WR-1型増雨火箭发射控制器疑难故障维修一例

罗 武

(广西罗城仫佬族自治县气象局，广西 罗城 546400)

WR-1型増雨火箭发射控制器疑难故障维修一例

罗 武

(广西罗城仫佬族自治县气象局，广西 罗城 546400)

WR-98型火箭发射系统是新一代人工影响天气作业工具，在全国各地得到广泛应用。该系统的“WR-1”型火箭发射控制器在使用过程中经常出现一些故障，直接影响了増雨防雹作业时机的把握和作业效果。因厂家没有提供该发射控制器的电路图，发生故障时维修比较困难。为了能较快掌握发射控制器故障维修方法，提高故障排除效率，该文对“WR-1”型发射控制器进行解剖分析，测绘出其详细的电路图，并分析其工作原理。主要介绍一例由于储能电容C302容量变小造成的特殊故障，其故障现象主要表现为：检测通道电阻正常，升压电压指示正常，但无法点火发射。针对故障的原因进行分析，并提出排除故障的技术、应急处理办法以及发射控制器正确使用和维护要点，供人影作业人员在实际检修和维护中参考。

火箭;发射控制器;故障;维修

1 前言

WR-98型火箭发射系统是陕西中天火箭技术有限责任公司研制开发的新一代人工影响天气作业工具。该系统具有成核率高，核化速率快，作业高度高，影响路径长，催化面积大，安全可靠，操作简便，对环境无污染等性能特点［1］，在全国各地得到广泛应用，在防灾减灾以及重大社会活动的天气保障服务方面发挥了重要作用。

WR-98火箭发射系统由火箭弹、发射架、发射控制器及其附件组成。发射控制器(型号：WR-1、WR-FKQ)是火箭作业系统地面发射控制系统的组成部分，主要是检测作业系统点火线路并为火箭提供点火能量，保证火箭安全可靠点火。WR-1型火箭发射控制器在使用过程中经常出现一些故障，直接影响了増雨防雹作业时机的把握和作业效果。因厂家没有提供该发射控制器的电路图，发生故障时很难自行维修，需要更换或送到厂家维修。为了较快掌握发射控制器故障维修方法，提高故障排除效率，笔者通过对WR-1型发射控制器的解剖分析，测绘出其电路原理图，并分析其工作原理，为维修技术人员排除故障提供重要的技术资料。在WR-98火箭发射系统维修方面，国内许多技术人员积累了丰富的经验，为一些常见的故障排除方法提供了许多参考资料［2］。本文主要介绍一例由于储能电容容量变小造成无法发射火箭弹的特殊故障排除方法和应急处理办法，以供广大技术维修人员借鉴和参考。

2 故障现象

2006年4月21日晚广西东兰县气象局在县城作业点使用WR-98火箭发射系统实施人工增雨作业时，作业人员装好两枚増雨火箭弹后，用WR-1型发射控制器检测两个发射通道电阻都在3.0～3.5Ω之间，属于正常范围。转到发射状态后，选择发射通道，打开升压开关，升压的提示声正常，点火电压指示灯亮后，按下发射按钮，但火箭弹没有反应，无法发射出去，换一个通道也是一样。起初以为是火箭弹的问题(哑弹)，因为这个发射控制器年初经过上级人影办检验合格，过了5 min后，换了两枚火箭弹，结果还是不能发射。换了一个发控器后，能够正常发射，基本上可以确定是发射控制器有故障。

3 发射控制器电路基本原理

WR-1发射控制器由检测电路，升压电路和控制转换电路3部分组成。检测电路的主要功能是检测线路电阻，显示电阻值;升压电路主要是将直流电逆变为交流电，然后升高电压为储能元件储存能量，升压电路工作时蜂鸣器报警，储能元件电压达到额定值时指示灯亮;控制转换电路控制检测状态和点火状态的切换，通道切换及点火电路的通断。发射控制器外置交、直流电源接口，备有干电池电源盒，便于野外作业［3］。

WR-1型发射控制器升压电路基本原理(见图1)：升压电路是控制器的核心部分，是安全可靠发射火箭弹的关键［4］。升压电路是为点火提供高电压和大电流，便于点燃火箭弹电发火管而设计的［5］。它由升压变压器、D301～D304(1N4007)、M301～M302(IRF840)两场效应管、U301(4049BP)、电阻 R315和R307、电容C302和U3012(LM324)比较器等组成。由图1可见，以U301为核心组成振荡和驱动电路，其振荡频率由R302、C301决定，驱动电压从U301第12脚和第15脚分两路输出至M301、M302的栅极，控制了两管的导通与截止。变压器T的次级线圈产生感应电压，经桥式D301～D304整流，再经过R307(1K)限流后，给储能电容C302(1000uF/100V)充电，为发射提供点火电压。本电路中LM324的第1、2、3脚接成正相电压放大器形式［6］，C302上的电压经过R308和R312分压后输入逆变器控制集成电路U302(LM324)的第3脚，与U302的第2脚的基准电压比较。当C302上的电压达到85V后［7］，U302第3脚的电压高于第2脚的电压时，则U302的第1脚输出高电平，经过D305和D306输入到逆变器控制集成电路U301的第11脚和第14脚，升压电路停止工作，同时点火电压指示灯点亮。如果C302上的电压降低，则升压电路继续工作，储能电容C302的电压稳定在85V左右，为火箭弹提供点火电压和电能。

图1 WR-1型火箭发射控制器线路图

4 原因分析及故障处理

用万用表检测干电池电压正常，说明发射控制器内部线路有故障。这个发射控制器各种操作、显示、检测通道电阻完全正常，说明检测电路没有问题，重点检查发射电路。打开电源开关，把“检测/发射”开关置于“发射”位置，选择相应通道，打开“升压开关”，当点火电压指示灯点亮后，将万用表“+-”表笔与发射架对应通道的上下点火触头相接，表档拨到直流200V档位，按下发射按钮，此时万用表显示电压值稳定在85～86V［8］，属于正常范围内。装上教练弹和模型火箭发动机进行模拟发射实验，结果也是正常的，一时维修陷入了困境。拿一个好的发射控制器与之对比，经过多次反复对比实验，终于发现从打开升压开关到点火电压指示灯亮这段储能电容C302充电时间不同，好的发射控制器充电时间稍长，约4～5 s左右;而有故障的发射控制器稍短，约2～3 s左右。根据物理学公式，由R307和C302组成的RC串联电路充电时间常数T=R×C，经检查电阻R307正常，C302容量变小，造成充电时间变短，所储电能不足，无法给火箭弹提供足够的点火电能，因此无法点火发射。更换了C302(1000uF/100V)后，过了一段时间，又有一次适合人影作业的天气过程，用这个维修过的发射控制器进行实弹发射，能够正常发射。

5 结论与建议

①由于储能电容容量变小引起不能发射的故障比较隐蔽，常规检测不能发现该故障，用教练弹和模型火箭发动机检验发射控制器的好坏，结果也不够准确，因为模型火箭发动机的点火电压低，需要的点火电能比较少。

②如果C302容量变小，又没有配件更换，可调整R312上的小螺钉，顺时针旋转90°左右，可将C302充电电压提高到90～95V左右，作应急使用，但最高不能超过C302的耐压100V。

③作业时要防止火箭弹喷射的火焰触及电缆，发射控制器连续工作时间不应超过1 h。

④作业结束后，发射控制器和电缆应存放在室内，及时取出干电池，以防电池漏液腐蚀元器件。

⑤雨天作业时，要防止雨水渗入。雨淋过的发射控制器严禁开启电源开关，待控制器内部水分蒸发干燥后，方可打开电源开关。

［1］ 中国气象局科技发展司.人工影响天气岗位培训教材［M］.北京：气象出版社，2007.

［2］ 刘云霞，胡全玲，卢萍娟.YD-3型人影火箭发射控制器原理与维修［J］. 现代农业科技，2010，8：314，317.

［3］ 彭尚永，潘艳，李恒宇.WR-9821型增雨防雹火箭发射系统的检测和日常维护［J］.气象水文海洋仪器，2010，2：111-113.

［4］ 陈轶敏.増雨防雹火箭发射控制器研制［J］.固体火箭技术，1999，22(1)：75-78.

［5］ 杨炳华，魏旭辉，阿地里江.“WR-1B”増雨防雹火箭发控器的工作原理和故障排除方法［J］.新疆气象，1998，21(3)：24-25.

［6］ 陆卫东，陆洪章，魏旭辉.在火箭发射控制器中LM324型四运放集成电路的应用［J］. 科技资讯，2009，15：126-127.

［7］ 中国气象局.QX/T99-2008增雨防雹火箭发射系统安全操作规程［S］.北京：气象出版社，2008.

［8］ 黄刚，艾合买提江，努尔.人工增雨防雹火箭发射系统的检测步骤和方法［J］. 科技资讯，2008，27：11.

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1003-6598(2011)05-0052-02

2011-07-01

罗武(1967-)，男(壮族)，工程师，主要从事气象服务和管理工作。