CN101446534A - 一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法 - Google Patents

一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101446534A
CN101446534A CNA2008102429410A CN200810242941A CN101446534A CN 101446534 A CN101446534 A CN 101446534A CN A2008102429410 A CNA2008102429410 A CN A2008102429410A CN 200810242941 A CN200810242941 A CN 200810242941A CN 101446534 A CN101446534 A CN 101446534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hail
test
test material
impact
fault
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008102429410A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101446534B (zh
Inventor
薛澄岐
易红
尤志芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haian Changzhou University Technology Transfer Center Co., Ltd.
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN2008102429410A priority Critical patent/CN101446534B/zh
Publication of CN101446534A publication Critical patent/CN101446534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101446534B publication Critical patent/CN101446534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法，本发明是模拟冰雹撞击试验的方法，为了保证和鉴定飞行器和地面设备能够承受冰雹的撞击或者被撞击后其材料的特性仍然在设计的范围内而采用的测试方法，包括检查试验材料外观是否完好的预处理，试验材料的安装，启动运行冰雹发射控制装置、气体增压装置和上弹装置，预发射和正式发射几个步骤。按照本试验方法，可以保证冰雹撞击试验的规范性、正确性和结果的一致性。可以为评估航空飞行器和地面设备承受冰雹撞击发生的损伤，提供可靠的试验数据。

Description

一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法
技术领域
本发明涉及一种用于测试材料抗冰雹撞击试验的方法，尤其是一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法，属于航空飞行器材料的性能试验的技术领域。
背景技术
在飞行器穿越冰雹云或者地面设备暴露在降雹区内，飞行器和地面设备将受到冰雹的撞击而产生直接或间接的破坏。冰雹撞击试验目前国内还没有见到相关报道，国外美国有相关的试验标准，但对与冰雹的发射过程及发射系统没有做详细的阐述和要求。对于国内采用和冰雹撞击试验相同原理开展的鸟撞试验，其试验的过程和控制均为手工控制，一般采用破膜式的发射方法。破膜式手工发射控制的缺点是发射时间无法得到精确控制，每次的发射时间均有较大变化，同时发射时间无法达到微秒级标准，单次发射准备时间长，对于需要在短时间内(1分钟)连续进行多次发射试验的冰雹试验，手工发射系统无法做到。
发明内容
本发明的目的是模拟冰雹撞击试验的方法，为了保证和鉴定飞行器和地面设备能够承受冰雹的撞击或者被撞击后其材料的特性仍然在设计的范围内。
本发明为实现上述发明目的，采用如下技术方案：
一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法，包括如下步骤：
(1)预处理步骤：在标准大气条件下检查试验材料外观是否完好，有无破损，用照相机拍下试验材料外观图片，以便试验前后进行对比；
(2)试验材料安装步骤：
A、用压紧机构将试验材料固定在支架上，支架上设有调节器，试验材料可以通过调节器上下移动和旋转调整位置；
B、将所述支架通过地脚螺栓紧固于地面上；
C、用保护罩将所述支架罩上，调整试验材料位置，使试验材料弹着点与空气炮中轴线在一条线上，试验材料和空气炮中轴线成垂直状态；
(3)检查安放试验仪器设备，包括如下步骤：
D、正常启动冰雹发射控制装置；
E、试运行气体增压装置，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
F、试运行空气炮中的上弹装置，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
(4)预发射步骤：
G、将冰雹弹从小于—18℃环境中取出后，在不大于2秒的时间内，放置于发射弹仓在2秒内完成发射，连续发射两发冰雹弹，以确定正确的试验压力，观察弹着点位置；
H、在冰雹发射的同时试运行测速装置、高速摄影装置是否无故障，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
(5)正式发射步骤：
J、启动气体增压装置，使气体压力到达预定值，采用发射控制装置对试验材料进行冰雹撞击试验，在1分钟内对同一试验材料发射6发冰雹；
K、用测速装置记录每发冰雹的发射速度；
L、用高速摄影机记录下第一发至第五发撞击试验后试验材料的图片，以及第六发冰雹撞击试验材料的撞击瞬间影像；
(6)检查步骤：检查试验材料的外观，将其与步骤(5)中L步所述的图片以及步骤(1)中所述的图片进行比对，并进行记录。
有益效果：按照给出的冰雹撞击试验程序和方法开展对应试验，可以保证冰雹撞击试验的规范性、正确性和结果的一致性。可以为评估航空飞行器和地面设备承受冰雹撞击发生的损伤，提供可靠的试验数据。
具体实施方式
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的发射压力与发射速度的关系图。
具体实施方式
如图1所示，航空飞行器材料抗冰雹撞击试验系统，由发射控制装置、空气炮及其上弹装置、支架、气体增压装置、测速装置、高速摄影装置等组成。
其中发射控制装置、空气炮及其上弹装置、支架为以气体炮原理进行冰雹发射试验的常用装置，气体增压装置可采用空气压缩机，测速装置可采用测速仪，测速精度在正负1％即可；对于高速摄影装置，可采用Photron FastCAM Ultima APX高速数字摄影机，高速数字摄影机的照明条件和控制仪器应能在撞击全过程使摄影机调整到每秒拍摄幅数公式为：F＝1000+16.4V；式中，F：曝光速度，单位：拍摄幅数/秒；V：冰雹速度，单位：m/s；假设本次试验要求的撞击速度为150米/秒，则本次试验要求的曝光速度F＝1000+16.4 x 150＝3460帧/秒，本系统所配置的高速数字摄影机，最高曝光速率为：32000帧/S。另外，本发明的试验支架装置可以实现试验材料上下、旋转可调。在试验材料周围设有保护罩，防止弹丸碎片飞出，确保试验过程中人员安全。
冰雹弹丸制作：根据试验要求的冰雹弹丸尺寸，设计相应的冰雹弹丸模。在冰雹模合模后，应保证冰雹模中空气的顺利排除，避免冰雹弹丸中出现气泡。将冰雹模放入小于—18℃环境中，冻结成冰。将冰雹模取出，并置于室温水中，当冰雹模接缝出现冰状，速将冰雹模从水中取出。然后将冰雹模打开，取出冰雹弹丸，检查是否有开裂或气泡，如没有速置于塑料袋内(塑料袋事先置于低于—18°C环境中)，放置在低于—18°C环境中。冰雹在低于—18°C环境中至少放置4小时后，方可用于试验。
上述准备工作做好，可以进行航空飞行器材料抗冰雹撞击试验，具体步骤为：
(1)预处理步骤：在标准大气条件下检查试验材料外观是否完好，有无破损，用照相机拍下试验材料外观图片，以便试验前后进行对比；
(2)试验材料安装步骤：
A、用压紧机构将试验材料固定在支架上，支架上设有调节器，试验材料可以通过调节器上下移动和旋转调整位置；
B、将所述支架通过地脚螺栓紧固于地面上；
C、用保护罩将所述支架罩上，调整试验材料位置，使试验材料弹着点与空气炮中轴线在一条线上，试验材料和空气炮中轴线成垂直状态；
(3)检查安放试验仪器设备，包括如下步骤：
D、正常启动冰雹发射控制装置；
E、试运行气体增压装置，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
F、试运行空气炮中的上弹装置，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
(4)预发射步骤：
G、将冰雹弹从小于—18℃环境中取出后，在不大于2秒的时间内，放置于发射弹仓在2秒内完成发射，连续发射两发冰雹弹，以确定正确的试验压力，观察弹着点位置；
H、在冰雹发射的同时试运行测速装置、高速摄影装置是否无故障，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
(5)正式发射步骤：
J、启动气体增压装置，使气体压力到达预定值，采用发射控制装置对试验材料进行冰雹撞击试验，在1分钟内对同一试验材料发射6发冰雹；
K、用测速装置记录每发冰雹的发射速度；
L、用高速摄影机记录下第一发至第五发撞击试验后试验材料的图片，以及第六发冰雹撞击试验材料的撞击瞬间影像；
(6)检查步骤：检查试验材料的外观，将其与步骤(5)中L步所述的图片以及步骤(1)中所述的图片进行比对，并进行记录。
在上述第(5)步骤，即正式发射步骤中，压力的预订值可根据如图2所示，为冰雹撞击试验发射速度与气体压力的关系图，因为不同的试验要求冰雹的撞击速度也不一样，当气体压力为0～25个标准大气压时(即大约0～2.5帕)，发射速度在0～330米/秒之间变化；如：当试验要求冰雹的撞击速度为150米/秒时，可采用增压控制器启动空气压缩泵增加压力，当压力达到8个标准大气压时，控制阀启动冰雹弹丸的发射速度为大约为150米/秒。若想增加发射的速度，只要适当的控制空气压缩泵增加压力即可，具体的冰雹发射速度与气体压力的关系可参考图2。
本发明的测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法，采用高压气体构成的一级气体炮原理，利用高压气体在瞬间释放产生的高压，推动气体炮弹仓内弹丸产生高速运动并撞击到目标上，可以保证冰雹撞击试验的规范性、正确性和结果的一致性。同时为评估航空飞行器和地面设备承受冰雹撞击发生的损伤，提供可靠的试验数据。

Claims (1)

1、一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)预处理步骤：在标准大气条件下检查试验材料外观是否完好，有无破损，用照相机拍下试验材料外观图片，以便试验前后进行对比；
(2)试验材料安装步骤：
A、用压紧机构将试验材料固定在支架上，支架上设有调节器，试验材料可以通过调节器上下移动和旋转调整位置；
B、将所述支架通过地脚螺栓紧固于地面上；
C、用保护罩将所述支架罩上，调整试验材料位置，使试验材料弹着点与空气炮中轴线在一条线上，试验材料和空气炮中轴线成垂直状态；
(3)检查安放试验仪器设备，包括如下步骤：
D、正常启动冰雹发射控制装置；
E、试运行气体增压装置，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
F、试运行空气炮中的上弹装置，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
(4)预发射步骤：
G、将冰雹弹从小于—18℃环境中取出后，在不大于2秒的时间内，放置于发射弹仓在2秒内完成发射，连续发射两发冰雹弹，以确定正确的试验压力，观察弹着点位置；
H、在冰雹发射的同时试运行测速装置、高速摄影装置是否无故障，当有故障时及时检修，当无故障时进入下一步；
(5)正式发射步骤：
J、启动气体增压装置，使气体压力到达预定值，采用发射控制装置对试验材料进行冰雹撞击试验，在1分钟内对同一试验材料发射6发冰雹；
K、用测速装置记录每发冰雹的发射速度；
L、用高速摄影机记录下第一发至第五发撞击试验后试验材料的图片，以及第六发冰雹撞击试验材料的撞击瞬间影像；
(6)检查步骤：检查试验材料的外观，将其与步骤(5)中L步所述的图片以及步骤(1)中所述的图片进行比对，并进行记录。
CN2008102429410A 2008-12-30 2008-12-30 一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法 Active CN101446534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102429410A CN101446534B (zh) 2008-12-30 2008-12-30 一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102429410A CN101446534B (zh) 2008-12-30 2008-12-30 一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101446534A true CN101446534A (zh) 2009-06-03
CN101446534B CN101446534B (zh) 2010-12-22

Family

ID=40742317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102429410A Active CN101446534B (zh) 2008-12-30 2008-12-30 一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101446534B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102095639A (zh) * 2010-12-08 2011-06-15 同济大学 一种抗爆试验装置及其使用方法
CN104865142A (zh) * 2015-06-18 2015-08-26 英贝儿(天津)测控设备有限责任公司 一种汽车玻璃抗撞击疲劳试验装置
CN112985167A (zh) * 2021-02-09 2021-06-18 航天科工防御技术研究试验中心 一种测试航天武器装备抗冰球冲击的装置和方法
CN113533414A (zh) * 2021-07-20 2021-10-22 北京航空航天大学 冰晶撞击试验用的竖式高速弹射装置
CN114414574A (zh) * 2021-12-03 2022-04-29 航天科工防御技术研究试验中心 冰雹试验损伤评价方法及系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102095639A (zh) * 2010-12-08 2011-06-15 同济大学 一种抗爆试验装置及其使用方法
CN104865142A (zh) * 2015-06-18 2015-08-26 英贝儿(天津)测控设备有限责任公司 一种汽车玻璃抗撞击疲劳试验装置
CN112985167A (zh) * 2021-02-09 2021-06-18 航天科工防御技术研究试验中心 一种测试航天武器装备抗冰球冲击的装置和方法
CN113533414A (zh) * 2021-07-20 2021-10-22 北京航空航天大学 冰晶撞击试验用的竖式高速弹射装置
CN113533414B (zh) * 2021-07-20 2022-05-06 北京航空航天大学 冰晶撞击试验用的竖式高速弹射装置
CN114414574A (zh) * 2021-12-03 2022-04-29 航天科工防御技术研究试验中心 冰雹试验损伤评价方法及系统
CN114414574B (zh) * 2021-12-03 2023-12-15 航天科工防御技术研究试验中心 冰雹试验损伤评价方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101446534B (zh) 2010-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101446534B (zh) 一种测试航空飞行器材料抗冰雹撞击的试验方法
CN106443387B (zh) 一种控制巡检机器人局部放电检测的方法、装置及系统
CN109283935A (zh) 一种无人机的管理装置及方法
CN109655358A (zh) 一种用于岩石或者混凝土试件的冲击试验装置及试验方法
CN106762451A (zh) 基于无人机的风机叶片损伤检测方法、装置及系统
CN109630905A (zh) 一种基于无人机遥感和深度学习的油气管道全智能巡检系统
CN103149010A (zh) 基于高超声速脉冲风洞的进气道流场npls测量系统及方法
CN111366481A (zh) 一种模拟气流作用的高速冲击试验装置及方法
CN108238283B (zh) 一种飞行器燃油系统高空性能试验系统及方法
CN102866017A (zh) 内燃动力设备高原环境模拟试验舱
CN105226556B (zh) 一种电力巡线装置及方法
CN104359650A (zh) 一种超空泡试验装置
CN102200485A (zh) 太阳能光伏组件冰雹试验机
CN109916589A (zh) 一种运输飞机大尺寸物体空投舱内压力变化特性试验方法
CN105651681B (zh) 薄膜太阳能电池自然老化试验方法和装置
CN101241037A (zh) 检测太阳能电池组件防撞击的冰球发射器
CN108227745B (zh) 无人机工作方法及无人机系统
JP2020081821A (ja) 山火事を自動的に消火する装置
CN114858392A (zh) 用于公路隧道内关键结构抗爆耐高温性测试系统及方法
CN107651180A (zh) 一种无人机精准投弹灭火系统
CN104713428B (zh) 定向引战全系统的地面联合试验装置及其试验方法
CN111024357B (zh) 一种大尺寸自由活塞高焓激波风洞模拟飞行环境的方法
CN208775019U (zh) 无人机投弹系统
CN207351495U (zh) 一种人工影响天气火箭发射架检测仪
Hetreed et al. F-35 weapons separation test and verification

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SOWTHEAST UNIV.

Effective date: 20131018

Owner name: HAIAN CHANGDA TECHNOLOGY TRANSFER CENTER CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SOWTHEAST UNIV.

Effective date: 20131018

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 210096 NANJING, JIANGSU PROVINCE TO: 226600 NANTONG, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131018

Address after: 226600 No. 8 Yingbin Road, software park, Haian County, Jiangsu Province

Patentee after: Haian Changzhou University Technology Transfer Center Co., Ltd.

Patentee after: Southeast University

Address before: 210096 No. four archway, Gulou District, Jiangsu, Nanjing, 2

Patentee before: Southeast University