多种弹型防雹增水火箭发射控制器电路分析

多种弹型防雹增水火箭发射控制器电路分析作者：朱思华
来源：《价值工程》2015年第19期
摘要：火箭发射控制器是火箭发射装置的重要组成部分，起到完成发射轨道回路阻值检测和提供火箭点火发射电能量的作用。

本文根据多种弹型防雹增水火箭发射控制器的电路特点，将整体电路分解成充电电路、电源电路、测试电路、升压电路、发射电路五个部分，从电路结构和工作原理两个方面入手，对这五个电路进行了详实的分析，便于用户使用和维护。

Abstract： Rocket launch controller is an important part of the rocket launcher， and it has the effect of completing launch rail loop resistance testing and providing rocket ignition electric energy. Based on the circuit characteristics of multi-type hail proof and artificial rainfall， this paper decomposed the whole circuit into charging circuit， power circuit， testing circuit， boost circuit and firing circuit five parts， and analyzed the five parts of circuits from two aspects of circuit structure and working principle， making it easy for users to use and maintain.
关键词：多种弹型防雹增水；火箭发射控制器；电路分析
Key words： multi-type hail proof and artificial rainfall；rocket launch controller；circuit analysis
中图分类号：V553.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0252-03
0 引言
火箭发射装置是人工防雹、增雨（雪）作业的专用装备，主要由发射架和控制器构成。

选择适宜作业的天气系统和云层，将与其配套的火箭弹装入火箭发射装置，火箭在发射架上点火升空输送催化剂到达云中预期的部位，以此实现对云催化作业的目的。

多种弹型防雹增水火箭发射器是2005年新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室自主研发的专利产品，经过多年的推广应用，不断改进完善，技术更加成熟，工作性能更加稳定，年作业量达到3万枚左右，具全国之首。

多种弹型防雹增水火箭发射控制器根据基层野外作业实际需求而设计，适用于陕西中天火箭技术有限公司生产的WR-98型、WR-1D型、中国人民解放军第三三零五工厂生产的HJD-82A型、内蒙古北方保安民爆器材有限公司生产的RYI-6300型和国营九三九四厂生产的BL-1A型增水防雹火箭弹的检测与点火。

电路结构简单，实用，维护方便，现仍在使用。

为了方便用户使用和排除故障，本文重点将多种弹型发射控制器组成的充电电路、电源电路、测试电路、升压电路、发射电路给予分析。

1 电路分析
1.1 充电电路分析
①电路结构。

充电电路由交流220V输入连接线和插头、Fu1（保险管）、AC/DC（交/直流转换器）、R18、VD1、CK1（电源开关）、J（外接电源插座）、GB（内置电瓶+12V）、FT（风扇）、PV（直流电压表头）等组成，完成对内置电瓶（12V/7AH）的充电，电路如图1所示。

②工作原理。

充电电路的核心器件是IC1（AC220S15D-10W）交/直转换器，它将交流220V转换成+15V直流输出，给GB（12V7AH）充电。

当市电220V接入IC1第1脚和第2脚时，IC1第3脚就有+15V电压输出，由于IC1工作时会发热，故输出1路经R1限流到FT（风扇）正极，使FT转动，散去机箱里的热量；另1路经R2、VD1到CK1的第1脚、第2脚（CK1弹起）、J的第1脚、第2脚，直接给GB充电。

GB充电的数值可从PV上获取。

1.2 电源电路分析
①电路结构。

电源电路主要由GB（内置电瓶+12V）、IC3（7805）、J（外接电源插座）、Fu2（保险管）和CK1（电源开关）组成，完成本机+12V、+5V的供电，电路如图2所示。

②工作原理。

整机用电由GB电瓶提供。

当按下电源开关CK1时，电瓶+12V电源经J的第2脚、第1脚、CK1的第2脚、第3脚到CK8的第8脚和IC3的第1脚。

按下测/发转换开关CK8，+12V从CK8的第9脚输至IC4的第2脚，IC4第3脚产生+48V发射电源；IC3第2脚产生的+5V电源，分别输至IC2的第4脚（供IC2工作）和CK9的第5脚，按下发射开关CK9，从第6脚来的+5V加在KS的第1脚，作为KS开启电压。

C3、C4、C5为高低频滤波，VD反峰抑制。

电瓶欠压时，在J中插进插头，J的第1脚和第2脚断开（切断GB供电），由J的第1脚直接供电，完成外部备份电源（8节电池盒或车用点烟器插头线）的输入。

电瓶的供电值，可在直流电压表上读取。

1.3 测试电路分析
①电路结构。

测试电路主要由IC2（LM324通用型四运算放大器）W、VT（C9013）、CK8（测/发转换开关）、CK2～CK7（轨道选择开关）等元器件组成，完成火箭发射轨道回路阻值的检测。

测试基准由R7、R8分+5V电压所得，分两路输出，1路经R5限流、R6补偿到IC2的第3脚，另1路输至CK8的第2脚，CK8的第1脚与轨道选择开关CK2～CK7的第2脚
相连，CK2～CK7的第3脚通过7芯电缆连接到火箭发射架定向器的6个正极点火触头上；参考电压由R9、R10分+5V电压所得，分别输至IC2的第6脚、第10脚和第13脚，电路如图3所示。

②工作原理。

IC2第1运放的1、2、3脚接成负反馈运放大器，用以放大被检测对象微弱电信号；第2运放的5、6、7脚和第4运放的12、13、14脚接成正向电压比较器，第3运放的8、9、10脚接成反向电压比较器。

考虑到安全性，设定检测电流
发射轨道选择由CK2、CK3、CK4、CK5、CK6、CK7自锁式6选1琴键开关实现，按下其中一个开关，第2脚与第3脚连通，第3脚通过电缆线连接至各发射轨道点火触头的正极上，各发射轨道点火触头的负极与地线相连，便确定了相应的发射轨道。

各发射轨道正、负极点火触头和火箭弹（负载）之间构成回路，在火箭弹正式点火发射前，要对此回路的阻值进行检测。

被检测的信号由IC2的第3脚输入，当发射回路阻值小于18Ω时，IC2第3脚为低电平，则IC2的第1脚、IC2的第7脚输出低电平，LED2灭（故障指示灯），IC2的第8脚输出高电平，LED3亮（正常指示灯），表示回路阻值正常，可以进行点火发射；当发射回路阻值大于18Ω时，IC2的第3脚为高电平，则IC2的第7脚输出高电平，LED2亮（故障指示灯），IC2的第8脚输出低电平，LED3灭（正常指示灯），表示回路阻值超出规定值，不能进行点火发射。

反馈量用W来调整，确定发射轨道回路阻值高于18Ω，LED2（故障指示灯）亮；低于18Ω，LED3（正常指示灯）亮。

1.4 升压电路分析
①电路结构。

升压电路主要由CK8（测/发转换开关）、IC4（DC/DC12S48）、VD3和C9等组成，完成+12V到+48V的转换，提供点火发射所需要的电压，电路如图4所示。

②工作原理。

按下测/发转换开关CK8，电路由检测状态转为发射状态，+12V电源通过CK8的第9脚输至IC4的第2脚，IC4的第3脚输出+48V电压给储能电容C9充电，提供的发射开路电压48V，发射电流（5Ω负载）≥1A；同时R14、R15将+12V分压后加至IC2的第12脚，与IC2第13脚的参考电压进行比较，IC2的第14脚输出高电平，LED1（发射电源指示灯）亮，表示已有了48V发射电压。

1.5 发射电路分析①电路结构。

发射电路主要由CK9（发射开关）、KS（固态继电器）等组成，完成火箭弹的点火发射，电路如图5所示。

②工作原理。

KS（JGX-3FA）固态继电器是本电路的核心器件，它的作用是将C9上的电能量，通过CK9可靠的输送至发射架各发射轨道点火触头的正极上。

当发射开关CK9按下时，CK9的第2脚与第3脚相连，第5脚与第6脚相连。

CK9第5脚上的+5V电压，通过CK9第6脚输至KS的第1脚，此+5V电压作为KS的开启电压，同时也加到C6上，由于C6上的电压不能突变，维持很短的时间，才使继电器第3脚与第4脚接通，此时CK9的第1脚与第2脚已完全接实，使C9上的高电压、大电流顺利通过，消除了CK9抖动和触点积碳的弊端。

当发射完毕，弹起CK8，CK8的第5脚与第4脚接通，使KS上残存的电流通过R16泄放掉。

2 结语
多种弹型防雹增水火箭发射控制器启用于2005年，按当时的电子技术和基层野外作业的实际情况而研制，已使用了十年。

试验证明，虽然本电路结构简单，但很实用，性能稳定，安装于保险箱内，配置8节电池盒和车用点烟器插头线，方便固定和流动作业使用。

参考文献：
[1]杨炳华，魏旭辉，王星钧.新疆人工增雨防雹作业装备使用与维护[M].北京：气象出版社，2014.
[2]陈光学，王铮.人工影响天气作业方法及设备[M].北京：中国宇航出版社，2002.
[3]魏旭辉.多种弹型防雹增水火箭发射装置简介[M].价值工程，2010（11）.。