是高溫高濕的地域和海域。最常見的鹽霧種類，是產(chǎn)生于熱帶海域的以氯化鈉溶液液滴為主要成分的酸性鹽霧，這種鹽霧的PH值普遍在7.2以下，對包括引信在內(nèi)的各類艦艇設備腐蝕作用明顯。

經(jīng)調查，某機務隊對每次執(zhí)行海面任務的導彈，在訓練任務結束后，必須馬上進行“除鹽、除濕”工作，據(jù)相關業(yè)務人員介紹，除鹽除濕不僅要在兩日內(nèi)迅速完成，還必須仔細認真，不留死角，此項工作一旦操作不到位甚至遺漏，導彈中包括引信內(nèi)的各個金屬部件將于20～30日內(nèi)嚴重銹蝕，所有金屬部件將在3個月～6個月之間陸續(xù)失效。

3.2.6沖擊振動及其他因素

一些情況下，如運輸、裝載過程中，無線電引信會受到一定的沖擊與振動。振動可以是周期性的，也可能是隨機的；而沖擊包括碰撞、互撞和打擊，表示載荷或加速度的急劇變化，屬于振動的一種特殊情況。沖擊與振動可能會引起內(nèi)部某些機械部件的疏松、磨損甚至斷裂，造成固定元器件發(fā)生位移，線路連接處斷開等嚴重后果，直接導致引信失效。

運輸、裝載和裝彈飛行中的無線電引信，承受著加速度的作用，而較長時間承受加速度作用，相當于引信經(jīng)受沖擊與振動所產(chǎn)生的影響[6]。

另外，強烈的電磁信號或輻射對引信內(nèi)的相關敏感元件干擾很大，極可能造成元器件故障，進而導致引信失效。

3.2.7復合環(huán)境因素的影響

引信所處的環(huán)境條件并不是單一的、獨立的，而是各種條件同時作用的復合環(huán)境條件。環(huán)境因素的組合形式很多，有些組合并無研究的必要，如沖擊振動與電磁干擾；還有些組合在現(xiàn)實中不存在，如太陽輻射和霉菌；甚至有些組合對引信的貯存和使用不僅無害反而有利，如臭氧可以抑制霉菌的腐蝕作用。這里簡述幾種重要的組合：

1)溫度和濕度

這種組合是幾乎所有產(chǎn)品都要關注的環(huán)境條件組合，是最基本和普遍的。對無線電引信而言，高溫將使?jié)駳獾臐B透速度和腐蝕加快，而低溫會導致濕氣凝聚，更低的溫度還會導致霜凍或結冰，影響引信的正常作用。

2)溫度和氣壓

低溫和低壓的組合，會加速引信內(nèi)密封處的漏氣。高溫和低壓的組合對引信而言更易理解，如引信裝彈飛行中的導彈就處于這種組合之下，處于高溫下的引信，若遭遇低壓，則比常溫下的引信更容易出現(xiàn)低壓的影響；同樣，處于低壓下的引信，若遭遇高溫，則比普通氣壓下的引信更容易出現(xiàn)高溫的影響，即兩者相互依賴并相互強化對方的影響。

3)濕度和大氣

濕度和低壓。濕度可增大低壓影響，對引信內(nèi)的電子器件尤其如此，但這種影響很大程度上由溫度決定。

濕度和臭氧。臭氧在濕氣的作用下生成過氧化氫，這種物質對引信塑料和彈性材料的腐蝕強度超過濕度和臭氧的疊加作用。

濕度和大氣污染。濕氣對大氣污染的影響很敏感，若某大氣環(huán)境已遭受污染，但濕度很低，如我國西部地域，則大氣污染侵蝕的程度也很小。

3.3使用維護不當

無線電引信長期處于惡劣的貯存環(huán)境中，如貯存環(huán)境等級在Ⅲ級或以下，而維護措施不經(jīng)常、不及時；完成訓練任務之后的引信，未能及時除鹽、除霧并加以保養(yǎng)；操作人員未嚴格按照操作規(guī)范和流程，致使引信刮擦、磕碰、跌落、入水或混入泥沙等；引信運輸、裝載過程中未采取足夠的安全保護措施，致使引信零部件的損傷、斷裂等。以上情況均屬于無線電引信操作使用不當，將導致引信可靠性下降乃至失效。

另外，在無線電引信使用和維護過程中，過于頻繁或長時間通電都會對其性能產(chǎn)生不良影響。由于教練彈在校飛、測試設備狀態(tài)檢查及日常其它訓練過程中經(jīng)常性的使用，造成其無線電引信的故障幾率高于戰(zhàn)斗彈上的引信。

3.4其它彈上設備的故障關聯(lián)

無線電引信與導引頭、自動駕駛儀和發(fā)電機均有電氣和信號聯(lián)系，如果上述其它設備出現(xiàn)故障，可對引信產(chǎn)生直接影響。如：半主動導引頭雷達天線角位置反饋電壓通道出現(xiàn)故障，將使脈沖無線電引信無法正常完成近程解除，進而無法產(chǎn)生動作脈沖。由于該電壓通道在脈沖無線電引信測試過程中無法監(jiān)控，因而導引頭故障表現(xiàn)在測試結果中卻成為了引信故障。

4　無線電引信貯存維護方法

產(chǎn)品出現(xiàn)故障，并不意味著其已經(jīng)達到貯存期限，更不能簡單將其定性為“待報廢”，但產(chǎn)品貯存到期的一個重要標志卻是頻繁出現(xiàn)各種故障。但無論是故障還是貯存到期，都可以通過適當?shù)木S護保養(yǎng)手段來使產(chǎn)品恢復一定的可靠性，加以維護保養(yǎng)和不進行維護保養(yǎng)對于產(chǎn)品可靠性的變化有著明顯的影響，如圖8。

圖8　 產(chǎn)品可靠性變化示意圖

從圖8中可以明顯的看出，經(jīng)過維護保養(yǎng)的產(chǎn)品，其可靠性可長時間維持在規(guī)定的可靠性要求之內(nèi)，且初期的維護保養(yǎng)通?？墒蛊浠謴偷浇咏鰪S時的可靠性水平，后期維護保養(yǎng)效果隨產(chǎn)品年限增加而逐漸下降，甚至有小段時期的可靠性低于要求，但其可靠性大部分時間依然維持在可用的范圍內(nèi)；反觀不經(jīng)維護保養(yǎng)的產(chǎn)品，自出廠后，其可靠性便以固定的速率迅速下降，在很短時期內(nèi)其可靠性就降至可用范圍之外，其服役時長比經(jīng)過維護保養(yǎng)的產(chǎn)品要短得多。因此，產(chǎn)品的維護保養(yǎng)有著很現(xiàn)實的意義。

了解無線電引信的多發(fā)故障，對進一步研究無線電引信的壽命影響因素進而總結維護保養(yǎng)是有必要的，也是很重要的。無線電引信因種類、配備彈型、所處地域和環(huán)境的差異，致使其故障發(fā)生的類別、數(shù)量和程度均有差別。通過查閱相關資料[6～9]和實地調研服役單位的引信測試履歷記錄，綜合近十年的各類無線電引信使用情況來看，以下多發(fā)故障具有較大共性：磁控管輸出功率不穩(wěn)定、接收通道靈敏度下降及無法形成近程解除保險信號等。

實際上，若從導彈無線電引信的功能電路來看，為了提高電子部件中連接的可靠性，引信內(nèi)部大部分板件之間的電路連接采用直接焊接的方法，而并非采用連接器連接。器件與電路板直接也采用表貼方式焊接。因此，故障板件或器件的拆卸及恢復安裝較為困難；引信功能電路所采用的集成電路、分立器件由于集成度較低，因此器件的數(shù)量較大，線路板的器件布局較為密集，不利于故障器件的更換。通過對引信組成及裝配結構進行分析可知：無線電引信功能電路的維修可達性較低。

通過分析，對無線電引信的維護保養(yǎng)方面可以總結出以下幾點方法和建議：

1) 引信貯存環(huán)境條件盡可能達到Ⅰ級或Ⅱ級貯存環(huán)境等級，有條件的地域最好達到主要環(huán)境參數(shù)和量值可控，如溫濕度，維護保養(yǎng)不需頻繁進行，次數(shù)也可適當減少；因條件所限只能處于Ⅲ級貯存環(huán)境中的引信，必須經(jīng)常性的按時維護保養(yǎng)以保證其戰(zhàn)備完好性。

2) 嚴格按照規(guī)定要求和流程對裝有引信的導彈或其它設備進行通電檢查或老練，以免因操作使用不當使引信內(nèi)元器件失效；由于缺乏對引信單獨老練的設備，老練次數(shù)要綜合考慮導彈或其它載體設備的老練要求來確定；考慮生產(chǎn)專門針對引信的老練設備。

3) 經(jīng)歷訓練任務的引信，必須及時進行細致的除鹽除霧工作，要有比平時更加嚴格的維護保養(yǎng)。

4) 將引信密封于干燥、清潔的空氣中甚至真空包裝，可很大程度上減小大氣對引信的氧化、侵蝕和污染，并可有效預防其滋生霉菌；另外，所有絕緣材料盡可能選擇較強的抗霉材料，這樣可最大限度延緩菌絲生長的時間。

5) 專門設計貯存箱(盒)用以存放包裝后的引信，內(nèi)壁可采用緩沖作用較強、不與引信外包裝發(fā)生反應、不散發(fā)腐蝕性氣體、不易吸潮的厚質軟墊，外壁則要求較高的機械強度和沖擊承受能力。綜合來說，引信貯存箱(盒)的設計要使貯存狀態(tài)下的引信能夠經(jīng)受沖擊、振動、加速度等機械環(huán)境因素的影響。

6) 提升引信內(nèi)各元器件的制造工藝，增加可靠性，加強可靠性篩選，降低次品率。

7) 引信殼體和內(nèi)部元器件的制造，盡可能采用抗氧化材料，以提高抗氧化能力。

8) 技術陣地或修理廠應備有引信電路模塊備件及器件的備件，如磁控管等，以便引信出現(xiàn)故障時及時更換。

5　結語

綜上所述，無線電引信貯存期間要保持良好的貯存條件和細致的維護保養(yǎng)，這是其使用時保證良好可靠性的前提，也是間接的延長無線電引信的壽命；而當無線電引信長期使用甚至貯存到期之后，一旦頻繁出現(xiàn)各類故障，導致可靠性降低時，并不意味著其失去繼續(xù)可靠使用的可能性，不應直接報廢，而應根據(jù)實際使用情況，制定維修策略，采用相應的維修手段，對癥下藥，排除故障，從而恢復其可靠性，實現(xiàn)繼續(xù)可靠服役。

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Analysis of Lifetime Influence Factors of Radio Fuze

ZANG WeiLU Ming

(Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai264001)

Based on the structure and component parts of radio fuze in missile, the lifetime influence factors of radio fuze are particularly analyzed. By summarizing the frequency-occurring faults of them, the methods of maintenance in storage for radio fuze are proposed according to practical application, and in theory that will be architecturally significant to study the lifetime extension of radio fuze, fuze-warhead system and the missile in storage.

radio fuze, lifetime influence factor, element, environmental factor, failure, maintenance

2016年4月8日,

2016年5月27日

臧偉,男,碩士研究生,助理工程師,研究方向：引信可靠性與安全性。路明,男,副教授,研究方向：引信延壽技術。

TJ430.7；TJ43+4.1

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.10.031