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1火箭作业原理和火箭作业系统组成、功能、操作及使用一、增雨防雹火箭简介采用火箭作为播撒工具始于上世纪50年代。前南斯拉夫和前苏联分别于1953-1958年和1958-1959年使用了最初型号的防雹火箭进行防雹试验，以后逐步扩大规模。到80年代，在这些国家防雹火箭已发展成为主要的作业工具。与此同时，对雹云中成雹机理、观测方法、催化剂防雹原理及效果评估的研究，防雹火箭的设计和生产都有了长足进步，并逐步形成了火箭—雷达作业体系。我国从70年代末开始使用37高炮进行增雨防雹作业，随着高性能火箭的问世，火箭的应用越来越多，高炮开始逐步淘汰。1.1增雨防雹火箭分类归纳目前国内外增雨防雹火箭的特点，可以进行不同的分类：（1）按播撒方式分有爆炸式、燃烧播撒式和焰弹式。爆炸式：如我国最早的JBR、JFJ等型号，主要用于直径在φ40mm左右，射高4km左右的小火箭。由于爆炸式成核率低、危险性大且射高不足目前已基本淘汰。燃烧播撒式：如前苏联的“阿拉让”，我国的WR系列等型号，由于其成核率高、播撒路径长、安全可靠是目前广泛使用的播撒方式。焰弹式：如前苏联的“晶体”、我国正在研制的WR-98Z等型号，是一种新型的、高效的播撒方式，但技术难度较大。（2）按安全回收方式分有爆炸自毁式、降落伞式以及燃烧壳体式。爆炸自毁式：如前苏联的“阿拉让”、“晶体”和我国的BL-1等型号，采用雷管、炸药爆炸产生的冲击波将壳体炸碎。由于所含爆炸性火工品较多，贮存、运输以及故障火箭的处理比较复杂。降落伞式：如前苏联的“天空”、“云式”，我国的WR系列等型号。采用降落伞将残骸安全着地，由于不使用爆炸性火工品，因而贮存、运输以及故障火箭的处理比较简单。燃烧壳体式：如日本的NRCDP—1以及我国9394厂最早的型号，采用将氧化剂混入壳体组份中的办法，利用推进剂将壳体点燃，在落地前完全烧毁。由于技术难度较大，使用中经常出现落地还未燃烧完毕的情况，容易引发地面火灾，现在已经不再使用。（3）按火箭结构分可分为单级火箭和两级火箭。单级火箭：如我国的WR系列火箭，火箭采用一个发动机作为动力装置，发动机与箭体不分离。两级火箭：如前苏联的“阿拉让－2M”和原南斯拉夫的TG-10等，助推发动机将火箭加速到一定速度后与箭体分离，其余箭体靠惯性飞行或在主发动机的推动下继续加速飞行。2二、WR系列增雨防雹火箭简介。WR系列增雨防雹火箭，目前设计定型的WR系列火箭有WR-98、WR-1D、WR-1A三个型号。其中WR-98和WR-1A结构基本相同，发动机壳体采用玻璃钢缠绕，播撒舱位于火箭中部，安全着陆系统位于头部。(1)WR-98WR-98增雨防雹火箭作业系统是目前国内应用最广泛、技术最成熟的火箭作业系统。经过10余年的应用和持续改进，产品质量不断提高，获得广大用户的肯定，目前已在我国28个省、市、自治区推广使用，取得了巨大的社会效益和经济效益。火箭参数见下表。WR-98火箭技术参数型号口径mm全长mm重量kg射高km(85゜)催化剂质量gAgI含量g催化剂燃烧时间sAgI-10℃成核率/gWR-988214508.28.572535≥351.8×1015(2)WR-1AWR-1A增雨防雹火箭是专为海拔较高地区的增雨防雹和对中低云层的增雨作业而研制的，它继承了WR-98增雨防雹火箭的成熟技术，性能稳定可靠，同时还采用了近几年取得技术成果，使产品的性价比更高。性能参数见下表。WR-1A火箭技术参数型号口径mm全长mm重量kg射高km(85゜)催化剂质量gAgI含量g催化剂燃烧时间sAgI-10℃成核率/gWR-1A6612505.36.540020≥301.8×1015(3)WR-1DWR-1D增雨防雹火箭作业系统是针对西部高原地区开发研制的低射高火箭作业工具，由于采用了制式发动机技术，成本大幅降低。与WR-98及WR-1A不同之处：①火箭采用赋旋式弹翼，极大地提高了火箭的射击精度；②播撒系统位于火箭头部，安全着陆系统位于火箭中部；③火箭采用管式发射，火箭初速提高，提高了火箭飞行稳定性。WR-1D是一款价廉物美的作业工具。性能参数见下表。3WR-1D火箭技术参数三、WR型火箭作业原理和火箭作业系统结构、功能1WR型增雨防雹火箭作业原理火箭点火升空，经过一个设定的延迟时间，焰炉点火机构点燃催化剂，火箭携带的含AgI高成核率催化剂采用燃烧播撒方式对云层释放含晶粒烟雾，并向周边迅速扩散。在整个播撒过程中，催化剂在云层中形成三维空间催化带，影响云微物理结构变化，达到增加降水或减弱（消除）冰雹灾害的目的。催化剂播撒结束时，在设定的开伞时间，开伞机构工作，降落伞被拉出张开，并携带火箭残骸以安全的速度着陆。如图1图12.火箭的组成及各部分功能WR增雨防雹火箭主要由动力装置（固体火箭发动机）、催化剂播撒装置、安全着陆系统和尾翼等组成。伞舱（播撒舱）播撒舱（自毁装置）发动机稳定装置动力装置的作用是提供动力使火箭沿一定弹道飞行。动力装置能量的大小决定了火箭飞行的高度和携带播撒催化剂的多少。催化剂播撒装置的作用是火箭在云层飞行时，沿飞行弹道播撒含AgI高成核率的催化剂。型号口径mm全长mm重量kg射高km(85゜)催化剂质量gAgI含量g催化剂燃烧时间sAgI-10℃成核率/gWR-1D5710704.36.022011301.8×10154安全着陆系统的作用是增雨防雹火箭完成对云层的催化后，使火箭残骸以安全的速度着陆，以保证不损伤地面的人和物。尾翼的作用是保证火箭在飞行过程中的稳定飞行。下图为WR-98增雨防雹火箭实物照片图25发射控制系统系统的组成及各部分功能火箭的发控系统主要是由发射架和控制器两大部分组成。一、火箭发射架1.火箭发射架的基本结构和功能发射架由定向器(管)组、俯仰装置、方位机构、底盘等四大组成部分。定向器(管)的作用为支承和固定火箭，使火箭处于待发状态；发射时，引导火箭沿要求方向滑行，使火箭离开定向器(管)时具有一定的滑离速度，以保证火箭顺利出膛。俯仰装置是调整定向器(管)组进行高低瞄准，方位机构是进行方位调整。底盘是定向器组、俯仰装置、方位机构的支撑基础。根据实际使用的方式，发射架分为地面式和车载式两类。图3为WR-9821型车载发射架，是专门为皮卡类车型而设计的车载发射架。图4为WR-9810型活动地面发射架。图36图42.发射架的性能特点车载发射架地面发射架WR-9821WR-9810定向器长度1720㎜通道数4仰角范围45°～75°±30°123445°～80°0°～360°1234方位范围通道编号（面向发射方向由后向前看）3发射架的特点和安装发射架的整个结构特点为模块化设计，并充分考虑到用户的实际使用情况，也便于发射架的安装和维修。WR-9821车载发射架的安装1）平放垫板，将底座推入导轨，用固定器将其固定在垫板上；2）安装方位锁紧器，锁紧；而后安装限位块；3）安装升降机构；类型型性能74）安装定向器组件，及相应固定件；5）安装仰角刻度盘并校准；6）利用吊车将其装入车厢合适位置；7）用螺栓将其与车厢底板固定，调试发射架。WR-9810地面发射架的安装1）取出底座，调整4个支脚的受力，使滚轮离地；2）解开升降机构捆绑绳，锁紧回转架；3）安装定向器组件，插入并固定销轴，合上耳轴压盖；4）安装仰角刻度盘并校准；5）调试发射架；二、发射控制器1.发射控制器(WR-FKQ)工作原理发射控制器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。发射控制器（WR-FKQ）是WR-1发射控制器的改进产品。发射控制器（WR-FKQ）由检测电路，升压电路，控制转换电路及充电电路四部分组成。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；充电电路为内部镍氢充电电池充电，充电完成自动切断电路并指示充电结束，避免过充损坏电池。由配备的16V稳压电源提供充电电源，接通该电源为内部充电电池充电，打开电源开关也可作为直流电源为整机提供电能。检测电路由恒流源、显示器、电压表构成。检测电路检测外线路电阻，由显示屏显示检测阻值。升压电路由逆变器、升压变压器、整流稳压电路及储能电路、比较电路组成。当处于发射升压状态时，升压电路工作，为储能元件储存能量。控制电路控制检测状态和发射状态转换及通道切换，为保证检测安全可靠，检测电路和点火线路由继电器转换，相互独立。发射控制器原理如图1所示。8显示器电压表恒流源逆变电路比较电路高频变压器储能电路整流稳压电路通道转换电路通道选择按键检测/发射转换电路电源输入整流稳压充电电路充电自动截止电路点火控制电路发射按键通道输出内部充电电池充电电路升压电路检测电路控制转换电路图1发射控制器原理图2.发射控制器（WR-FKQ）技术指标点火冲能不小于10A2•ms检测电流1.000±0.005mA点火电压85±5V电阻检测精度±0.8%±3个字（23±5℃，0～200Ω范围内）通道4个体积mm：228×153×42外接电源10～18V300～500mA直流电源（中心为负）使用温度-15～+50℃贮存温湿度-10～+50℃≤70%RH3.发射控制器WR-FKQ功能及操作3.1发射控制器结构发控器采用注塑机壳，为上下合盖结构，电池箱体相对发射控制器壳体独立，打开后面板上的电池盖板可方便更换电池。面板为薄膜面板，按键采用薄膜开关。面板上有8个指示灯，分别指示通道，点火升压，电源，点火等状态。四个按键分别为通道、复位、背光、发射。面板示意图见图2所示。9背光背光按键复位按键发射复位通道点火指示灯通道选择1通道指示灯充电指示灯2通道指示灯充电1通道升压3通道点火2通道电源4通道发射按键3通道指示灯4通道指示灯电源指示灯升压指示灯显示屏图2面板示意图机壳侧面有升压开关、电源开关、电源接口及输出接口，示意图见图3所示。通道输出口升压开关电源输入电源开关图3侧面示意图电池盒在机壳后盖上，沿箭头方向推拉电池盖板打开电池盒，按电池盒内标注电极安装电池。3.2开关及指示灯功能101)通道指示灯共有4个通道指示灯，分别指示4个通道的通断，某一通道接通时，该通道指示灯亮，断开时指示灯灭。2)充电指示灯接上16V直流稳压器，为内部镍氢电池充电，充电过程充电指示灯亮。充电完毕，自动切断充电电路，指示灯灭。3)升压指示灯打开升压开关，蜂鸣器报警，数秒后，升压指示灯闪烁，关闭升压开关，指示灯灭。4)点火指示灯按下发射按键，接通点火线路，点火指示灯亮，0.5s后自动灭，点火线路断开。5)电源指示灯打开电源开关，电源指示灯亮。6)显示屏打开电源开关，显示屏显示“1”，接通某一通道时，显示屏显示该通道电阻。各通道均断开，显示“1”。关闭电源，显示屏黑屏。7)通道按键轻触薄膜开关，按一下通道转换一次，通道转换次序为0→1→2→3→4→0（0表示所有通道都断开），转换到哪一通道，对应通道指示灯亮。8)复位按键轻触薄膜开关，按一下，使通道复位到0，所有通道都断开。开机时自动复位。9)背光按键轻触薄膜开关，按住显示器背光灯打开，松开背光灯灭。10)发射按键轻触薄膜开关，按一下，接通点火线路，点火指示灯亮，0.5s后自动灭，点火线路断开。11)电源开关拨至开位置，打开电源，电源指示灯亮。1112)通道输出接口插上电缆插头，与发射架连通。13)直流电源输入口接16V直流稳压器，作为充电电源或外部直流电源。14)升压开关拨至开位置，蜂鸣器报警，升压电路工作，为储能元件储存能量，达到额定电压时，升压指示灯闪烁；关闭升压开关，升压电路停止工作，释放电容储存能量。3.3发射控制器操作程序发射控制器的操作程序，先检测后发射。未接到准备发射的命令时，发射控制器处于检测、0通道（复位）状态。操作程序：a检查内部电源是否正常，或接上外部直流电源；b接电缆，将电缆插头插入通道输出口；c关闭升压开关，打开电源开关；d