CN111964523A - 一种炸药驱动活性破片试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炸药驱动活性破片试验装置，包括破片驱动机构、破片测验机构和钢筋混凝土底座，破片驱动机构设置在钢筋混凝土底座的上部，破片检测机构设置在破片驱动机构的一侧；所述的破片驱动机构由破片加速管、活塞杆、反后座装置和滑动轨道构成，滑动轨道固定设置在钢筋混凝土底座顶部一端，反后座装置固定设置在钢筋混凝土底座顶部另一端，破片加速管水平设置在滑动轨道上部并与滑动轨道滑动连接。本发明通过利用炸药驱动原理发射活性破片，可以进行活性破片战斗部研制过程中的诸多机理性试验，且设备结构简单、体积较小、成本低、操作简便，为现阶段活性破片研究的急需试验设备。
Description
技术领域
本发明属于武器毁伤效应与工程防护领域，特别是涉及一种炸药驱动活性破片试验装置。
背景技术
含能破片战斗部也称反应性破片战斗部，是高效毁伤战斗部研究领域的热点问题之一，代表战斗部技术发展的新方向。含能材料破片除破片的动能毁伤外还可以依靠自身的爆炸能力为引爆导弹战斗部提供了输入能量，可以克服单一毁伤方式的不足，改善破片的冲击起爆性能。含能材料破片自爆后将为目标内装药的引爆提供远大于破片自身动能的能量，可见在作用条件相同的情况下，含能材料破片会大大增加引爆目标的可能性，可保证在实际应用的条件下将主装药引爆，从而将导弹打爆或打解体。它可以有效的改善惰性破片对带壳装药目标的毁伤效果，提高战斗部的杀伤效能，从而为反导弹战斗部的发展提供了一种新的思路。若将其应用于破片式反导战斗部中可达到高效毁伤的目的，但含能材料破片应用于实际作战中还存在巨大的困难，包括：含能材料的选取、破片的形状、破片的制造工艺、爆炸驱动的安定性和强度等问题都影响着含能材料破片的实际应用。
目前在我国开展活性破片研究的试验手段还不多，通常是利用轻气炮进行活性破片撞击试验，它能发射各种形状的小质量活性破片，活性破片在承受较低的加速度和较小应力的情况下，能获得高速度。但轻气炮设备体积大，建设成本高，试验运转费用昂贵，给试验带来不便。同时，轻气炮发射活性破片只能考核活性破片的终点效应，不能满足活性破片战斗部研制过程中炸药驱动能力及炸药和活性破片适配技术等方面的试验。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种炸药驱动活性破片试验装置，具有结构简单、试验成本低，且可重复使用的特点。
为实现上述使用新型的目的，本发明采取以下技术方案：
一种炸药驱动活性破片试验装置，包括破片驱动机构、破片测验机构和钢筋混凝土底座，破片驱动机构设置在钢筋混凝土底座的上部，破片检测机构设置在破片驱动机构的一侧；所述的破片驱动机构由破片加速管、活塞杆、反后座装置和滑动轨道构成，滑动轨道固定设置在钢筋混凝土底座顶部一端，反后座装置固定设置在钢筋混凝土底座顶部另一端，破片加速管水平设置在滑动轨道上部并与滑动轨道滑动连接，活塞杆水平设置在破片加速器与反后坐装置之间；所述的破片加速管为一端封闭一端开口的圆管装结构，破片加速管采用三层结构设计，由内向外依次为内衬钢桶，聚氨酯缓冲层和外钢桶；所述的破片测验机构由破片回收仓、高速摄像机、天幕靶、靶标和传感器构成，破片回收仓等距设置在破片加速管的一侧，在破片回收仓的一端设置有凹槽，在凹槽内设置有标靶与传感器，高速摄像机与天幕靶分别设置在破片回收仓与破片加速管之间的上下部。
所述的破片加速管其内衬钢桶内腔还设置有爆炸驱动管、炸药支架、雷管、柱状炸药和活性破片，炸药支架等距垂直于爆炸驱动管设置在爆炸驱动管的端口，柱状炸药轴向设置在炸药支架上，活性破片与雷管分别设置在柱状炸药的首位两端。
所述破片回收仓为钢板拼装式的可移动箱体，由2～3层12mm厚钢板焊接而成。
所述的破片加速管内径为300mm，材质为PCrNi3MoV炮钢。
所述的破片加速管的内衬钢桶材质为50mm厚PCrNi3MoV，外钢桶材质为100mm厚PCrNi3MoV，聚氨酯缓冲层厚度为80mm。
所述的活塞杆直径为30mm，材料为42CrMo，材料抗压强度为600MPa。
所述的滑动轨道采用的普通轨道钢，轨高79.37mm，底宽79.37mm，头宽42.86mm，腰宽8.33mm，理论重量15.2Kg/m。
所述的传感器为测力传感器和加速度传感器。
所述的钢筋混凝土底座为C80混凝土浇筑。
通过本发明的实施，达到了良好的使用效果：一种炸药驱动活性破片试验装置，通过利用炸药驱动原理发射活性破片，可以进行活性破片战斗部研制过程中的诸多机理性试验，且设备结构简单、体积较小、成本低、操作简便，为现阶段活性破片研究的急需试验设备。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中破片加速管的结构示意图。
图3是图2中内衬钢桶内腔结构示意图。
图中：1、破片加速管，2、活塞杆，3、反后座装置，4、滑动轨道，5、钢筋混凝土底座，6、破片回收仓，7、高速摄像机，8、天幕靶，9、靶标，10、传感器，11、内衬钢桶，12、聚氨酯缓冲层，13、外钢桶，1-1、爆炸驱动管，1-2炸药支架，1-3雷管，1-4、柱状炸药，1-5、活性破片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明加以说明。
如图1、图2、图3所示一种炸药驱动活性破片试验装置，包括破片驱动机构、破片测验机构和钢筋混凝土底座5，破片驱动机构设置在钢筋混凝土底座5的上部，破片检测机构设置在破片驱动机构的一侧；所述的破片驱动机构由破片加速管1、活塞杆2、反后座装置3和滑动轨道4构成，滑动轨道4固定设置在钢筋混凝土底座3顶部一端，反后座装置3固定设置在钢筋混凝土底座5顶部另一端，破片加速管1水平设置在滑动轨道4上部并与滑动轨道4滑动连接，活塞杆2水平设置在破片加速器1与反后坐装置3之间；所述的破片加速管1为一端封闭一端开口的圆管装结构，破片加速管1采用三层结构设计，由内向外依次为内衬钢桶11，聚氨酯缓冲层12和外钢桶13；所述的破片测验机构由破片回收仓6、高速摄像机7、天幕靶8、靶标9和传感器10构成，破片回收仓6等距设置在破片加速管1的一侧，在破片回收仓6的一端设置有凹槽，在凹槽内设置有标靶9与传感器10，高速摄像机7与天幕靶8分别设置在破片回收仓6与破片加速管1之间的上下部，高速摄像机7和天幕靶8用于测试破片飞行过程的姿态。
所述的破片加速管1其内衬钢桶11内腔还设置有爆炸驱动管1-1、炸药支架1-2、雷管1-3、柱状炸药1-4和活性破片1-5，炸药支架1-2等距垂直于爆炸驱动管1-1设置在爆炸驱动管1-1的端口，柱状炸药1-4轴向设置在炸药支架1-2上，活性破片1-5与雷管1-3分别设置在柱状炸药1-4的首位两端，通过将安装好的雷管1-3、柱状炸药1-4和活性破片1-5放置在爆炸驱动管1-1内的炸药支撑架1-2上，利用炸药爆炸产生的能量将活性破片1-5加速；所述破片回收仓6为钢板拼装式的可移动箱体，由2～3层12mm厚钢板焊接而成，在回收仓6内可装填大小不均的鹅卵石块，并以建筑用砂混合以使其填密。
所述的破片加速管1内径为300mm，材质为PCrNi3MoV炮钢，最大装药量为3kgTNT，采用柱状装药，采用锻造、加工、热处理、再加工而成，该材料具有较好的强度和和冲击韧性，σ s≥1100Mpa，σ b≥1500Mpa；所述的破片加速管1的内衬钢桶11材质为50mm厚PCrNi3MoV，外钢桶13材质为100mm厚PCrNi3MoV，聚氨酯缓冲层12厚度为80mm；所述的活塞杆2直径为30mm，材料为42CrMo，材料抗压强度为600MPa，活塞杆2是用来连接破片加速管1和反后座装置3，将爆炸时破片加速管1的能量传递给反后座装置3；所述的反后座装置3作用是为了保证在试验中设备不被破坏，使破片加速管1在炸药爆炸时产生的后座力完全由反后座装置3缓冲来承受，反后座装置3的工作原理是利用反后座液吸收破片加速管1产生的巨大后座能量；所述的滑动轨道4采用的普通轨道钢，轨高79.37mm，底宽79.37mm，头宽42.86mm，腰宽8.33mm，理论重量15.2Kg/m，滑动轨道4是用来为破片加速管1运动时提供定位；所述的传感器10为测力传感器和加速度传感器；所述的钢筋混凝土底座5为C80混凝土浇筑。
本发明在使用时，将安装好的雷管1-3、柱状炸药1-4和活性破片1-5放置在破片加速管1内的炸药支撑架1-2上，利用炸药爆炸产生的能量将活性破片1-5加速，在破片回收仓6内放置靶标，采用天幕靶8、高速摄像机7测量破片初速及撞击靶标9前的终点速度，利用传感器10测试破片撞击靶标时的终点效应。本装置利用炸药驱动原理发射活性破片1-5，可以进行活性破片1-5战斗部研制过程中的诸多机理性试验，且设备结构简单、体积较小、成本不高、操作简便，为现阶段活性破片研究的急需试验设备。
以上对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种炸药驱动活性破片试验装置，包括破片驱动机构、破片测验机构和钢筋混凝土底座（5），破片驱动机构设置在钢筋混凝土底座（5）的上部，破片检测机构设置在破片驱动机构的一侧；其特征是：所述的破片驱动机构由破片加速管（1）、活塞杆（2）、反后座装置（3）和滑动轨道（4）构成，滑动轨道（4）固定设置在钢筋混凝土底座（5）顶部一端，反后座装置（3）固定设置在钢筋混凝土底座（5）顶部另一端，破片加速管（1）水平设置在滑动轨道（4）上部并与滑动轨道（4）滑动连接，活塞杆（2）水平设置在破片加速器与反后坐装置之间；所述的破片加速管（1）为一端封闭一端开口的圆管装结构，破片加速管（1）采用三层结构设计，由内向外依次为内衬钢桶（11），聚氨酯缓冲层（12）和外钢桶（13）；所述的破片测验机构由破片回收仓（6）、高速摄像机（7）、天幕靶（8）、靶标（9）和传感器（10）构成，破片回收仓（6）等距设置在破片加速管（1）的一侧，在破片回收仓（6）的一端设置有凹槽，在凹槽内设置有标靶与传感器（10），高速摄像机（7）与天幕靶（8）分别设置在破片回收仓（6）与破片加速管（1）之间的上下部。
2.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的破片加速管（1）其内衬钢桶（11）内腔还设置有爆炸驱动管（1-1）、炸药支架（1-2）、雷管（1-3）、柱状炸药（1-4）和活性破片（1-5），炸药支架（1-2）等距垂直于爆炸驱动管（1-1）设置在爆炸驱动管（1-1）的端口，柱状炸药（1-4）轴向设置在炸药支架（1-2）上，活性破片（1-5）与雷管（1-3）分别设置在柱状炸药（1-4）的首尾两端。
3.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述破片回收仓（6）为钢板拼装式的可移动箱体，由2～3层12mm厚钢板焊接而成。
4.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的破片加速管（1）内径为300mm，材质为PCrNi3MoV炮钢。
5.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的破片加速管（1）的内衬钢桶（11）材质为50mm厚PCrNi3MoV，外钢桶（13）材质为100mm厚PCrNi3MoV，聚氨酯缓冲层（12）厚度为80mm。
6.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的活塞杆（2）直径为30mm，材料为42CrMo，材料抗压强度为600MPa。
7.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的滑动轨道（4）采用的普通轨道钢，轨高79.37mm，底宽79.37mm，头宽42.86mm，腰宽8.33mm，理论重量15.2Kg/m。
8.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的传感器（10）为测力传感器和加速度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种炸药驱动活性破片试验装置，其特征是：所述的钢筋混凝土底座（5）为C80混凝土浇筑。
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| CN202011014772.2A CN111964523A (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种炸药驱动活性破片试验装置 |
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| CN (1) | CN111964523A (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113189141A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种复杂钢筋混凝土结构爆炸毁伤缩比实验装置 |
-
2020
- 2020-09-24 CN CN202011014772.2A patent/CN111964523A/zh active Pending
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| CN113189141A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种复杂钢筋混凝土结构爆炸毁伤缩比实验装置 |
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