某型导引头惯性传感器封装胶裂纹分析_潘成成.pdf

55AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING航空维修与工程2023/2 15 29mm 处而对实现其内部电路接通功能的接电座部件、空心衔铁、磁钴、实心衔铁产生影响，引起传感器绝缘性偏差。2 影响分析2.1 封装胶裂纹原因分析对传感器上封装胶进行化验，结果表明该封装胶主要由聚硫密封胶和环氧树脂按一定比例调配而成。聚硫密封胶具有良好的耐氧、耐臭氧老化性能，有较低的透气性，是很好的密封材料，但粘附力不是很好，将其与环氧树脂调配后能增加密封胶的粘着性。虽然此类封0 引言惯性传感器主要检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件，是某型导引头的重要组成部分。导引头内部配装 4 个惯性传感器，分布在导引头天线平台四周，如图 1 所示，其中两个传感器的封装胶表面朝向天线平台内部，无法直接看到封装胶表面情况。在某次修理过程中，发现多个传感器表面封装胶存在裂纹，且均正好位于传感器密封胶的中部，为“一”字形裂纹，图 2 为某传感器顶部的封装胶表面裂纹情况。1 传感器原理及封装胶作用当导弹撞击目标时，在惯性力（加速度 200 300g）的作用下，传感器内部电路接通，使导弹引信工作。惯性传感器的 CT 扫描图如图 3 所示，传感器为一短粗的柱状结构，由接电座部件、空心衔铁、磁钴、实心衔铁和引线等组成，其柱形壳体的高度为 40mm，实现其内部电路接通功能的接电座部件、空心衔铁、磁钴、实心衔铁分布在柱形壳体内 15 29mm 处，柱形壳体内29 40mm 处灌满封装胶密封（即封装胶厚度为 11mm）。封装胶的作用是密封，避免水汽进入传感器柱形壳体内某型导引头惯性传感器封装胶裂纹分析Analysis on the Crack of the Encapsulation Glue for a Certain Type of Seeker Inertial Sensor 潘成成黄炎前陈广瞩/国营长虹机械厂摘要：惯性传感器是某型导引头的重要组成部分，在维修过程中发现该惯性传感器表面的封装胶出现批量裂纹故障。对封装胶开裂原因进行分析，通过试验验证了封装胶裂纹对传感器性能的影响，根据开裂原因制订了封装胶裂纹修复措施。关键词：导引头；惯性传感器；裂纹；修复措施Keywords：seeker；inertial sensor；crack；remedial measures图1导引头上分布着4个传感器图2惯性传感器顶部的封装胶裂纹图3传感器的CT扫描图DOI:10.19302/ki.1672-0989.2023.02.03056航空维修与工程 AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING2023/2 装胶长期处于露天环境下也能很好地保持性能，但固化后存在一定的线膨胀系数，且胶层的体积存在 1%2%的收缩率，随着年限的增长，封装胶会出现一定程度的热老化，导致表面开裂。2.2 封装胶开裂对惯性传感器的影响封装胶上的裂纹宽度均小于 1mm，深度均小于 3mm，裂纹深度远小于封装胶的厚度 11mm，因此顶部封装胶的裂纹对传感器的密封性无影响。同时，导引头是密封的，传感器安装在导引头内部，其密封性有双重保障。测试封装胶表面有裂纹和封装胶表面无裂纹的传感器的绝缘阻值，结果均在 150 200M 之间；测试所有存在裂纹情况的传感器性能，结果均满足接触电阻不大于 1.2、绝缘电阻不小于20M 的指标要求，由此证明封装胶开裂对传感器的性能无影响。经检查，所有开裂的封装胶均牢牢粘附在传感器上，无掉落情况，将仪表解刀插入裂纹中使劲撬，方可撬出与仪表解刀口接触部分的一点封装胶，证明导引头在修理及转运过程中开裂的封装胶不会掉落而形成多余物。对 3 个表面封装胶有裂纹的传感器进行温度为 100、时长为 150h 的热老化试验（相当于在常温下老化 8 年），测量试验前后裂纹的宽度和深度，如表1 所示。对比分析表 1 中的测量值可知，3个传感器封装胶的裂纹宽度和深度在试验前后均无变化，可得出传感器封装胶在常温下老化 8 年，其裂纹的宽度和深度不会加宽和加深的结论。综合以上分析可知，目前传感器表面存在的封装胶开裂情况并不影响其使用性能。3 裂纹处理方案3.1 材料选择在传感器研制试验过程中，也出现过顶部封装胶开裂情况，采用的处理措施是用环氧树脂封装胶补平裂纹。查阅技术资料可知，爱劳达 2011 环氧胶粘剂和 DG-4 胶粘剂（双组分）常用于导弹传感器、红外探测器、歼击机上复合材料构件分层和缺陷损伤及铸铁件砂眼的修复。由爱劳达 2011 环氧胶粘剂和 DG-4 胶粘剂（双组分）的材料特性可知，其剪切强度均不小于 9.8MPa，T 形剥离强度均不小于 2.0kN/m，160热老化 200h 剪切强度保持率均不小于95%。同时，由聚硫密封胶和环氧树脂的材料特性可知，其调配后的封装胶电绝缘性能极佳，分子间的相容性和咬合性极佳，因此可选用爱劳达 2011 环氧胶粘剂或 DG-4 胶粘剂（双组分）对传感器封装胶上的裂纹进行修补。理论上，裂纹修补前后传感器的绝缘性不会有明显变化，新胶和旧胶的接触部分相互融合，不会出现新胶从原封装胶上剥落的情况。3.2 修复性能试验对于可选用 DG-4 胶粘剂（双组分）或爱劳达 2011 环氧胶粘剂对传感器封装胶上的裂纹进行修补的理论，需通过绝缘性测试验证。1）分别用 DG-4 胶粘剂和爱劳达2011 环氧胶粘剂各修补 3 个传感器封装胶的裂纹，修补前后传感器的绝缘性测试值如表 2、表 3 所示。对比表 2、表 3 数据可知，修补前后传感器绝缘性测试值无变化，均满足不小于 20M 的技术要求；修补后，新胶粘剂均与原封装胶粘接牢固，无剥落。试验证明用 DG-4 胶粘剂或爱劳达2011 环氧胶粘剂修补封装胶裂纹不会对传感器的绝缘性造成影响，且粘接牢固。2）各随机选取修补后的 3 个传感器试样进行 100、150h 的热老化试验（相当于在常温下老化 8 年），试验前后传感器的绝缘性测试值如表 4、表 5所示。对比表 4、表 5 数据可知，试验前后传感器绝缘性的测试值无变化，均满足不小于 20M 的技术要求；试验后，新胶粘剂均与原封装胶粘接牢固，无剥落。老化试验证明用 DG-4 胶粘剂或爱劳达 2011 环氧胶粘剂修补封装胶裂纹表1传感器试验前后裂纹宽度和深度测量值编号试验前裂纹宽度（mm）试验后裂纹宽度（mm）试验前裂纹深度（mm）试验后裂纹深度（mm）10.90.92.92.920.50.51.81.830.60.62.32.3表3用爱劳达胶修补前后传感器绝缘性的测试值传感器编号修补前测试值（M）修补后测试值（M）115015021901903170170表2用DG-4胶修补前后传感器绝缘性的测试值传感器编号修补前测试值（M）修补后测试值（M）118018021701703200200表4老化试验前后传感器绝缘性的测试值（DG-4）传感器编号老化试验前测试值（M）老化试验后测试值（M）118018021701703200200工 程 ENGINEERING 57AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING航空维修与工程2023/2 后，在 8 年的使用期内传感器的绝缘性符合技术要求，且修补的封装胶粘接牢固。根据以上试验及分析，对于封装胶有裂纹的传感器，可使用适量的 DG-4表5老化试验前后传感器绝缘性的测试值（爱劳达）传感器编号老化试验前测试值（M）老化试验后测试值（M）115015021901903170170胶粘剂或爱劳达 2011 环氧胶粘剂填补裂纹，且填补后的产品符合产品技术要求。4 结论针对某型导引头惯性传感器裂纹，通过密封胶的材料成分分析及应用环境分析，确定了损伤原因；对传感器的结构进行分析，结合试验测试，验证了封装胶开裂对传感器性能和使用无影响；通过对封装胶的材料成分进行分析，提出了有效的修复方法及试验验证，修复后传感器外观完好，性能符合要求，有效解决了某型导引头惯性传感器裂纹修复问题。参考文献1 刘艺帆，章谏正，秦蓬波，吴松华.环氧树脂硫化聚硫代醚密封剂的研究 J.中国胶粘剂，2020，29（4）：33-36.2 全燕南，吴松华.环氧树脂对液体聚硫胶粘接及力学性能的影响 J.化学与粘合，2019，41（2）：100-103.3 孟凡娜.聚硫醚密封剂中环氧树脂的使用 J.科技创新与应用，2015（11）：72.雷达引信的工作原理如图 1 所示，该雷达引信是一个收发系统。弹目交会时，在发射期间通过定向天线发射定向射频信号，在接收期间通过定向天线和全向天线接收目标的回波信号。来自定向通道和全向通道的视频信号，在多普勒滤波器和加法器电路中进行滤波、视频对消、放大处理后，得到定向信号 a 和全向信号 b，经加法电路进行“和”“差”处理，输出“和”信号（a+b）与“差”信号（a-b），分别送至引信乘法器与检波器的“和”“差”输入端。“和”信号（a+b）与“差”信号（a-b）在乘法器进行乘积运算，得到（a+b）0 引言导弹在实战中将经历恶劣的环境条件，引信作为导弹武器系统中的重要组成部分，其可靠性要求特别高。由于引信是引爆战斗部的一次性使用产品，在引信处于待爆状态期间不允许出现一次虚警，否则会过早引爆战斗部，使整个武器系统效能为零。某型导弹引信随机振动试验时，虚警故障频发。当雷达引信电路受到冲击过载后会产生振动噪声，经电路放大后对输出信号产生严重影响。本文从雷达引信工作原理、振动噪声产生两个方面分析引信振动虚警的产生机理，分别从装配环节、低频电路分析、微波组件等方面分析造成引信虚警的原因，以探讨降低振动噪声的方法及虚警应对 措施。1 雷达引信的结构及工作机理某型雷达引信主要由引信逻辑电路、引信乘法器与检波器、引爆延时电路、引信时钟发生器、多普勒滤波器和加法器、射频探测器等组成，其中射频探测器为微波高频电路。引信的组成部分分别安装在制导舱内，并没有一个独立完整的整体结构，而是与导引头及二次电源共同构成制导舱。某型雷达引信虚警分析与控制False Alarm Analysis and Control for a Certain Radar Fuse 霍亚玺 姜飞 皮天鹏 崔双洋/国营洛阳丹城无线电厂摘要：针对某型雷达引信随机振动试验中虚警频发现象，从雷达引信工作原理、振动过程中虚警的产生机理出发，结合雷达引信的结构组成，分别从装配环节、低频电路分析、微波组件等方面分析了造成引信虚警的原因，并提出修理环节中解决并控制振动噪声的措施。关键词：雷达引信；虚警；振动噪声；微波组件Keywords：radar fuse；false alarm；vibration noise；microwave module