某型弹射挂弹钩投放负载未脱离故障分析
2020-09-24姬存国王亚龙
姬存国 吴 文 王亚龙
1 故障状况
某型弹射挂弹钩安装于挂弹架内,主要用于悬挂、运载和弹射投放各型炸弹、火箭发射器及训练弹架等武器外挂物,实现对地面目标的有效攻击。在挂飞过程中,通过封闭型燃烧室内的抛放弹成功击发产生高压气体,推动活塞实现挂钩的机械开锁,将悬挂物弹射投放。
该型弹射挂弹钩弹射投放时挂钩未打开,导致悬挂物未脱离是一种常见的故障模式。悬挂物一旦出现未脱离,将无法有效地提高作战机动性及对地面目标的有效打击,从而给作训作战任务的顺利完成带来严重影响。该型弹射挂弹钩在一次采用高压气源代替抛放弹进行弹射投放性能试验时,出现了弹射活塞工作而挂钩未打开,从而导致负载未脱离的故障。
2 原因分析
2.1 工作原理分析
某型弹射挂弹钩主要由左右侧板组件、弹射止动器组件、三通接头组件、导管组件、燃烧室组件、传动机构、释放摇臂组件等组成。在挂弹钩的燃烧室组件燃烧筒内装有2枚抛放弹,通过击针给每枚抛放弹通以(5±0.25)A 的额定电流,成功击发抛放弹后,产生的燃气在燃烧室腔内膨胀,高压燃气一方面推动活塞使释放摇臂转动(作用点为图中箭头所示),并与转接摇臂的凸状尖端脱开,中连杆在后弹簧的作用下向右移动,通过前后连杆和挂钩连杆打开挂钩,投放悬挂物。另一方面,高压燃气通过三通接头和导管到达前后弹射止动器内腔上部,推动弹射活塞向下运动,将悬挂物弹射投放。当悬挂物与弹射活塞下端脱离时,排气杆继续向下移动,腔内高压气体排入大气,待燃烧室腔内压力消失后,在回收弹簧作用下,弹射筒回复原位。某型弹射挂弹钩结构如图1。
图1 某型弹射挂弹钩结构图
2.2 故障分析
某型弹射挂弹钩翻修过程中,可以在地面采用一定压力的高压气源代替抛放弹进行弹射投放性能试验,以验证产品的翻修质量。该型弹射挂弹钩投放试验如图2。
图2 某型弹射挂弹钩地面投放试验原理图
针对该型弹射挂弹钩弹射活塞工作而挂钩未打开,负载未脱离故障,对可能的原因分析如下。
图3 某型弹射挂弹钩锁闭状态图
2.2.1 释放摇臂及转接摇臂结构故障
释放摇臂上的“释放孔”部位及转接摇臂的“锁闭孔”部位存在锈蚀、变形等故障,导致释放摇臂及转接摇臂旋转卡滞,使其凸状尖端无法正常脱开,从而导致挂钩未打开、负载未脱离现象。
2.2.2 高压气源气路故障
采用一定压力的高压气源代替抛放弹进行弹射投放试验时,高压气源气路存在故障,导致进入弹射挂弹钩燃烧室内腔内的压力低于某一规定值,未有效推动活塞使释放摇臂转动,并与转接摇臂的凸状尖端脱开,从而导致挂钩未打开、负载未脱离现象。
2.2.3 燃烧室组件结构故障
某型弹射挂弹钩采用抛放弹弹射投放各型炸弹等悬挂物后,未及时清理燃烧室内的火药残渣等易腐蚀物及涂润滑脂防护,导致活塞锈蚀、密封圈老化失效,导致活塞运动严重卡滞。弹射投放试验所提供的压力无法推动活塞使释放摇臂转动,并与转接摇臂的凸状尖端脱开,从而导致挂钩未打开、负载未脱离现象。
图4 某型弹射挂弹钩燃烧室组件结构图
3 故障定位
根据以上原因分析,具体故障定位如下:
(1)用专用扳手多次手动锁闭和释放弹射挂弹钩,释放摇臂及转接摇臂旋转灵活,其凸状尖端能够正常脱开,挂钩可以正常锁闭和释放。
(2)检查挂弹钩加载投放试验台,各控制压力表显示正常,通过测试多件弹射挂弹钩,均能正常投放,验证了高压气源气路满足测试要求。
(3)分解检查燃烧室组件表面质量,燃烧室内与三通接头对接的孔畅通完好,验证了弹射投放时弹射止动器内的弹射活塞工作正常。进一步检查燃烧室上安装的活塞,其上安装的密封圈老化失效且未涂润滑脂进行防护,活塞运动卡滞,最终导致挂钩未打开、负载未脱离现象。
4 故障排除及试验验证
第一步,燃烧室组件故障定位。通过更换活塞涂油防护、密封圈良好的燃烧室组件,重新进行地面弹射投放试验,挂钩正常打开,负载与弹射挂弹钩正常脱离,从而定位燃烧室组件是主要故障部位。
第二步,活塞及密封圈故障定位。取出存在卡滞的活塞进行打磨涂油并换新密封圈,在燃烧室组件内多次安装、拆卸,保证活塞运动灵活。重新进行地面弹射投放试验,负载正常弹射脱离。进而验证了活塞的运动卡滞、密封圈老化是导致挂钩未打开、负载未正常脱离的主要故障点。
5 结论
根据某型弹射挂弹钩的结构组成及工作原理,各机械零组件的灵活运转是挂钩正常锁闭和释放的保证。该型弹射挂弹钩长期使用后会出现金属零组件锈蚀、变形,橡胶件老化失效等现象,弹射投放使用后及时清理易腐蚀部位、开展有效涂油防护工作,并定期更换密封圈,是实现武器装备最大使用价值的必要措施。