CN107796269A - 磁化等离子体火炮火药研究用测试装置 - Google Patents

磁化等离子体火炮火药研究用测试装置 Download PDF

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Abstract

磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，包括基座，基座的顶端设有缓冲装置安装滑槽，缓冲装置安装滑槽沿前后方向贯穿基座的上部，缓冲装置安装滑槽内安装有缓冲滑块，缓冲滑块可沿着缓冲装置安装滑槽前后滑动，缓冲滑块的顶端设有火药燃烧室固定槽，火药燃烧室固定槽沿前后方向贯穿缓冲滑块的上部，火药燃烧室固定槽内设有火药燃烧室，火药燃烧室的上部设有用于固定火药燃烧室的定位箍。其目的在于提供一种可深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响，进而可为设计制造更先进的磁化等离子体火炮提供各方面设计参数的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置。

Description

磁化等离子体火炮火药研究用测试装置
技术领域
本发明涉及一种磁化等离子体火炮火药研究用测试装置。
背景技术
专利号201510137072.5、发明名称为“磁化等离子体火炮”的发明专利，公开了一种磁化等离子体火炮，所述火炮的身管设置有磁场，磁场方向沿身管轴线方向指向炮口，并且磁场强度从身管内壁到身管轴线呈衰减分布，火炮发射时在磁场作用下身管内的气体能够电离成等离子体并在身管内壁上形成等离子体鞘层。
该磁化等离子体火炮在身管内壁上形成的磁化等离子体鞘层呈现出压力各向异性特征，并具有隔热作用，可使火炮身管所受径向力大幅降低，又能使弹丸的推动力大幅提高，同时还能大幅提高身管耐热性，延长使用寿命。
上述磁化等离子体火炮是借助于发射药爆炸的高温气体中产生的带电粒子在磁场作用下形成离子体鞘层，因此，如果能够进一步提高发射药爆炸的高温气体中的带电粒子的浓度，就能进一步大幅度的提高磁化等离子体火炮的磁化等离子体鞘层对火炮身管的保护能力，进一步大幅提高火炮身管的耐热性，延长火炮身管的使用寿命。因此，进一步深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响就显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响，进而可为设计制造更先进的磁化等离子体火炮提供各方面设计参数的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，包括基座，基座的顶端设有缓冲装置安装滑槽，缓冲装置安装滑槽沿前后方向贯穿基座的上部，缓冲装置安装滑槽内安装有缓冲滑块，缓冲滑块可沿着缓冲装置安装滑槽前后滑动，缓冲滑块的顶端设有火药燃烧室固定槽，火药燃烧室固定槽沿前后方向贯穿缓冲滑块的上部，火药燃烧室固定槽内设有火药燃烧室，火药燃烧室的上部设有用于固定火药燃烧室的定位箍，定位箍的左端与缓冲滑块顶端的左侧固定相连，定位箍的右端与缓冲滑块顶端的右侧固定相连；
所述火药燃烧室的前端设有排气口，火药燃烧室的排气口与火炮模拟身管后端的进气口相通，火炮模拟身管的后端与火药燃烧室的前端固定相连，火炮模拟身管外侧壁的附近设有一个以上的永磁铁或设有电磁线圈，永磁铁或电磁线圈可在火炮模拟身管内产生磁场；
所述火炮模拟身管的侧壁上设有一个以上的用于测量火炮模拟身管内部温度的温度传感器、一个以上的用于测量火炮模拟身管内部压力的压力传感器和一个以上的用于测量火炮模拟身管内部磁场强度的磁场传感器。
所述火药燃烧室的侧壁上设有一个以上的用于测量火药燃烧室内部压力的压力传感器，火药燃烧室的侧壁上设有一个以上的用于测量火药燃烧室内部光谱的透视窗口，透视窗口处设有蓝宝石制成的封堵块。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其中所述基座安装固定在底板上，所述火炮模拟身管上自前向后依次设有2—6个温度传感器、2—6个压力传感器和2—6个磁场传感器。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其中所述火炮模拟身管上设有用于测量火炮模拟身管内气流流速的气体流速传感器。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其中所述火炮模拟身管采用碳纤维制成，火炮模拟身管的后端与火药燃烧室的前端通过螺纹连接固定相连。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其中所述电磁线圈前后位置可调地安装在底板。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置在使用时，可将发射药及模拟弹头置于火药燃烧室中点燃，让爆燃的发射药推动模拟弹头经由火炮模拟身管喷射出去，而沿轴向穿过火炮模拟身管的燃爆烟气会处于等离子状态，处于等离子状态的燃爆烟气会沿着火炮模拟身管运动到永磁铁或电磁线圈在火炮模拟身管7内产生的磁场中，并受到磁场的作用。由于火炮模拟身管上设有一个以上的用于测量火炮模拟身管内部温度的温度传感器、一个以上的用于测量火炮模拟身管内部压力的压力传感器和一个以上的用于测量火炮模拟身管内部磁场强度的磁场传感器，可通过温度传感器检测到火炮模拟身管内部的温度值，通过压力传感器检测到火炮模拟身管内部的压力值，通过磁场传感器检测到火炮模拟身管内部的磁场强度值。进而可通过检测到的火炮模拟身管内部的温度值、压力值和磁场强度值的变化情况来分析研究磁化等离子体火炮的机理。因此，本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置具有可深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响，进而可为设计制造更先进的磁化等离子体火炮提供各方面设计参数的特点。
下面结合附图对本发明磁化等离子体火炮火药研究用测试装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明磁化等离子体火炮火药研究用测试装置的主视图；
图2为图1的右侧视图；
图3为图1的俯视图；
图4为本发明磁化等离子体火炮火药研究用测试装置的立体图。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，包括基座1，基座1的顶端设有缓冲装置安装滑槽2，缓冲装置安装滑槽2沿前后方向贯穿基座1的上部，缓冲装置安装滑槽2内安装有缓冲滑块3，缓冲滑块3可沿着缓冲装置安装滑槽2前后滑动，缓冲滑块3的顶端设有火药燃烧室固定槽4，火药燃烧室固定槽4沿前后方向贯穿缓冲滑块3的上部，火药燃烧室固定槽4内设有火药燃烧室5，火药燃烧室5的上部设有用于固定火药燃烧室5的定位箍6，定位箍6的左端与缓冲滑块3顶端的左侧固定相连，定位箍6的右端与缓冲滑块3顶端的右侧固定相连；
所述火药燃烧室5的前端设有排气口，火药燃烧室5的排气口与火炮模拟身管7后端的进气口相通，火炮模拟身管7的后端与火药燃烧室5的前端固定相连，火炮模拟身管7外侧壁的附近设有一个以上的永磁铁或设有电磁线圈8，永磁铁或电磁线圈8可在火炮模拟身管7内产生磁场；
所述火炮模拟身管7的侧壁上设有一个以上的用于测量火炮模拟身管7内部温度的温度传感器8、一个以上的用于测量火炮模拟身管7内部压力的压力传感器9和一个以上的用于测量火炮模拟身管7内部磁场强度的磁场传感器。
所述火药燃烧室5的侧壁上设有一个以上的用于测量火药燃烧室5内部压力的压力传感器，火药燃烧室5的侧壁上设有一个以上的用于测量火药燃烧室5内部光谱的透视窗口10，透视窗口10处设有蓝宝石制成的封堵块。
作为本发明的进一步改进，上述基座1安装固定在底板11上，所述火炮模拟身管7上自前向后依次设有2—6个温度传感器8、2—6个压力传感器9和2—6个磁场传感器。在使用时，可通过2—6个温度传感器8同步检测到火炮模拟身管7内部多处的温度值，通过2—6个压力传感器9同步检测到火炮模拟身管7内部多处的压力值，通过2—6个磁场传感器同步检测到火炮模拟身管7内部多处的磁场强度值。
作为本发明的进一步改进，上述火炮模拟身管7上设有用于测量火炮模拟身管7内气流流速的气体流速传感器。
作为本发明的进一步改进，上述火炮模拟身管7采用碳纤维制成，火炮模拟身管7的后端与火药燃烧室5的前端通过螺纹连接固定相连。
作为本发明的进一步改进，上述电磁线圈8前后位置可调地安装在底板11。在使用时，可通过调整电磁线圈8的前后位置让电磁线圈8在火炮模拟身管7内部的不同部位建立磁场。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置在使用时，可将发射药及模拟弹头置于火药燃烧室5中点燃，让爆燃的发射药推动模拟弹头经由火炮模拟身管7喷射出去，而沿轴向穿过火炮模拟身管7的燃爆烟气会处于等离子状态，处于等离子状态的燃爆烟气会沿着火炮模拟身管7运动到永磁铁6或电磁线圈8在火炮模拟身管7内产生的磁场中，并受到磁场的作用。由于火炮模拟身管7上设有一个以上的用于测量火炮模拟身管7内部温度的温度传感器8、一个以上的用于测量火炮模拟身管7内部压力的压力传感器9和一个以上的用于测量火炮模拟身管7内部磁场强度的磁场传感器，可通过温度传感器8检测到火炮模拟身管7内部的温度值，通过压力传感器9检测到火炮模拟身管7内部的压力值，通过磁场传感器检测到火炮模拟身管7内部的磁场强度值。进而可通过检测到的火炮模拟身管7内部的温度值、压力值和磁场强度值的变化情况来分析研究磁化等离子体火炮的机理。因此，本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置具有可深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响，进而可为设计制造更先进的磁化等离子体火炮提供各方面设计参数的特点。
本发明的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，可用于研究气体流速对等离子体隔热特性的影响，气体温度对等离子体隔热特性的影响，等离子体密度对等离子体隔热特性的影响，磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响等，进而可为设计制造更先进的磁化等离子体火炮提供各方面设计参数。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其特征在于：包括基座(1)，基座(1)的顶端设有缓冲装置安装滑槽(2)，缓冲装置安装滑槽(2)沿前后方向贯穿基座(1)的上部，缓冲装置安装滑槽(2)内安装有缓冲滑块(3)，缓冲滑块(3)可沿着缓冲装置安装滑槽(2)前后滑动，缓冲滑块(3)的顶端设有火药燃烧室固定槽(4)，火药燃烧室固定槽(4)沿前后方向贯穿缓冲滑块(3)的上部，火药燃烧室固定槽(4)内设有火药燃烧室(5)，火药燃烧室(5)的上部设有用于固定火药燃烧室(5)的定位箍(6)，定位箍(6)的左端与缓冲滑块(3)顶端的左侧固定相连，定位箍(6)的右端与缓冲滑块(3)顶端的右侧固定相连；
所述火药燃烧室(5)的前端设有排气口，火药燃烧室(5)的排气口与火炮模拟身管(7)后端的进气口相通，火炮模拟身管(7)的后端与火药燃烧室(5)的前端固定相连，火炮模拟身管(7)外侧壁的附近设有一个以上的永磁铁或设有电磁线圈(8)，永磁铁或电磁线圈(8)可在火炮模拟身管(7)内产生磁场；
所述火炮模拟身管(7)的侧壁上设有一个以上的用于测量火炮模拟身管(7)内部温度的温度传感器(8)、一个以上的用于测量火炮模拟身管(7)内部压力的压力传感器(9)和一个以上的用于测量火炮模拟身管(7)内部磁场强度的磁场传感器。
所述火药燃烧室(5)的侧壁上设有一个以上的用于测量火药燃烧室(5)内部压力的压力传感器，火药燃烧室(5)的侧壁上设有一个以上的用于测量火药燃烧室(5)内部光谱的透视窗口(10)，透视窗口(10)处设有蓝宝石制成的封堵块。
2.根据权利要求1所述的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其特征在于：所述基座(1)安装固定在底板(11)上，所述火炮模拟身管(7)上自前向后依次设有2—6个温度传感器(8)、2—6个压力传感器(9)和2—6个磁场传感器。
3.根据权利要求2所述的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其特征在于：所述火炮模拟身管(7)上设有用于测量火炮模拟身管(7)内气流流速的气体流速传感器。
4.根据权利要求1或2或3所述的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其特征在于：所述火炮模拟身管(7)采用碳纤维制成，火炮模拟身管(7)的后端与火药燃烧室(5)的前端通过螺纹连接固定相连。
5.根据权利要求4所述的磁化等离子体火炮火药研究用测试装置，其特征在于：所述电磁线圈(8)前后位置可调地安装在底板(11)。
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