CN109781384A - 一种多航行体并联入水实验装置 - Google Patents

一种多航行体并联入水实验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多航行体并联入水实验装置，包括三脚架，三角架云台上设有发射装置整体固定架；所述三角架云台上方设有发射装置，所述发射装置包括航行体滑道固定架，所述航行体滑道固定架上设有多个航行体滑道固定环，所述航行体滑道固定环内设有航行体滑道，所述航行体滑道的一端的外壁上固定有测速装置，所述航行体滑道的另一端内设有航行体，所述航行体通过电磁铁固定在所述航行体滑道内，所述三脚架上固定有水平仪。本发明可靠性高，成本低，操作简便，精度及效率较高，并且通过电磁铁可实现多个航行体滑道内的航行体的同步、异步入水。

Description

一种多航行体并联入水实验装置
技术领域
本发明涉及一种入水试验装置，具体地说是一种多航行体并联入水实验装置。
背景技术
目前，航行体模型入水主要涉及垂直入水、倾斜入水、跨介质飞行器的再入水等问题，在工程应用方面具有重要的价值，尤其像飞机、空中飞行器等空投鱼雷、深水炸弹、高速射弹的入水问题，入水瞬间受到很大的砰击载荷作用，入水后经历复杂的流体作用，可能还伴随着湍流、相变、压缩等现象，需要在前期进行大量的实验研究论证。特别是斜入水，相比较垂直入水，除了具有垂直方向的速度还有水平方向的速度，入水现象更加复杂。此外，针对目前饱和打击的要求，开展多航行体同步或者异步入水问题的研究意义重大，其入水过程更加复杂，实验研究不可或缺。
通常的入水问题主要是垂直入水，但类似空投鱼雷、射弹这种倾斜入水问题需要设计特殊的试验装置，以保证模型按照预定的航向姿态入水，并且实现多航行体并联入水。通常航行体模型斜入水实验在试验水池中进行，实验系统主要包括实验水槽、航行体释放装置、控制测试系统以及各种传感器。但现有的实验方法主要研究单航行体模型垂直入水或斜入水特性，对于多航行体斜入水问题的实验研究较少，受到一定限制。
入水实验研究中通常采用缩比的航行体模型开展实验，根据相似定律设计的航行体模型与实际工程问题有一定相似性，因此缩比模型实验对掌握航行体入水水动力学特性有着重要意义。通常的入水装置仅适用于单航行体垂直、倾斜入水，无法进行多航行体同步入水实验。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种多航行体并联入水实验装置。本发明采用的技术手段如下：
一种多航行体并联入水实验装置，包括三脚架，所述三脚架的顶端具有三脚架水平转动调节装置，所述三脚架水平转动调节装置上设有三脚架竖直转动调节装置，所述三脚架竖直转动调节装置的侧壁上设有三脚架调节手把，所述三脚架竖直转动调节装置的顶端设有三角架云台；
所述三角架云台上设有发射装置整体固定架，所述发射装置整体固定架包括竖直设置的耳板Ⅰ和竖直设置的耳板Ⅱ，所述耳板Ⅰ和所述耳板Ⅱ的底端均与所述三角架云台的上表面固定连接；
所述三角架云台上方设有发射装置，所述发射装置包括航行体滑道固定架，所述航行体滑道固定架包括中心转板和与所述中心转板的外沿固定连接并围绕所述中心转板的轴线均匀设置的四个航行体滑道固定环，所述航行体滑道固定环内设有航行体滑道，且所述航行体滑道固定环与所述航行体滑道的一端固定连接，所述航行体滑道呈圆筒形，所述航行体滑道的另一端的外壁上固定有测速装置，所述中心转板上固定有发射装置水平固定轴，所述发射装置水平固定轴远离所述中心转板的一端依次穿过所述耳板Ⅰ和所述耳板Ⅱ上部的通孔与配重装置固定连接，且所述发射装置水平固定轴与耳板Ⅰ和所述耳板Ⅱ转动连接；
所述中心转板与所述耳板Ⅰ之间设有套接固定在所述发射装置水平固定轴上的电磁铁固定支架，所述电磁铁固定支架上设有多个电磁铁，且每个电磁铁对应一个所述航行体滑道，所述电磁铁通过导线与供电装置电连接，所述航行体滑道内靠近所述电磁铁的一端设有可被所述电磁铁吸附的航行体；
所述三脚架竖直转动调节装置的侧壁上通过水平仪固定支架固定有水平仪。
所述水平仪固定支架通过水平仪固定销与所述三角架竖直转动调节装置的侧壁固定连接，所述水平仪设置在所述水平仪固定支架内，且所述水平仪的延伸方向与所述航行体滑道的轴线平行。
所述航行体的外径与所述航行体滑道的内径相匹配。
所述航行体滑道及电磁铁固定支架均为亚克力透明材料制成。
所述航行体由铸铁制成。
使用状态下：使用三角架调节把手在水平方向上转动所述三脚架水平转动调节装置，进而调整所述航行体滑道的位置，使航行体滑道具有测速装置的一端对准注有水的水箱中，之后使用三角架调节把手在竖直方向上转动所述三角架竖直转动调节装置，使所述航行体滑道具有测速装置的一端向水箱中的水面倾斜(向下倾斜)，此时所述水平仪显示出航行体滑道的倾斜角度，关闭所述供电装置使所述电磁铁停止工作，所述航行体自由滑行至水中，当所述航行体滑出所述航行体滑道时，所述测速装置测得所述航行体的滑行速度；直至所述航行体入水后完成试验。
本发明提供一种多航行体并联入水实验装置，可开展航行体模型在0m/s—5m/s低速下的入水实验研究，通过更换不同截面尺寸的航行体滑道和与所述航行体滑道相匹配的航行体即可实现不同规格航行体的入水，采用不同长度的滑道可以调节航行体出口速度，通过水平仪及三脚架云台可实现航行体15°—90°的倾斜入水，倾斜角度可精确至0.1°，并且通过电磁铁可实现多个航行体滑道内的航行体的同步、异步入水。整个装置易于获得，便于操作。
本实验装置可靠性高，成本低，操作简便，精度及效率较高。
基于上述理由本发明可在航行体入水试验等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式中一种多航行体并联入水实验装置结构示意图。
图2是图1中A部放大图。
图3是本发明具体实施方式中一种多航行体并联入水实验装置结构主视图。
图4是图3中B部放大图。
图5是本发明具体实施方式中航行体滑道固定架结构示意图。
图6是本发明具体实施方式中水平仪固定装置主视图。
图7是本发明具体实施方式中水平仪固定装置俯视图。
图8是本发明具体实施方式中水平仪固定装置侧视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图8所示，一种多航行体并联入水实验装置，包括三脚架1，所述三脚架1的顶端具有三脚架水平转动调节装置11，所述三脚架水平转动调节装置11上设有三脚架竖直转动调节装置12，所述三脚架竖直转动调节装置12的侧壁上设有三脚架调节手把13，所述三脚架竖直转动调节装置13的顶端设有三角架云台14；
所述三角架云台14上设有发射装置整体固定架2，所述发射装置整体固定架2包括竖直设置的耳板Ⅰ21和竖直设置的耳板Ⅱ22，所述耳板Ⅰ21和所述耳板Ⅱ22的底端均与所述三角架云台14的上表面固定连接；
所述三角架云台14上方设有发射装置3，所述发射装置3包括航行体滑道固定架31，所述航行体滑道固定架31包括中心转板311和与所述中心转板311的外沿固定连接并围绕所述中心转板311的轴线均匀设置的四个航行体滑道固定环312，所述航行体滑道固定环312内设有航行体滑道32，且所述航行体滑道固定环312与所述航行体滑道32的一端固定连接，所述航行体滑道32呈圆筒形，所述航行体滑道32的另一端的外壁上固定有测速装置4，所述中心转板311上固定有发射装置水平固定轴313，所述发射装置水平固定轴313远离所述中心转板311的一端依次穿过所述耳板Ⅰ21和所述耳板Ⅱ22上部的通孔与配重装置5固定连接(配重装置5也可以为驱动电机，当为驱动电机时，所述驱动电机的输出轴与所述发射装置水平固定轴313固定连接)，且所述发射装置水平固定轴313与耳板Ⅰ21和所述耳板Ⅱ22转动连接；
所述中心转板311与所述耳板Ⅰ21之间设有套接固定在所述发射装置水平固定轴313上的电磁铁固定支架6，所述电磁铁固定支架6上设有四个电磁铁61，且每个电磁铁61对应一个所述航行体滑道32，所述电磁铁61通过导线62与供电装置电连接，所述航行体滑道32内靠近所述电磁铁61的一端设有可被所述电磁铁61吸附的航行体7；
所述三脚架竖直转动调节装置12的侧壁上通过水平仪固定支架8固定有水平仪81。
所述水平仪固定支架8通过水平仪固定销82与所述三角架竖直转动调节装置12的侧壁固定连接，所述水平仪81设置在所述水平仪固定支架8内，且所述水平仪81的延伸方向与所述航行体滑道32的轴线平行。
所述航行体7的外径与所述航行体滑道32的内径相匹配。
所述航行体滑道32及电磁铁固定支架6均为亚克力透明材料制成。
所述航行体7由铸铁制成。
使用状态下：使用三角架调节把手13在水平方向上转动所述三脚架水平转动调节装置11，进而调整所述航行体滑道32的位置，使航行体滑道32具有测速装置4的一端对准注有水的水箱9中，之后使用三角架调节把手13在竖直方向上转动所述三角架竖直转动调节装置12，所述三脚架水平转动调节装置11上设有三脚架竖直转动调节装置，使所述航行体滑道32具有测速装置4的一端向水箱9中的水面倾斜(向下倾斜)，此时所述水平仪81显示出航行体滑道32的倾斜角度，关闭所述供电装置使所述电磁铁61停止工作，所述航行体7自由滑行至水中，当所述航行体7滑出所述航行体滑道32时，所述测速装置4测得所述航行体7的滑行速度；直至所述航行体7入水后完成试验。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种多航行体并联入水实验装置，包括三脚架，所述三脚架的顶端具有三脚架水平转动调节装置，所述三脚架水平转动调节装置上设有三脚架竖直转动调节装置，所述三脚架竖直转动调节装置的侧壁上设有三脚架调节手把，所述三脚架竖直转动调节装置的顶端设有三角架云台，其特征在于：
所述三角架云台上设有发射装置整体固定架，所述发射装置整体固定架包括竖直设置的耳板Ⅰ和竖直设置的耳板Ⅱ，所述耳板Ⅰ和所述耳板Ⅱ的底端均与所述三角架云台的上表面固定连接；
所述三角架云台上方设有发射装置，所述发射装置包括航行体滑道固定架，所述航行体滑道固定架包括中心转板和与所述中心转板的外沿固定连接并围绕所述中心转板的轴线均匀设置的多个航行体滑道固定环，所述航行体滑道固定环内设有航行体滑道，且所述航行体滑道固定环与所述航行体滑道的一端固定连接，所述航行体滑道呈圆筒形，所述航行体滑道的另一端的外壁上固定有测速装置，所述中心转板上固定有发射装置水平固定轴，所述发射装置水平固定轴远离所述中心转板的一端依次穿过所述耳板Ⅰ和所述耳板Ⅱ上部的通孔与配重装置固定连接，且所述发射装置水平固定轴与耳板Ⅰ和所述耳板Ⅱ转动连接；
所述中心转板与所述耳板Ⅰ之间设有套接固定在所述发射装置水平固定轴上的电磁铁固定支架，所述电磁铁固定支架上设有多个电磁铁，且每个电磁铁对应一个所述航行体滑道，所述电磁铁通过导线与供电装置电连接，所述航行体滑道内靠近所述电磁铁的一端设有可被所述电磁铁吸附的航行体；
所述三脚架竖直转动调节装置的侧壁上通过水平仪固定支架固定有水平仪。
2.根据权利要求1所述的一种多航行体并联入水实验装置，其特征在于：所述水平仪固定支架通过水平仪固定销与所述三角架竖直转动调节装置的侧壁固定连接，所述水平仪设置在所述水平仪固定支架内，且所述水平仪的延伸方向与所述航行体滑道的轴线平行。
3.根据权利要求1所述的一种多航行体并联入水实验装置，其特征在于：所述航行体滑道固定架包括四个航行体滑道固定环。
4.根据权利要求1所述的一种多航行体并联入水实验装置，其特征在于：所述航行体的外径与所述航行体滑道的内径相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种多航行体并联入水实验装置，其特征在于：所述航行体滑道及电磁铁固定支架均为亚克力透明材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种多航行体并联入水实验装置，其特征在于：所述航行体由铸铁制成。
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