CN111854519A - 一种火炮温度冲击试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火炮温度冲击试验系统及试验方法，包括大型射击步入式试验箱、子母运输车、小型温储试验装置，三者匹配使用完成火炮温度冲击试验；大型射击步入式试验箱，主要功能用于保温试验后的射击试验，小型温储试验装置用来开展温度储存试验，子母运输车用于完成5分钟内温储试验装置与大型射击步入式试验箱之间的火炮运输工作，三者匹配使用来完成火炮温度冲击试验。大型步入式试验箱、小型温储试验装置同时可开展常规高温、低温、湿热、循环等环境试验，从占用试验场地、用电功耗方面大大减少了建设成本。

Description

一种火炮温度冲击试验系统及试验方法

技术领域

本发明涉及火炮温度冲击试验技术领域，具体涉及一种火炮温度冲击试验系统及通过该系统进行温度冲击试验的方法。

背景技术

火炮自动机温度冲击试验标准要求火炮自动机在5分钟之内完成-40℃升至50℃、50℃降至-40℃的温度转换，并完成温度冲击后的实弹射击试验，这就要求环境试验箱的升降温速率达到18℃/min以上；对于大型步入式环境试验箱速率达到18℃/min，一是造价成本太高，压缩机组、加热系统体积庞大，较1℃/min试验箱成本高出8-10倍，建设成本达3000万以上，体积增加10倍；二是能耗较大，速率升高导致的结果就是能耗指数级升高，能耗由350Kw,提升至3000Kw左右。因此提高大型步入式环境试验箱升降温速率较为理想化。传统火炮温度冲击测试在采用两个同等规模步入式射击试验箱，一个步入式高温试验箱、一个步入式低温试验箱，人员手动将火炮自动机在高温低温箱之间移动，此方法的弊端是场地资源浪费，建设费用高，而且试验箱一个单独高温、一个单独低温，无法在一个箱内开展高低温循环试验，无法进行湿度、结冰结霜等环境试验，试验箱功能单一，无法满足严酷的环境考核要求。同时，随着火炮系统的发展，火炮性能、威力提升导致重量提高，通过人力完成火炮运输已无法实现，且存在低温冻伤、高温灼伤操作人员的安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决现有温度冲击测试系统实用性低的问题，本发明提供一种火炮温度冲击试验系统及试验方法；该系统包括大型射击步入式试验箱、子母运输车、小型温储试验装置，三者匹配使用完成火炮温度冲击试验。

本发明的技术方案是：一种火炮温度冲击试验系统，包括水塔、冷却循环水管、大型射击步入式试验箱、大型射击步入式试验箱冷却循环水管和射击步入式试验箱机组房，还包括子母运输车和小型温储试验装置；所述射击步入式试验箱机组房位于大型射击步入式试验箱和小型温储试验装置之间，且大型射击步入式试验箱和小型温储试验装置之间的距离不超过10米；小型温储试验装置通过冷却循环水管及大型射击步入式试验箱冷却循环水管与冷却水塔连接，大型射击步入式试验箱与小型温储试验装置共用冷却水塔；

所述子母运输车包括子车和母车，子车位于母车上，被测试件位于子车上，子车通过母车滑轮导轨进行来回滑动；所述小型温储试验装置整体为一箱体，内部为空腔工作区域，箱体一端开有箱门，被测试件通过子母运输车被推入箱体内完成试验；子母运输车能够快速完成大型射击步入式试验箱与小型温储试验装置之间火炮运输工作。

本发明的进一步技术方案是：所述小型温储试验装置包括箱体、玻璃内门、和梯形滑轮导轨，箱体内部设有制冷系统、加热系统、加湿系统和控制系统，与常规高低温试验箱相同；所述玻璃内门位于所述箱门内侧，所述玻璃内门分为上玻璃门和下玻璃门，玻璃内门周围通过柔性密封板进行密封；两个玻璃门同侧与箱体侧壁铰接且分别能打开；梯形滑轮导轨位于箱体内，和子车相互配合，将被测试件运入箱体内。

本发明的进一步技术方案是：所述小型温储试验装置的侧壁上还开有一侧门，侧门中央安装有可视窗。

本发明的进一步技术方案是：所述小型温储试验装置还设有干风吹扫系统，包括左干出风管、右干出风管、感应金属片和接近开关，其中左干出风管和右干出风管分别位于箱体两侧壁上，靠近箱门处；箱门顶端安装有感应金属片，当箱门打开时，感应金属片远离接近开关，给出高电平信号，干风吹扫系统工作，左干出风管、右干出风管相对吹风形成隐形风幕，保证箱体内部进入空气干燥；当箱门关闭时，感应金属片靠近接近开关，接近开关给出低电平信号，干风吹扫系统停止工作。

本发明的进一步技术方案是：所述母车为管件搭建而成的矩形框架，底部连有定向滑轮，顶部装有梯形滑轮导轨，周围设有围栏；子车包括子车定向轮和子车承载面板，子车底部装有子车定向轮，顶部铺有子车承载面板，子车承载面板开有若干通孔作为面板循环风孔；梯形滑轮导轨两导轨中心间距与子车定向轮中心间距相等；子车底部安装的子车定向轮可沿母车上梯形滑轮导轨滑动。

本发明的进一步技术方案是：母车一侧顶部设有可开合连杆，当子车全部滑入母车可开合连杆的一端时，子车的高度高于母车围栏的高度，关闭可开合连杆，可防止子车滑出母车。

本发明的进一步技术方案是：所述母车包括母车Ⅰ部和母车Ⅱ部；其中母车Ⅰ部和母车Ⅱ部结构相同；母车Ⅰ部一侧与母车Ⅱ部一侧可调节式搭扣连接。

本发明的进一步技术方案是：所述子车承载面板采用不锈钢材料制成。

本发明的进一步技术方案是：还包括地面定位运输导轨和辅助定位板，其中地面定位运输导轨安装于小型温储试验装置入口处的地面上；所述地面定位运输导轨形状尺寸、导轨间距均与温储装置底部梯形滑轮导轨、子母运输车中母车导轨一致；所述地面定位运输导轨上安装有辅助定位板，所述辅助定位板在安装地面定位导轨时起定位作用，使得地面定位运输导轨间距与箱内滑轮导轨间距相吻合；地面定位运输导轨安装到位后，拆除辅助定位板即可。

本发明的进一步技术方案是：一种火炮温度冲击试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：高温储存试验：定义整个试验的温度范围为T₁—T₂，其中T₁为高温，T₂为低温；将火炮搁置于射击步入式试验箱射击试验台架上，进行高温储存试验；试验箱进行升温，待温度升至T₁时进行高温存储和高温保存，启动小型温储试验装置后再进行降温，其中降温速率和升温速率相同；待温度降至T₂时保持低温状态。

步骤二：高温冲击低温试验：火炮在高温T₁时进行保温，将子母运输车推入高温试验箱，人员利用耐高低温手套将火炮试件从射击试验台架放入子母运输车的子车内，然后将火炮试件与子母运输车一起从大型射击步入式试验箱推出，运送至小型温储试验装置位置处，打开小型温储试验装置，将子车与火炮试件一起推入低温小型温储试验装置，确保在5min内将火炮送入低温小型温储试验装置，关上箱门；完成火炮试件由高温T₁至低温T₂的温度冲击考核。

步骤三：火炮低温T₂需储存t₁小时后进行实弹射击试验，由于小型温储试验装置无法开展射击试验，在此t小时内，大型射击步入式需完成高温T₁到T₂温度变化以此来实现低温T₂的射击条件，而小型温储试验装置需要完成T₂到T₁的温度转换以此来实现火炮低温实弹射击后进行低温高温温度冲击考核；以此完成火炮试件低温条件下射击试验。

步骤四：低温冲击高温试验：子车与火炮试件从低温小型温储试验装置拉出后，小型温储试验装置进行T₂到T₁升温试验，当温度升至T₁时进行恒温等待；当大型射击步入式试验箱内射击试验结束后，通过子母运输车将低温火炮运输于小型温储试验装置，完成火炮试件由低温T₂到高温T₁的温度冲击考核。

步骤五：高温射击试验：火炮高温T₁需储存t₂小时后进行实弹射击试验，在此t₂小时内，大型射击步入式试验箱需完成T₂到T₁温度变化以此来实现高温T₁的射击条件，而小型温储试验装置需要完成T₁到T₂的温度转换以此来实现火炮高温实弹射击后第二轮高温-低温的温度冲击考核。

步骤六：完成上述五个步骤后，即完成一次循环试验；继续重复试验，直至完成火炮5分钟温度冲击试验考核要求。

发明效果

本发明的技术效果在于：本发明火炮温度冲击试验系统包括大型射击步入式试验箱、子母运输车、小型温储试验装置，三者匹配使用完成火炮温度冲击试验；大型射击步入式试验箱，主要功能用于保温试验后的射击试验，小型温储试验装置用来开展温度储存试验，子母运输车用于完成5分钟内温储试验装置与大型射击步入式试验箱之间的火炮运输工作，三者匹配使用来完成火炮温度冲击试验。

大型步入式试验箱、小型温储试验装置同时可开展常规高温、低温、湿热、循环等环境试验，从占用试验场地、用电功耗方面大大减少了建设成本。

1.大型射击步入式试验箱、小型温储试验装置、子母运输车三者匹配使用，大大降低建设成本，建设费用由3000万降至320万；试验能耗由3000Kw降至400Kw；建设场地缩小近一半。

2.大型射击步入式试验箱作为主要设备，可开展高温、低温、温度冲击、结冰结霜、温度循环、湿热循环环境考核条件下实弹射击试验；建设费用为290万；进行温度冲击试验时可同小型温储试验装置、子母运输车共同完成；可独立开展环境试验要求的高温、低温、湿热循环等环境存储试验。

3.小型温储试验装置在火炮温度冲击试验中起辅助温储作用，配合大型射击步入式试验箱开展火炮温度冲击试验，建设费用为30万，除了配合开展火炮温冲试验外，可单独开展环境试验要求高温、低温、湿热循环等环境存储试验。

4.子母运输车可快速完成大型射击步入式试验箱与小型温储试验装置之间火炮运输工作，配合完成5分钟高低温冲击试验，建设成本为1万元，可独立作为运输车辆使用。

附图说明

图1是本发明一种火炮温度冲击试验系统各部分装置匹配使用示意图

图2是本发明子母运输车中子车与小型温储试验装置匹配使用示意图图

图3是本发明中温储装置结构示意图

图4是本发明中干风吹扫系统工作示意图

图5是本发明中子母运输车结构示意图

图6是图4中母车结构示意图

图7是图5中子车结构示意图

图8子母运输车中定位运输导轨俯视图

图9是可调节式搭扣示意图

图10是可开合连杆连接示意图

1—水塔；2—冷却循环水管；3—大型射击步入式试验箱；4—子母运输车；5—小型温储试验装置；6—子车；7—试件；8—母车；9—箱体；10—上玻璃门柔性密封板；11—上玻璃门；12—下玻璃门；13—下玻璃门柔性密封板；14—梯形滑轮导轨；15—可调节支架层；16—接近开关；17—侧门；18—感应金属片；19—辅助定位板；20—地面定位运输导轨；21—左干风出风管；22—干风吹扫隐形风幕；23—右干风出风管；24—射击步入式试验箱机组房25—大型射击步入式试验箱冷却循环水管；26—可开合连杆；27—母车Ⅰ部；28—母车Ⅱ部；29—定向滑轮；30—可调节式搭扣；31—子车承载面板；32—面板循环风孔；33—子车定向轮；34—锁座；35—钩环；36—U型卡槽；37—螺栓

具体实施方式

参见图1—图10，本发明一种火炮温度冲击试验系统，包括大型射击步入式试验箱3、小型温储试验装置5、子母运输车4；大型射击步入式试验箱3设置在试验场地射击靶道，其一侧为射击步入式试验箱机组房24，射击步入式试验箱机组房24一侧为小型温储试验装置5；大型步入式试验箱与小型温储试验装置直线距离不超过10米，便于子母运输车5分钟内完成火炮运输工作。所述大型射击步入式试验箱3中可进行在高温、低温、温度冲击、结冰结霜、温度循环、湿热循环条件下的实弹射击试验，或高温、低温、湿热循环环境存储试验；所述冷却循环水管2、大型射击步入式试验箱冷却循环水管25分别有进水出水两路，进水路将通过水塔1冷却后的水资源提供给大型射击步入式试验箱3及小型温储试验装置5，出水路将两设备工作运行产生的热量通过处水路带出反馈给水塔1进行冷却，进出水路通过水塔1循环散热原理从而保障了大型步入式与小型温储装置的稳定运行。小型温储试验装置5通过冷却循环水管2及大型射击步入式试验箱冷却循环水管25与冷却水塔1连接，大型射击步入式试验箱3与小型温储试验装置5共用一个冷却水塔1，有效节约场地资源；所述小型温储试验装置5内可进行高温、低温、湿热循环环境存储试验，也可进行火炮温度冲击试验；子母运输车4包括子车和母车，子车6设置有子车定向滑轮33，母车8设置有梯形滑轮导轨14，所述子车6可通过母车上梯形滑轮导轨14及小型温储试验装置内梯形滑轮导轨14将火炮试件送入所述小型温储试验装置内；在火炮进行5分钟温度冲击试验时，所述子母运输车4可快速完成大型射击步入式试验箱3与小型温储试验装置5之间火炮运输工作。

所述大型射击步入式试验箱采用现有大型步入式试验箱，本实施例中采用的大型射击步入式试验箱为广州克莱美特仪器设备科技有限公司公司生产，型号为TW-460-70-WH。

参照图2-图3。所述温储装置内部制冷系统、加热系统、加湿系统、控制系统设计原理与常规高低温试验箱相同，制冷系统一般采用两级复叠式制冷模式实现低温工作，制冷用压缩机一般引用德国谷伦品牌；加热系统一般采用电阻加热器工作模式实现高温工作，加湿系统通过蒸汽加湿原理实现湿度工作，控制系统一般采用PID控制模式实现温度、湿度精准控制，加热、加湿、控制系统硬件成熟，国产品牌较多。所述箱体9一端安装有箱门；由于火炮试件在进行高温—低温、低温—高温的温度冲击转换试验时，需频繁开关箱门，箱体内会出现较大温度波动，尤其在低温工作期间，开箱门瞬间箱内空气与外面热空气交换，箱体内壁很快会出现结冰结霜现象，结霜严重有可能导致装置停止工作。因此在所述箱门内侧设计安装有玻璃门，玻璃门左端通过铰链安装模式固定于箱内侧壁上，玻璃门材质为加厚钢化玻璃，耐温范围-200℃—350℃；所述玻璃门分为上玻璃门11和下玻璃门12两部分，上玻璃门11与箱内顶部及箱体右侧壁、下玻璃门12与箱内底部之间、箱体右侧壁、以及两玻璃门之间分别有8mm间隙，便于上玻璃门11与下玻璃门12通畅开合；所述玻璃门四周间隙边缘分别粘贴上玻璃门柔性密封板10及下玻璃门柔性密封板13，所述上玻璃门柔性密封板10及下玻璃门柔性密封板13采用柔性硅胶密封条，柔性硅胶密封条耐温范围-70℃—200℃，避免开门时冷空气泄漏、外面热空气进入箱体内，有效阻隔内外空气对流；火炮试件7与子母运输车中子车6的总高度，小于上玻璃门11的下边缘到母车上梯形滑轮导轨14的距离，因此仅需打开下玻璃门12即可将试件7与子车6送入所述温储装置中，无需打开上玻璃门11，单开玻璃门也避免了箱内温度的迅速下降和结霜的现象发生。所述温储箱箱体侧壁且远离箱体主入口处，设计安装侧门17，所述侧门上安装有可视窗，便于观察试验箱内试件情况。

参照图3和图4；所述温储装置底部机组位置处安装有干风吹扫系统，所述左干出风管21和右干出风管23对称安装在箱体两侧壁上，且靠近箱体主出入口位置处；出风口为左右两排孔排风设计，干风吹扫系统工作时，在箱体主入口处会形成干风吹扫隐形风幕22，当部分空气进入箱内时，所述干风吹扫隐形风幕22使得箱内空气一直保持微正压状态，确保仅有少量外界湿空气进入箱内，也达到了阻隔内外空气交流的目的。

参照图2和图3，所述温储装置箱体外侧壁上安装有接近开关16，接近开关引用欧姆龙E2E-X2E1-Z型，所述干风吹扫系统是否工作通过接近开关16来控制；箱门顶端安装有感应金属片18，当箱门打开时，感应金属片18远离接近开关16，给出高电平信号，干风吹扫系统工作，保证箱体内部进入空气干燥；当箱门关闭时，感应金属片18靠近接近开关16，接近开关给出低电平信号，干风吹扫系统停止工作；确保只要箱门打开状态干风吹扫系统必须工作，保障箱内空气干燥，设备稳定运行。

只要在试验期间打开箱门或打开玻璃内门，外部湿空气必会进入所述温储装置内部；尤其低温试验时，冷热空气交换，会迅速出现结霜现象，结霜严重的会导致系统冷凝器停止工作，进而导致系统故障发生。本实施例中干风吹扫系统无热再生空气干燥器，通过“压力变化”变压吸附原理来达到干燥效果；由于空气容纳水汽的能力与压力成反比，其干燥后的一部分空气，称为再生气减压膨胀至大气压，这种压力变化使膨胀空气变得更干燥，然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层，干燥的再生气吸出干燥剂里的水份，将其带出干燥器来达到脱湿的目的。所述干风吹扫系统无需热源，可连续向箱内提供干燥空气，输出干燥气体温度；系统干燥处理量为3m³/min,压力为1.0Mpa，可源源不断的输入干燥空气。

所述温储装置还设置有可调节支架层15，如果试件较多，可先打开下玻璃门12将部分试件通过子车装入下层；再打开上玻璃门11，将其余试件送入可调节支架层15上。

参照图1、图5、图6、图7、图10；所述子母车4包括子车6和母车8两部分；母车8包括母车Ⅰ部27和母车Ⅱ部28两部分，形状尺寸相同，均为由不锈钢回型管焊接而成的矩形框架；母车Ⅰ部27末端与母车Ⅱ部28首端通过两组可调节式搭扣30连接而成，可拼装成整体进行运输也可单独使用；母车Ⅰ部27、母车Ⅱ部28两端均安装定向滑轮29；所述定向滑轮29可沿地面定位运输导轨20滑动，便于运输。母车底部及顶部分别焊接有加强管，便于整个运输车可承载200公斤以上试件；母车矩形框架上部安装有两条梯形滑轮导轨14，与框架上部的回型管焊接，所述母车上梯形滑轮导轨14距地面的距离与小型温储试验箱5箱内底面导轨距地面的距离相等，所述子车定向轮33可沿母车梯形滑轮导轨14滑动；母车顶部设置安装有围栏，与整体框架焊接为一体；所述母车顶部设置有围栏，母车1部首端围栏栏杆采用可开合连杆26，所述可开合连杆26一端与框架一端上的不锈钢回型管转动连接，所述可开合连杆6另一端开设螺孔；框架另一端不锈钢回型管上焊有U型卡槽36，所述U型卡槽36两侧壁上开设分别开设通孔；当子车全部进入母车后，合上可开合连杆26，同时将可开合连杆26另一端卡入所述U型卡槽36中，所述可开合连杆26另一端螺孔轴线与所述U型卡槽36两侧壁上通孔轴线重合；将螺栓37插入所述螺孔及通孔中，可防止子车滑出母车，当子车及试件需要送入小型温储试验箱时，打开可开合连杆6，将子车6及试件从母车上推出；

参照图6、图9，母车Ⅰ部27末端与母车Ⅱ部8首端的不锈钢回型管通过可调节式搭扣30连接，两侧各通过6个可调节式搭扣30连接；所述可调节式搭扣30优选尚坤SK3-021-1S型不锈钢螺纹调节扣；所述可调节式搭扣30包括锁座34和钩环35，锁座34安装于母车Ⅰ部27末端，钩环35安装于母车Ⅱ部28首端，通过调节钩环35螺纹以调节不同的迫紧程度。

参照图7；子车6整体为一屉型设计，采用不锈钢回型管焊接成矩形框架，用于存放试件；所述子车6底部安装有3组子车定向轮33，所述子车定向轮33可沿母车梯形滑轮导轨14滑动；子车6底部固定安装有子车承载面板31，由不锈钢材料制成，所述子车承载面板31上开有若干通孔，用做面板循环风孔32，在进行高低温试验试件温储时所述面板循环风孔32起到良好的通风循环作用，避免试件有盲区未进行试验，低温试验时也可避免小型温储试验装置箱体底部面板结霜结冰现象发生；子车6作为火炮试件专用运输工具，同时作为小型温储试验装置试件承载工具，可参与常规温储试验。

参照图8；所述子母运输车设计有地面定位运输导轨20，给母车起到运输定为作用；所述地面定位运输导轨20安装于靠近所述小型温储试验装置主入口处地面上；所述地面定位运输导轨20形状尺寸、导轨间距均与小型温储试验装置底部梯形滑轮导轨14、子母运输车中母车导轨一致；所述地面定位运输导轨20上安装有辅助定位板19，所述辅助定位板19在安装地面定位导轨20时起精确定位作用，使得地面定位运输导轨20间距与小型温储试验装置5箱内滑轮导轨间距相吻合；地面定位运输导轨20安装到位后，拆除辅助定位板19即可。日常低温开箱会有冷气外泄，开门瞬间箱门附件形成白色雾状，会干扰人员进行母车滑轮导轨与小型温储试验装置5内导轨的对接工作，为保障火炮试件顺利送入所述温储箱内工作区，当子母运输车4运行至温储装置主入口处时，打开箱门，将母车推至箱门边缘，在地面定位运输导轨20的作用下，母车滑轮导轨与小型温储试验装置5内导轨可快速对接，直接将子车推入小型温储试验装置5内即可，大大缩短了箱门打开时间，避免了箱内出现温度波动现象。

火炮自动机温度冲击试验标准要求火炮在高温50℃保温6h后，5min内将火炮转换到－40℃低温试验箱保温4h后，进行低温实弹射击考核，实弹射击后5min内将火炮转换到50℃高温试验室，高温保温6h后进行高温实弹射击考核，重复上述射击循环2次。

采用本发明火炮温度冲击试验系统进行上述5分钟高低温冲击试验的方法，具体包括以下步骤：

1.高温储存试验：将火炮搁置于射击步入式试验箱射击试验台架上，进行高温储存试验；试验箱按常规操作以1℃/min速率进行升温，待温度升至50℃进行高温存储6h。在高温保存4小时左右，启动小型温储试验装置，以1℃/min速率进行降温，待温度降至－40℃保持低温状态。

2.高温冲击低温试验：火炮在高温50℃保温6h后，将子母运输车4推入高温试验箱，人员利用耐高低温手套将火炮试件从射击试验台架放入子母运输车4的子车内，然后将火炮试件与子母运输车一起从大型射击步入式试验箱推出，运送至小型温储试验装置位置处，打开小型温储试验装置，将子车与火炮试件一起推入低温小型温储试验装置，确保在5min内将火炮送入低温小型温储试验装置，关上箱门；完成火炮试件由高温50℃至低温-40℃的温度冲击考核。

3.低温射击试验：火炮低温-40℃需储存4小时后进行实弹射击试验，由于小型温储试验装置无法开展射击试验，在此4小时内，大型射击步入式需完成高温50℃到-40℃温度变化以此来实现低温-40℃的射击条件，而小型温储试验装置需要完成-40℃到50℃的温度转换以此来实现火炮低温实弹射击后进行低温高温温度冲击考核。例如，火炮送入低温小型温储试验装置后，将射击步入式试验箱从50℃到-40℃降温试验，需要90min，低温-40℃恒温半小时，共需要2小时，而此时，大小试验箱内温度皆为-40℃，小型温储试验装置里火炮试件已低温存储已2小时，这时，将子车从小型温储试验装置拉出，并放置于母车上，子母运输车与火炮一同运送于低温大型射击步入式试验箱，人员利用耐低温手套将火炮从子车上抬出，安装到射击试验台架上，继续低温储存试验2小时，等待射击。以此完成火炮试件低温条件下射击试验。

4.低温冲击高温试验：子车与火炮试件从低温小型温储试验装置拉出后，小型温储试验装置进行-40℃到50℃升温试验，时间大约为90min，当温度升至50℃时进行恒温等待；当大型射击步入式试验箱内射击试验结束后，通过子母运输车将低温火炮运输于小型温储试验装置，完成火炮试件由低温-40℃到高温50℃的温度冲击考核。

5.高温射击试验：火炮高温50℃需储存6小时后进行实弹射击试验，在此6小时内，大型射击步入式试验箱需完成-40℃到50℃温度变化以此来实现高温50℃的射击条件，而小型温储试验装置需要完成50℃到-40℃的温度转换以此来实现火炮高温实弹射击后第二轮高温-低温的温度冲击考核。例如，火炮送入高温小型温储试验装置后，将大型射击步入式试验箱从-40℃到50℃升温试验，需要90min，高温50℃恒温等待。火炮高温储存2小时后将子车从小型温储试验装置拉出，放置于母车上，子母运输车一同运送至高温大型射击步入式试验箱，人员利用耐高温手套将火炮从子车抬出，安装与射击试验台架上，继续高温储存试验4小时，等待射击。以此完成高温射击试验，由于高温存储时间为6小时，冲击、升降温需要4小时即可，从节能角度考虑，期间大型射击步入式试验箱期间可停止工作2小时。

以上冲击试验即可完成高温存储、高温-低温温度冲击、低温射击、低温-高温冲击、高温射击一次循环试验，再次重复2-5试验，以完成火炮5分钟温度冲击试验考核要求。

Claims (10)

1.一种火炮温度冲击试验系统，包括水塔(1)、冷却循环水管(2)、大型射击步入式试验箱(3)、大型射击步入式试验箱冷却循环水管(25)和射击步入式试验箱机组房(24)，其特征在于，还包括子母运输车(4)和小型温储试验装置(5)；所述射击步入式试验箱机组房(24)位于大型射击步入式试验箱(3)和小型温储试验装置(5)之间，且大型射击步入式试验箱(3)和小型温储试验装置(5)之间的距离不超过10米；小型温储试验装置(5)通过冷却循环水管(2)及大型射击步入式试验箱冷却循环水管(25)与冷却水塔(1)连接，大型射击步入式试验箱(3)与小型温储试验装置(5)共用冷却水塔(1)；

所述子母运输车(4)包括子车(6)和母车(8)，子车(6)位于母车(8)上，被测试件(7)位于子车上，子车(6)通过母车滑轮导轨(14)进行来回滑动；所述小型温储试验装置(5)整体为一箱体，内部为空腔工作区域，箱体一端开有箱门，被测试件通过子母运输车(4)被推入箱体内完成试验；子母运输车(4)能够快速完成大型射击步入式试验箱(3)与小型温储试验装置(5)之间火炮运输工作。

2.如权利要求1所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，所述小型温储试验装置(5)包括箱体(9)、玻璃内门、和梯形滑轮导轨(14)，箱体(9)内部设有制冷系统、加热系统、加湿系统和控制系统，与常规高低温试验箱相同；所述玻璃内门位于所述箱门内侧，所述玻璃内门分为上玻璃门(11)和下玻璃门(12)，玻璃内门周围通过柔性密封板进行密封；两个玻璃门同侧与箱体(9)侧壁铰接且分别能打开；梯形滑轮导轨(14)位于箱体(9)内，和子车(6)相互配合，将被测试件运入箱体内。

3.如权利要求2所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，所述小型温储试验装置(5)的侧壁上还开有一侧门(17)，侧门中央安装有可视窗。

4.如权利要求2所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，所述小型温储试验装置(5)还设有干风吹扫系统，包括左干出风管(21)、右干出风管(23)、感应金属片(18)和接近开关(16)，其中左干出风管(21)和右干出风管(23)分别位于箱体两侧壁上，靠近箱门处；箱门顶端安装有感应金属片(18)，当箱门打开时，感应金属片(18)远离接近开关(16)，给出高电平信号，干风吹扫系统工作，左干出风管(21)、右干出风管(23)相对吹风形成隐形风幕，保证箱体内部进入空气干燥；当箱门关闭时，感应金属片(18)靠近接近开关(16)，接近开关给出低电平信号，干风吹扫系统停止工作。

5.如权利要求1所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，所述母车(8)为管件搭建而成的矩形框架，底部连有定向滑轮(29)，顶部装有梯形滑轮导轨(14)，周围设有围栏；子车(6)包括子车定向轮(33)和子车承载面板(31)，子车(6)底部装有子车定向轮(33)，顶部铺有子车承载面板(31)，子车承载面板(31)开有若干通孔作为面板循环风孔(32)；梯形滑轮导轨(14)两导轨中心间距与子车定向轮(33)中心间距相等；子车(6)底部安装的子车定向轮(33)可沿母车上梯形滑轮导轨(14)滑动。

6.如权利要求5所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，母车(8)一侧顶部设有可开合连杆(26)，当子车(6)全部滑入母车可开合连杆(26)的一端时，子车(6)的高度高于母车(8)围栏的高度，关闭可开合连杆(26)，可防止子车(6)滑出母车(8)。

7.如权利要求5或6所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，所述母车包括母车Ⅰ部(27)和母车Ⅱ部(28)；其中母车Ⅰ部(27)和母车Ⅱ部(28)结构相同；母车Ⅰ部(27)一侧与母车Ⅱ部(28)一侧可调节式搭扣(30)连接。

8.如权利要求5所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，所述子车承载面板(34)采用不锈钢材料制成。

9.基于权利要求1所述的一种火炮温度冲击试验系统，其特征在于，还包括地面定位运输导轨(20)和辅助定位板(19)，其中地面定位运输导轨(20)安装于小型温储试验装置(5)入口处的地面上；所述地面定位运输导轨(20)形状尺寸、导轨间距均与温储装置底部梯形滑轮导轨(14)、子母运输车中母车导轨一致；所述地面定位运输导轨(20)上安装有辅助定位板(19)，所述辅助定位板(19)在安装地面定位导轨(20)时起定位作用，使得地面定位运输导轨(20)间距与箱内滑轮导轨(14)间距相吻合；地面定位运输导轨(20)安装到位后，拆除辅助定位板(19)即可。

10.基于权利要求1所述的一种火炮温度冲击试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：高温储存试验：定义整个试验的温度范围为T₁—T₂，其中T₁为高温，T₂为低温；将火炮搁置于射击步入式试验箱射击试验台架上，进行高温储存试验；试验箱进行升温，待温度升至T₁时进行高温存储和高温保存，启动小型温储试验装置后再进行降温，其中降温速率和升温速率相同；待温度降至T₂时保持低温状态。

步骤二：高温冲击低温试验：火炮在高温T₁时进行保温，将子母运输车推入高温试验箱，人员利用耐高低温手套将火炮试件从射击试验台架放入子母运输车的子车内，然后将火炮试件与子母运输车一起从大型射击步入式试验箱推出，运送至小型温储试验装置位置处，打开小型温储试验装置，将子车与火炮试件一起推入低温小型温储试验装置，确保在5min内将火炮送入低温小型温储试验装置，关上箱门；完成火炮试件由高温T₁至低温T₂的温度冲击考核。

步骤三：火炮低温T₂需储存t₁小时后进行实弹射击试验，由于小型温储试验装置无法开展射击试验，在此t小时内，大型射击步入式需完成高温T₁到T₂温度变化以此来实现低温T₂的射击条件，而小型温储试验装置需要完成T₂到T₁的温度转换以此来实现火炮低温实弹射击后进行低温高温温度冲击考核；以此完成火炮试件低温条件下射击试验。

步骤四：低温冲击高温试验：子车与火炮试件从低温小型温储试验装置拉出后，小型温储试验装置进行T₂到T₁升温试验，当温度升至T₁时进行恒温等待；当大型射击步入式试验箱内射击试验结束后，通过子母运输车将低温火炮运输于小型温储试验装置，完成火炮试件由低温T₂到高温T₁的温度冲击考核。

步骤五：高温射击试验：火炮高温T₁需储存t₂小时后进行实弹射击试验，在此t₂小时内，大型射击步入式试验箱需完成T₂到T₁温度变化以此来实现高温T₁的射击条件，而小型温储试验装置需要完成T₁到T₂的温度转换以此来实现火炮高温实弹射击后第二轮高温-低温的温度冲击考核。

步骤六：完成上述五个步骤后，即完成一次循环试验；继续重复试验，直至完成火炮5分钟温度冲击试验考核要求。

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