CN105841559B - 一种新型空气炮等效加载试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型空气炮等效加载试验装置，该方案包括有空气炮、空气炮加载弹、过载试验模拟弹和固定装置；空气炮加载弹置于空气炮内部；过载试验模拟弹固定在固定装置上；空气炮能够发射空气炮加载弹撞击在过载试验模拟弹上。该方案采用空气炮发射等效靶板撞击待测弹头，能够在保证测量要求的同时简化实验装置的结构，避免安装抗高g值宽脉宽弹载电源、弹载测试记录装置等复杂辅助电子组件，降低了使用成本，具有较好的实用价值和可靠的操作性。

Description

一种新型空气炮等效加载试验装置

技术领域

本发明涉及的是一种侵彻武器电子系统力学环境加载装置，尤其是一种新型空气炮等效加载试验装置。

背景技术

核武器问世后，重要国防设施迅速转入地下，促进了钻地武器的研发。同时，桥梁、机场跑道、机库、装甲车辆、航母等硬目标也促进了侵彻武器的诞生。侵彻武器电子系统要经历高过载力学环境并生存，以完成对目标的识别，计层，延时等以达到对目标的毁伤。因此，在侵彻武器电子系统研发过程中，其高g值宽脉宽力学试验必不可少。

目前我国高g值宽脉宽试验测试技术相应比较落后，仪器、设备、设施不全或不完全配套。严重影响了武器技术前进的步伐。所以，必需加快发展侵彻武器电子系统高g值宽脉宽力学试验技术，建立相应的试验装置才能满足现代高技术武器系统发展的需要。

侵彻武器电子系统力学试验主要包括实验室验证性试验和靶场考核性试验。其中靶场考核性火炮试验和火箭撬试验能较为真实的反映侵彻武器电子系统的战术技术性能，但耗费大，耗时长。而侵彻武器电子系统在样机验证阶段需要进行大量的高g值宽脉宽力学试验。目前，国内应用最多的验证手段为空气炮试验验证，大型的气炮及炸药爆轰等动高压设备主要建在中国工程物理研究院，其主旨是为武器物理研究服务。如1982年,西北核技术研究所完成了57mm口径的单级压缩气炮研制，最大弹速1400m/s，90年代研制了口径130mm单级压缩气炮和10mm口径的非火药驱动二级气炮最大弹速7000m/s。我国有许多高校如：中国科技大学、哈尔滨工业大学、国防科技大学、北京理工大学、南京理工大学拥有气体炮冲击动力学试验设备。主要是利用气体炮的低成本发射技术，进行物体的冲击试验，研究碰撞机理、碰撞加速度、以及终点弹道的研究，如穿甲实验、空间飞行碰撞、引信碰撞研究等。南京理工大学发展了一种采用57mm口径的模拟炮进行引信和火工品的动态着靶模拟测试技术，弹丸的加载和部件的运动状态通过弹载加速度传感器和位移传感器测定，这种方法比较真实地反映了火工品的状态，着靶冲击过载值约70000G，着靶速度大于300m/s。

总结国内外使用的空气炮侵彻试验装置，发现均采用将侵彻武器电子系统安装在试验弹内部的方法，通过空气炮发射撞击靶板来模拟侵彻武器电子系统的所经历的力学环境。这类装置可以满足基本试验要求，但是由于侵彻武器电子系统在侵彻过程中的力学环境状态，电气性能需要实时测量，而试验弹是移动部件，所以要在空气炮试验弹较小的弹径空间内加装抗高g值宽脉宽电源系统，高g值宽脉宽弹载测试记录系统，使试验弹结构复杂，甚至无法安装。同时，高g值宽脉宽电源系统、弹载测试记录系统的成本较高，且一般不重复使用，造成试验成本较高，试验周期较长。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种新型空气炮等效加载试验装置的技术方案，该方案采用空气炮发射等效靶板撞击待测弹头，能够在保证测量要求的同时简化实验装置的结构，避免安装抗高g值宽脉宽弹载电源、弹载测试记录装置等复杂辅助电子组件，降低了使用成本，具有较好的实用价值和可靠的操作性。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种新型空气炮等效加载试验装置，包括有空气炮、空气炮加载弹、过载试验模拟弹和固定装置；空气炮加载弹置于空气炮内部；过载试验模拟弹固定在固定装置上；空气炮能够发射空气炮加载弹撞击在过载试验模拟弹上。

作为本方案的优选：空气炮加载弹包括有弹身和等效靶板；等效靶板固定在弹身上；等效靶板为撞击部。

作为本方案的优选：过载试验模拟弹包括有模拟弹弹身和能够更换的弹头；弹头为撞击部。

作为本方案的优选：模拟弹弹身的内部能够安装测试记录装置，测试记录装置记录的数据通过电缆传输至外部设备上。

作为本方案的优选：过载试验模拟弹与固定装置之间设置有调整垫块。

作为本方案的优选：固定装置包括有前护板、支撑钢板和后盖板；支撑钢板为整个固定装置提供支撑；前护板用于防护支撑钢板；后盖板笼罩整个支撑钢板后部。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中过载试验模拟弹采用固定安装，避免了安装抗高g值宽脉宽弹载电源、弹载测试记录装置等复杂辅助电子组件。过载特性调整垫块可根据试验需要进行厚度和材质的调整，拓宽了试验过载特性的范围。模拟试验弹固定装置结构简单，固定框架可兼容原空气炮靶板安装基础。本发明可用于侵彻武器电子系统的力学过载环境试验、侵彻武器传感器相应特性试验研究、小尺寸火工品过载特性测试，其结构设计运用了ANSYS-LSdyna非线性显式动力学软件进行了力学校核计算，设计方法严谨，可行，具有较好的实用价值和可靠的操作性。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为空气炮加载弹的结构示意图。

图3为过载试验模拟弹的结构示意图。

图4为固定装置的结构示意图

图中，1为空气炮，2为空气炮加载弹，3为过载试验模拟弹，4为调整垫块，5为固定装置，6为测试记录装置，7为空气炮加载弹弹身，8为等效靶板，9为过载试验模拟弹弹头，10为过载试验模拟弹弹身，12为前护板，13为支撑钢板，15为后盖板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图所示，本方案包括有空气炮、空气炮加载弹、过载试验模拟弹和固定装置；空气炮加载弹置于空气炮内部；过载试验模拟弹固定在固定装置上；空气炮能够发射空气炮加载弹撞击在过载试验模拟弹上。空气炮加载弹包括有弹身和等效靶板；等效靶板固定在弹身上；等效靶板为撞击部。过载试验模拟弹包括有模拟弹弹身和能够更换的弹头；弹头为撞击部。模拟弹弹身的内部能够安装测试记录装置，测试记录装置记录的数据通过电缆传输至外部设备上。过载试验模拟弹与固定装置之间设置有调整垫块。固定装置包括有前护板、支撑钢板和后盖板；支撑钢板为整个固定装置提供支撑；前护板用于防护支撑钢板；后盖板笼罩整个支撑钢板后部。

本方案在实际测试时，将过载模拟实验弹固定在固定装置上，过载模拟实验弹弹身内部安装测试记录装置，将等效靶板安装在空气炮加载弹上，使用空气炮发射空气炮加载弹，使等效靶板撞击过载模拟实验弹，从而模拟侵彻武器在侵彻靶板过程中弹体内部经历的高g值宽脉宽力学环境。测试记录装置将数据传输到外部终端，从而无需在过载模拟实验弹的内部安装抗高g值宽脉宽电源系统和高g值宽脉宽弹载测试记录系统，降低了使用成本，具有较好的实用价值和可靠的操作性。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种新型空气炮等效加载试验装置，其特征是：包括有空气炮、空气炮加载弹、过载试验模拟弹和固定装置；所述空气炮加载弹置于空气炮内部；所述过载试验模拟弹固定在固定装置上；所述空气炮能够发射空气炮加载弹撞击在过载试验模拟弹上；所述空气炮加载弹包括有弹身和等效靶板；所述等效靶板固定在弹身上；所述等效靶板为撞击部；所述过载试验模拟弹包括有模拟弹弹身和能够更换的弹头；所述弹头为撞击部。

2.根据权利要求1所述的一种新型空气炮等效加载试验装置，其特征是：所述模拟弹弹身的内部能够安装测试记录装置，测试记录装置记录的数据通过电缆传输至外部设备上。

3.根据权利要求1所述的一种新型空气炮等效加载试验装置，其特征是：所述过载试验模拟弹与固定装置之间设置有调整垫块。

4.根据权利要求1所述的一种新型空气炮等效加载试验装置，其特征是：所述固定装置包括有前护板、支撑钢板和后盖板；所述支撑钢板为整个固定装置提供支撑；所述前护板用于防护支撑钢板；所述后盖板笼罩整个支撑钢板后部。