CN113074590B - 弹体斜侵彻试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹体斜侵彻试验装置，包括：滑轨底座、支撑架、靶板安装机构和转轴；支撑架为一端向下开放的门框形框架结构；滑轨底座上设置有滑轨导槽，支撑架开放端上设置有滑块与所述滑轨导槽配合，实现支撑架在滑轨导槽上滑动；滑块与滑轨导槽之间设置固定限位装置，支撑架和靶板安装机构两侧分别对称设置若干定位孔和限位孔，定位孔和限位孔可通过转轴配合连接。该弹体斜侵彻多层靶标试验装置优势在于：通过对靶板高度、转动角度、前后位置任意调节实现弹靶侵彻试验中弹体着角大小的任意改变以及多层靶板间隔距离的任意调控。除此之外，该试验装置可重复使用，设置简单，节约成本。

Description

弹体斜侵彻试验装置

技术领域

本发明属于弹体侵彻试验技术领域，尤其涉及一种弹体斜侵彻试验装置。

背景技术

弹体侵彻试验是战斗部研制和防护工程设计研究武器对目标毁伤的重要手段，该类试验依托平衡炮、滑膛炮、火箭撬等发射手段给弹体加速并依靠弹体自身动能对目标产生毁伤破坏作用。试验中采用的多是弹体垂直入射(着角为0°)靶标的严苛考核环境，然而在实际的弹靶作用过程中，弹体往往是带有一定着角的入射。针对该类带有着角的侵彻，弹体会以一定攻角侵彻靶板，攻角的存在会导致弹体侵彻弹道发生偏转，严重影响弹体的侵彻深度和过载规律，并有可能使弹体承受过高横向载荷而破坏甚至发生跳弹现象。

由于预制攻角技术难度很大，国内外开展这类研究较少，目前，弹体侵彻试验中普遍采用的方法是将靶体按照预定倾斜角度浇注从而使弹体的入射相对于靶体倾斜面带有一定着角，而己有的为数不多的预制着角装置存在结构复杂、操作不便、安装难度大等缺点，往往该类倾斜靶体或着角调整装置一旦设定就很难再次修改角度，改变着角往往意味着需要重新调整试验方案。除此之外，在针对具有间隔靶的成层式防护结构抗弹特性研究中，各层之间的距离需要在试验之前确定，为确保试验结果的可靠性，加固型的试验装置往往是一次性的，试验过程想要调整试验方案的难度加大。

专利CN205940308U所公开的是一种用于弹体高速侵彻试验的预制攻角装置，该装置能精确控制预制攻角的角度，同时能使试验弹体在发射后保持稳定的飞行姿态，并具有结构简单，易于加工，便于操作的特点。专利申请CN109269365A所公开的是一种用于高速侵彻评估效能试验的多层靶标，该装置通过两段式结构，前段结构的特殊功能在于对不确定因素的阻拦，以此保留后段试验结构的完整性，便于后期对试验数据的采集与分析。专利CN206321141U所公开的是一种快速更换靶板的靶架，该靶架结构简单，操作安全方便，加工成本低，工作效率高，便于更换，维护方便，可适用不同厚度的靶板，满足靶场试验及演习的要求。

通过以上研究可以看出，在目前现有技术手段的基础上，完成弹体对目标靶斜侵彻试验的工作中需要预先通过发射装置设定攻角或者预制带有预定倾角的目标靶，在针对带有间隔靶板的侵彻试验中需要预先确定间隔靶板之间的距离并以此修建相应的靶板，完成这两类工作的前期准备工作量大，试验过程难以根据已开展的试验结果进行后续调整。

发明内容

为解决弹体侵彻试验中更换靶板工作量大甚至有时无法更换，且调整靶板高度、角度、多层靶距离费时费力的问题。

本发明提供一种弹体斜侵彻试验装置，包括：滑轨底座、支撑架、靶板安装机构和转轴；滑轨底座上设置有两条滑轨导槽，支撑架为一侧向下开放的门框形框架结构；支撑架向下的两个开放端上分别设置有滑块与两条滑轨导槽配合，滑块与滑轨导槽之间设置固定限位装置，实现支撑架在滑轨底座上的滑动和固定；支撑架和靶板安装机构两侧分别对称设置多个定位孔和限位孔，定位孔和限位孔可通过转轴配合连接。

进一步地，支撑架上端设置稳固装置，稳固装置为横杆，通过螺栓与支撑架两侧固定连接。

进一步地，固定限位装置为锁紧螺丝。

进一步地，靶板安装机构由靶板支撑框、两个支撑伸缩杆构成，靶板支撑框为长方体框型结构，限位孔设置在靶板支撑框两侧，靶板支撑框底侧靠近两端位置分别设置有两个连接件，与两个支撑伸缩杆进行连接。

进一步地，支撑伸缩杆一端与连接件活动连接，另一端与固定设置在地面另外两个连接件活动连接，支撑伸缩杆上设置有锁紧装置。

进一步地，靶板安装机构四角部位设置钢丝，钢丝与设置在地面的地脚螺钉相连，通过拉紧钢丝实现对靶板安装机构固定。

进一步地，转轴对称设置于支撑架两侧，转轴两端轴心处分别与定位孔进行铰接、和限位孔进行键连接。

进一步地，转轴外套设转轴外圈，用以避免靶板支撑框在转动时与支撑架之间产生摩擦，降低转动时的阻力和噪音。与转轴连接的定位孔外贴合设置有量角器，量角器位于支撑架外侧，量角器设有刻度线，具有底边，在量角器原点处设置有测量件，测量件与量角器原点转动安装，并与转轴轴心处固定连接，实现测量件随靶板支撑框的转动而转动，测量件上固定设置有指针，当靶板支撑框与支撑架平行时，即靶板支撑框垂直于地面时，指针指向0°，随着靶板支撑框沿转轴轴线位置的转动，指针随测量件同步转动，在0°～90°间指示靶板支撑框的转动角度。

进一步地，靶板支撑框四边均为可伸缩套筒结构，可伸缩套筒外筒为固定部分，内筒为伸缩部分，可伸缩套筒内设置卡块用于锁紧，限位孔设置在支撑框的中间位置，即外筒部分，限位孔两侧设置内筒，套筒的形状可与靶板四边相配合，根据靶板大小伸缩固定。

进一步地，支撑架、靶板安装机构、转轴为多组，在滑轨导槽上间隔设置以安装多层间隔靶板。

本发明的弹体斜侵彻多层靶标试验装置优势在于：通过对靶板高度、转动角度、前后位置任意调节实现弹体着角大小的任意改变，在针对多层间隔靶板的侵彻试验中，可实现多层靶板间隔距离的任意调控，可实现弹体对多层间隔斜置靶侵彻毁伤破坏的重复使用，设置简单，节约成本。

附图说明

图1为弹体斜侵彻试验装置整体结构示意图；

图2为弹体斜侵彻试验装置主视图；

图3为弹体斜侵彻试验装置支撑架滑动示意图；

图4为弹体斜侵彻试验装置靶板支撑框转动示意图；

图5为弹体斜侵彻试验装置支撑伸缩杆局部放大图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种弹体斜侵彻试验装置，该试验装置包括滑轨底座10，支撑架20，靶板安装机构30和转轴40四部分。

其中滑轨底座10为长方体框型结构，固定设置在水平地面上，是整个弹体斜侵彻试验装置的承重部分，长方体框型结构确保了整体结构的稳定。滑轨底座10在沿长方体框长轴方向设置滑轨导槽11，具体设置在长方体框两条长轴的上表面，两条滑轨导槽11呈对称形式，滑轨导槽11可采用与长方体框型的滑轨底座10一体成型的方式设置，即将滑轨底座10的长轴部分设置成横截面为“工”型的导槽形式，“工”型导槽上部滑行用以引导支撑架20在其上滑行。同时，也可采用其他常见的滑轨导槽形式，固定铺设在滑轨底座10两条长轴的上表面。

如图2、图3所示，支撑架20为一端向下开放的长方体门框形框架结构，支撑架20上端设置稳固装置24，稳固装置24为横杆，通过螺栓与支撑架20两侧固定连接，用以稳固支撑架20的整体结构，确保支撑架结构的稳定性。稳固装置24也可采用其他常规稳固结构，其设置的位置不能阻碍靶板安装机构30的转动。

支撑架20两侧对称布置有多组定位孔23，每组定位孔23在同一水平高度，两定位孔连线位置即为弹着点的水平位置，亦是靶板转动的中心轴线，定位孔23用于调节靶板安装机构30的转动轴线的高度。

支撑架20向下的开放端上设置有滑块21，滑块21可采用横截面近似“口”型的结构，与滑轨导槽11“工”型上部相配合，引导支撑架20沿滑轨导槽11直线往复运动，当滑轨导槽11采用其他形式时，滑块21的形式也相应改变。滑块21与滑轨导槽11间设置限位固定装置22，该限位固定装置可以是锁紧螺丝，也可以采用其他常用限位方式。

靶板安装机构30包括靶板支撑框31和支撑伸缩杆32两部分，其中靶板支撑框31为长方体框型结构，主要起到承载靶板作用，靶板支撑框31的四角位置分别设置四个紧固条，紧固条设置位置远离弹着点，用以稳固整个支撑框31的结构。同时在弹靶实验中，靶板受力时，紧固条可防止靶板从靶板支撑框31上脱落。

如图4所示，靶板支撑框31靠近支撑架20两侧设置多组限位孔311，限位孔311和定位孔23可根据靶板位置的需要选取合适的配合位置，通过两侧转轴40配合连接，实现靶板高度和转动角度的调节。如果需要更换不同规格的靶板，或对靶板进行紧固，可以通过将靶板支撑框31四边设置成可伸缩套筒的形式，可伸缩套筒外筒为固定部分，内筒为伸缩部分，通过套筒内设卡块进行锁紧，限位孔311设置在支撑框31的中间位置，同时是外筒部分，限位孔311两侧设置可锁紧的内筒，套筒的形状可与靶板四边相配合，实现不同规格靶板的更换。如图5所示，靶板支撑框31底侧靠近两端位置分别设置有两个连接件312，分别与两个支撑伸缩杆32连接。支撑伸缩杆32一端与连接件312活动连接，另一端与固定设置在地面另外两个连接件321活动连接，支撑伸缩杆32上设置有锁紧装置，支撑伸缩杆32可随靶板支撑框31对高度、转动角度以及前后位置的调整进行伸缩和沿垂直位面的摆动，当靶板支撑框31的位置确定后，通过锁紧装置锁紧支撑伸缩杆32从而实现对靶板支撑框31的固定。支撑伸缩杆32主要起固定作用，此种固定方式可以通过其他常见方式替代，例如：在靶板支撑框31四角部位设置钢丝，在地面对应设置四个地脚螺钉，通过拉紧钢丝并用地脚螺钉固定钢丝的手段，实现靶板支撑框31的固定。

转轴40共有两个，对称设置于支撑架20两侧，每个转轴40一端与限位孔311进行键连接、另一端与定位孔23配合进行铰接。转轴40既起连接支撑架20和靶板支撑框31的作用，同时也实现靶板支撑框31的转动，通过转轴40在限位孔311、定位孔23的固定位置不同，可实现对靶板支撑框31转动轴线高度的调节。转轴40选择强度和耐久性较高的转轴产品，充分考虑靶板及靶板安装机构30的总重量，确保能够有效支撑两部分组件并能够有效实现靶板安装机构30的自由转动。

转轴40外套设防磨垫圈，防磨垫圈可采用橡胶材质，用以避免使用时靶板支撑框31在转动时与支撑架20之间产生摩擦，降低转动时的阻力和噪音，在长时间使用过程中防止靶板支撑框31和支撑架20因形变导致的碰撞，延长弹体斜侵彻试验装置的使用寿命。

与转轴40连接的定位孔23外贴合设置有量角器，量角器位于支撑架20外侧，量角器设有刻度线，具有底边，在量角器原点处设置有测量件，测量件与量角器原点转动安装，并与定位孔23一侧的转轴40轴心处固定连接，实现测量件随靶板支撑框31的转动而转动，测量件上固定设置有指针，当靶板支撑框31与支撑架20平行时，即靶板支撑框31垂直于地面时，指针指向0°，随着靶板支撑框31沿转轴40轴线位置的转动，指针随测量件同步转动，在0°～90°间指示靶板支撑框31的转动角度。

在面对多层间隔靶板的侵彻试验中，支撑架20、靶板安装机构30、转轴40为多组，在滑轨导槽上间隔设置以安装多层靶板。

本试验装置的使用流程如下:

(1)根据靶板规格的不同，调节靶板支撑框31四边伸缩套筒的长度，通过套筒内设卡块进行锁紧；

(2)根据目标靶板的高度，确定合适定位孔23、限位孔311的位置，并通过转轴40连接靶板支撑框31和支撑架20，并在定位孔23外侧贴合设置量角器；

(3)调整发射装置高度，使弹体着靶位置与转轴、靶心在同一水平线上；

(4)调节支撑架20在滑轨底座10的前后位置，通过滑块21与滑轨导槽11间限位固定装置22固定支撑架20；如果是多层靶板实验，则根据多层靶板之间的距离要求通过滑轨底座10调整各支撑架20之间的距离并用限位固定装置22进行固定；

(5)根据着角大小，转动靶板支撑框31调整角度，通过量角器读取靶板支撑框31的倾斜角度，直至满足发射初始着角的要求；

(6)通过支撑伸缩杆32的锁紧实现靶板支撑框31固定；

(7)将靶板安装固定于靶板支撑框31内。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种弹体斜侵彻试验装置，其特征在于，包括：滑轨底座、支撑架、靶板安装机构和转轴；滑轨底座上设置有两条滑轨导槽，支撑架为一侧向下开放的门框形框架结构；支撑架向下的两个开放端上分别设置有滑块与两条滑轨导槽配合，滑块与滑轨导槽之间设置固定限位装置，实现支撑架在滑轨底座上的滑动和固定；支撑架和靶板安装机构两侧分别对称设置多个定位孔和多个限位孔，转轴两端分别与定位孔和限位孔相连接，使得靶板安装机构可绕转轴在支撑架内转动，选择不同的定位孔和限位孔的配合位置可实现靶板安装机构转动轴线的高度调节；靶板安装机构由靶板支撑框、两个支撑伸缩杆构成，靶板支撑框为长方体框型结构，用于容置靶板，限位孔设置在靶板支撑框两侧，靶板支撑框底侧靠近两端位置分别设置有两个连接件，与两个支撑伸缩杆进行连接，支撑伸缩杆一端与连接件活动连接，另一端与固定设置在地面另外两个连接件活动连接，支撑伸缩杆上设置有锁紧装置；支撑架、靶板安装机构、转轴为多组，在滑轨导槽上间隔设置以安装多层间隔靶板。

2.根据权利要求1所述的弹体斜侵彻试验装置，其特征在于：支撑架上端设置稳固装置，稳固装置为横杆，通过螺栓与支撑架两侧固定连接。

3.根据权利要求1所述的弹体斜侵彻试验装置，其特征在于：固定限位装置为锁紧螺丝。

4.根据权利要求1至3任一所述的弹体斜侵彻试验装置，其特征在于：靶板安装机构四角部位设置钢丝，钢丝与设置在地面的地脚螺钉相连，通过拉紧钢丝实现对靶板安装机构固定。

5.根据权利要求1所述的弹体斜侵彻试验装置，其特征在于：转轴对称设置于支撑架两侧，转轴两端轴心处分别与定位孔进行铰接、和限位孔进行键连接。

6.根据权利要求5所述的弹体斜侵彻试验装置，其特征在于：转轴外套设防磨垫圈，用以避免靶板支撑框在转动时与支撑架之间产生摩擦，降低转动时的阻力和噪音；与转轴连接的定位孔外贴合设置有量角器，量角器位于支撑架外侧，量角器设有刻度线，具有底边，在量角器原点处设置有测量件，测量件与量角器原点转动安装，并与转轴轴心处固定连接，实现测量件随靶板支撑框的转动而转动，测量件上固定设置有指针，当靶板支撑框与支撑架平行时，即靶板支撑框垂直于地面时，指针指向0°，随着靶板支撑框沿转轴轴线位置的转动，指针随测量件同步转动，在0°~90°间指示靶板支撑框的转动角度。

7.根据权利要求1至3、5至6任一所述的弹体斜侵彻试验装置，其特征在于：靶板支撑框四边均为可伸缩套筒结构，可伸缩套筒外筒为固定部分，内筒为伸缩部分，可伸缩套筒内设置卡块用于锁紧，限位孔设置在支撑框的中间位置，即外筒部分，限位孔两侧设置内筒，套筒的形状可与靶板四边相配合，根据靶板大小伸缩固定。

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