基于单片机控制的迫击炮防重装弹系统

摘要：针对迫击炮发射过程可能发生的炮弹重装问题，设计一种以单片机为控制核心的机电结合式防重装弹装置，该装置采用红外传感器为检测手段。当迫击炮正常发射时，该系统计数并显示发射的炮弹枚数；当出现炮弹不发火故障时，该系统将适时启动机械装置，防止炮弹的重复填装，避免重大事故的发生。该系统结构简洁，不影响射击精度且能自动启动机械装置。通过实验表明，该系统性能可靠，达到设计要求。
关键词：防重装；红外；单片机；中断；机械装置

在进行迫击炮实弹射击过程中，迫击炮炮弹不发火现象较为常见，若迫击炮炮弹不发火，则严禁再次装填炮弹，若再次装填，则易产生膛炸，造成严重人员伤亡。如何判定迫击炮炮弹不发火，防止重装弹，目前通常靠炮手观察炮口情况或听发射声音确定炮弹是否出膛，这种观察判断的方法不可靠。实弹射击时炮手心理高度紧张，往往造成观察结果不精确，为此设计本系统，防止重装弹，避免重大事故的发生。

1 系统特点
目前国内外研究发展的迫击炮防重装装置主要有机械式、电子式等，本系统是机电结合式，系统只有在检测到填装的炮弹发生滞留时，才启动机械装置，使再次填装炮弹的过程无法进行。纯机械式的装置在装弹的过程会通过重力启动机械装置，这样对装弹操作会有一定的影响，并且在发射过程通过出膛的炮弹复位机械装置，若机械装置设计不完善，对炮弹射击弹道也会产生一定的影响，从而导致射击精度下降；纯电子式的装置只能检测到炮弹的滞留并报警，不能阻止炮弹的再次装入。
本系统采用红外传感器作为炮弹进膛与出膛的检测手段，在炮口沿着直径方向向外延伸一定空间(尽量避离高温)，上下间隔一定距离安装两路红外发射、接收装置，较之其他防重装装置使用的加速度复位传感器或自感型变阻式传感器等检测装置结构简单、安装方便、性价比高。为提高可靠性，防止两路之间的相互干扰，红外发射与接收管套上管套，减少散射，同时为避免炮弹对红外的反射，分别将发射管与接收管安装在同一侧，如图1所示。

本系统以单片机作为核心控制电路，相对于一般电路构成的防重装弹装置，电路更简洁，调试更快捷，基于软件编程的功能实现更强大且更易进行功能的扩展。本系统可以判断炮弹的半填装状态，故当中止发射，炮弹被重新取出后不会产生误报，并且本系统是在炮弹装入后过2．5 s还未检测到炮弹发射出膛才启动声光报警电路，大部分防重装装置只要装入炮弹就报警，发射出膛后报警解除，未发射出膛报警一直进行，这样的功能设置在正常工作时也有报警信号，人为地加深了炮手的疲惫感，当炮弹真正不发火报警继续时，炮手对其敏感度与警戒力会减弱。