CN107202524A - 一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法，该方案包括有空气炮、实验模拟弹、回收箱和高速摄像机；实验模拟弹设置在空气炮内；高速摄像机的拍摄机位设置在实验模拟弹的飞行轨迹上；回收装置设置在实验模拟弹的着弹点；实验模拟弹的外部设置有尾翼装置。该方案中采用空气炮发射模拟实验弹，并通过高速摄像机记录模拟实验弹在飞行过程中的尾翼展开情况，能够实现在完全动态的情况下，完成火箭尾翼展开性能测试，可以比较真实地模拟尾翼在导弹飞行状态时的展开过程，有效评估尾翼的展开特性，降低导弹飞行试验的风险。
Description
技术领域
本发明涉及的是火箭弹尾翼装置展开特性的测试领域，尤其是一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法。
背景技术
为使导弹发射装置小型化，方便运输和贮存，战术导弹大量采用了箱(筒)式发射。折叠翼能够缩小飞行器的尺寸，便于储运和发射，从而提高武器系统的战术技术性能，已在现代飞行器上获得广泛应用。在通常情况下，弹翼折转叠合后与发射箱(筒)内壁相适应，贮存在发射箱(筒)中；导弹发射离筒后，弹翼在驱动力作用下展开到位并且锁定。折叠弹翼可缩小导弹的横向尺寸，适用于狭小面积的舰船或具有较大机动性的车载发射，并且较有利于导弹的日常维护。而从现代战争的实战要求来看，机动性尤为关键。
采用箱式发射的弹翼发射前折叠，发射后瞬间快速张开并可靠锁定，从而产生稳定力矩保证导弹稳定飞行。因此，弹翼的张开时间和同步性不但对飞行稳定性有重要的影响，而且对发射装置设计、射程、密集度都有较大的影响。
贾毅通过采用熔断康铜丝或通过电流引爆烟火作动筒内部填装的火药，使折叠翼机构瞬时产生一个较大的拉力使折叠翼快速展开的测试技术进行了试验研究。
中国航天科技集团第四研究院设计人员对折叠翼固定到固定台上和通过转台旋转的离心力模拟轴向过载进行了测试试验研究。折叠翼收拢后用包有点火药包的细绳约束，不能做到完全拉紧，折叠翼有一个初始的展开角度，使得测试的展开到位时间比实际飞行工况时较短，且离心力模拟轴向过载与实际飞行状态并不相符。
吴训涛针对某型导弹尾翼展开过程对飞行姿态的影响进行了细致地分析，并通过飞行试验数据对分析方法加以验证；最后论证了尾翼展开的不同步性会影响导弹的飞行姿态。
总结国内弹翼测试试验及分析研究，折叠翼都是处于静态或非实际动态下进行的。而折叠翼在实际工况展开时导弹具有一定的飞行速度，静态测试不能完全反应其实际工况。但导弹飞行试验成本高、风险大、周期长。
发明内容
本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法，该方案采用空气炮发射模拟实验弹，并通过高速摄像机记录模拟实验弹在飞行过程中的尾翼展开情况，能够实现在完全动态的情况下，完成火箭尾翼展开性能测试，其试验结构更加真实可靠，同时也无需进行导弹实弹发射，节省了实验成本，提高了实验的安全性。
本方案是通过如下技术措施来实现的：
一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置，包括有空气炮、实验模拟弹、回收箱和高速摄像机；实验模拟弹设置在空气炮内；高速摄像机的拍摄机位设置在实验模拟弹的飞行轨迹上；回收装置设置在实验模拟弹的着弹点；实验模拟弹的外部设置有尾翼装置。
作为本方案的优选：实验模拟弹包括有弹头和弹尾；弹头为实心结构，弹尾为空心结构；弹头和弹尾通过螺纹连接。
作为本方案的优选：尾翼装置包括有前安装环、整流罩、展开锁紧机构、后安装环、翼片、转轴；前安装环通过凸台与整流罩的凹槽进行连接，后安装环通过凹槽与整流罩的凸台进行连接，展开锁紧机构通过转轴与整流罩进行连接，翼片通过转轴与整流罩进行连接；所述整流罩固定在模拟实验弹外部。
作为本方案的优选：尾翼装置通过螺钉固定在弹头上实现径向固定连接，并且通过弹尾和弹头间的螺纹连接实现轴向固定。
一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试方法，包括有以下步骤：
a、将翼片处于收缩状态的模拟实验弹放入空气炮中；
b、调整空气炮角度，使着弹点瞄准回收箱；
c、调整高速摄像机的机位，是摄像取景范围覆盖模拟实验弹的飞行轨迹；
d、开启高速射线机，同时发射模拟实验弹，高速摄像全程捕捉空气炮试验模拟弹的飞行轨迹和尾翼装置展开全过程，用以测试尾翼张开时间及分析其同步性。
作为本方案的优选：模拟实验弹的发射初速度范围为50-150m/s。
作为本方案的优选：实验模拟弹的静稳定度不低于20%。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中采用空气炮发射模拟实验弹，并通过高速摄像机记录模拟实验弹在飞行过程中的尾翼展开情况，能够实现在完全动态的情况下，完成火箭尾翼展开性能测试，可以比较真实地模拟尾翼在导弹飞行状态时的展开过程，有效评估尾翼的展开特性，降低导弹飞行试验的风险。
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为本发明实验测试装置的结构示意图。
图2为模拟实验弹的结构示意图。
图3为尾翼装置的结构示意图。
图4为图3的右视图。
图中，1为空气炮，2为尾翼装置，3为模拟实验弹，4为高速摄像机，5为弹头，6为弹尾，7为螺钉，8为后安装环，9为整流罩，10为展开锁紧机构，11为前安装环，12为翼片，13为转轴，14为回收箱。
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。
实施例：
如图1-4，本测试装置包括有空气炮、实验模拟弹、回收箱和高速摄像机；实验模拟弹设置在空气炮内；高速摄像机的拍摄机位设置在实验模拟弹的飞行轨迹上；回收装置设置在实验模拟弹的着弹点；实验模拟弹的外部设置有尾翼装置。实验模拟弹包括有弹头和弹尾；弹头为实心结构，弹尾为空心结构；弹头和弹尾通过螺纹连接。尾翼装置包括有前安装环、整流罩、展开锁紧机构、后安装环、翼片、转轴；前安装环通过凸台与整流罩的凹槽进行连接，后安装环通过凹槽与整流罩的凸台进行连接，展开锁紧机构通过转轴与整流罩进行连接，翼片通过转轴与整流罩进行连接；所述整流罩固定在模拟实验弹外部。尾翼装置通过螺钉固定在弹头上实现径向固定连接，并且通过弹尾和弹头间的螺纹连接实现轴向固定。
采用本装置进行的测试方法包括有以下步骤：
a、将翼片处于收缩状态的模拟实验弹放入空气炮中；
b、调整空气炮角度，使着弹点瞄准回收箱；
c、调整高速摄像机的机位，是摄像取景范围覆盖模拟实验弹的飞行轨迹；
d、开启高速射线机，同时发射模拟实验弹，高速摄像全程捕捉空气炮试验模拟弹的飞行轨迹和尾翼装置展开全过程，用以测试尾翼张开时间及分析其同步性。
模拟实验弹的发射初速度范围为50-150m/s。
实验模拟弹的静稳定度不低于20%。
在本方法中，由于采用空气炮发射模拟实验弹，并通过高速摄像机记录模拟实验弹在飞行过程中的尾翼展开情况，能够实现在完全动态的情况下，完成火箭尾翼展开性能测试，可以比较真实地模拟尾翼在导弹飞行状态时的展开过程，有效评估尾翼的展开特性，降低导弹飞行试验的风险。
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 (7)
1.一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置，其特征是：包括有空气炮、实验模拟弹、回收箱和高速摄像机；所述实验模拟弹设置在空气炮内；所述高速摄像机的拍摄机位设置在实验模拟弹的飞行轨迹上；所述回收装置设置在实验模拟弹的着弹点；所述实验模拟弹的外部设置有尾翼装置。
2.根据权利要求1所述的一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法，其特征是：所述实验模拟弹包括有弹头和弹尾；所述弹头为实心结构，弹尾为空心结构；所述弹头和弹尾通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法，其特征是：所述尾翼装置包括有前安装环、整流罩、展开锁紧机构、后安装环、翼片、转轴；所述前安装环通过凸台与整流罩的凹槽进行连接，后安装环通过凹槽与整流罩的凸台进行连接，展开锁紧机构通过转轴与整流罩进行连接，翼片通过转轴与整流罩进行连接；所述整流罩固定在模拟实验弹外部。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试装置及测试方法，其特征是：所述尾翼装置通过螺钉固定在弹头上实现径向固定连接，并且通过弹尾和弹头间的螺纹连接实现轴向固定。
5.一种基于空气炮装置对尾翼展开特性的测试方法，其特征是：包括有以下步骤：
a、将翼片处于收缩状态的模拟实验弹放入空气炮中；
b、调整空气炮角度，使着弹点瞄准回收箱；
c、调整高速摄像机的机位，是摄像取景范围覆盖模拟实验弹的飞行轨迹；
d、开启高速射线机，同时发射模拟实验弹，高速摄像全程捕捉空气炮试验模拟弹的飞行轨迹和尾翼装置展开全过程，用以测试尾翼张开时间及分析其同步性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：所述模拟实验弹的发射初速度范围为50-150m/s。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是：所述实验模拟弹的静稳定度不低于20%。
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