CN115683548A - 一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，属于入水冲击技术领域。它包括弹载设备与试验弹的连接中段相连并置于试验弹后段内部，试验弹的试验弹弹头上设置有压力传感器，弹载设备包括核心支座、传感器支座、数据采集仪固定系统和固定扣，核心支座包括顶端和底端的两个圆板以及垂直于两个圆板的支撑平板，支撑平板为三块，其中一块为中间平板，另外两块为侧边平板，两块侧边平板与中间平板垂直相连，传感器支座与中间平板相连，传感器支座上设置有三个传感器安装口，分别用于安装轴向加速度传感器、径向加速度传感器和角速度传感器，三个传感器均通过垫片与紧固螺丝的配合压装在传感器支座上。它主要用于增强入水试验数据稳定性。

Description

一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备

技术领域

本发明属于入水冲击技术领域，特别是涉及一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备。

背景技术

近年来，随着对结构强度和材料属性的不断深入研究，高速跨介质新概念航行器逐渐登上舞台。入水问题所存在的复杂的流场可压缩性、空化相变、破碎飞溅等非线性流动问题，使得航行器能否跨过水空介质成功进入水中成为研究的重点和难点。对入水过程的研究，主要分为理论、数值和试验等部分。国内外学者对入水过程中空泡演化和冲击载荷等问题进行大量的理论推导和数值计算预报，得到很多重要的规律和数据，但是缺乏试验的论证，因此对于可信度就存在一定的疑虑。试验过程中虽然能直观反映出一些有趣的自然现象和各种机理规律，但是由于试验过程的会受到环境因素、试验成本等影响，因此该方面相对欠缺。

以往的试验主要为小尺度试验验证模型，针对入水过程、入水现象的机理分析问题，该模型试验所得到的支撑数据信息有限。随着工程问题研究的不断深入，其需要更高标准的数据及信息，因此大尺度试验和实尺度试验逐渐被人们所重视。为获得更多的试验数据信息，各种测试设备被逐渐载入试验弹中，这会带来设备与设备之间、设备与试验弹之间振动响应干扰等问题。除此之外，试验弹与试验水池等外部设施也会产生相互作用。由于试验随机性和试验弹与设备高频响应问题的存在，试验所测得数据的稳定性和正确性受到了一定程度的挑战。而试验数据的稳定性和正确性不仅能为试验现象提供合理的解释，而且在数值计算和理论推导的基础奠定和可靠性验证方面，起着不可或缺的作用。

对于入水试验，其所跨越的空气介质与水介质的密度相差近800倍，巨大的密度突变为冲击载荷形成的原因。航行体在入水的瞬间，尤其在高速条件下，会承受巨大的冲击载荷，导致弹体产生剧烈震荡，这不仅对航行体结构强度和弹道稳定性有着严重的威胁，而且可能会对航行体内部的元件，主要为各种传感器和各种固定件，造成破坏。任何一种不可控因素，对高速入水的试验数据都可能会产生致命的影响，这对数据采集信息的稳定性和正确性构成极大的挑战。因此，如何将弹载设备与试验弹完成装配并合理布置，提高数据采集仪等设备抗冲击抗干扰能力成为入水试验过程中的一大难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，以解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，所述弹载设备与试验弹的连接中段相连并置于试验弹后段内部，所述试验弹的试验弹弹头上设置有压力传感器，所述弹载设备包括核心支座、传感器支座、数据采集仪固定系统和固定扣，所述核心支座包括顶端和底端的两个圆板以及垂直于两个圆板的支撑平板，所述支撑平板为三块，其中一块为中间平板，另外两块为侧边平板，两块侧边平板与中间平板垂直相连，所述传感器支座与中间平板相连，所述传感器支座上设置有三个传感器安装口，分别用于安装轴向加速度传感器、径向加速度传感器和角速度传感器，三个传感器均通过垫片与紧固螺丝的配合压装在传感器支座上，所述轴向加速度传感器和径向加速度传感器的几何形心位于中剖面P1上，所述径向加速度传感器和角速度传感器的几何形心位于垂直于中轴线的试验弹质心所在平面P2上，所述数据采集仪固定系统包括固定铝片、配重盘、上缓冲垫和下缓冲垫，所述上缓冲垫和下缓冲垫上均设置有数据采集仪固定槽，数据采集仪固定槽内装配数据采集仪，所述下缓冲垫上设置有两个侧板，两个侧板设置在数据采集仪两侧，侧板顶面与上缓冲垫相连，所述上缓冲垫上方设置配重盘，所述配重盘上方设置固定铝片，所述固定铝片、配重盘、上缓冲垫和下缓冲垫通过螺杆依次贯穿相连，所述螺杆与核心支座相连，所述核心支座与连接中段相连，所述核心支座侧面与固定扣相连。

更进一步的，所述试验弹包括依次相连的试验弹头部、试验弹前段、连接中段、试验弹后段和试验弹尾段。

更进一步的，所述试验弹头部包括试验弹弹头、防水垫片和胶乳胶圈，所述防水垫片设置在试验弹弹头与压力传感器之间，所述试验弹弹头的连接段为外螺纹形式，螺纹扣里侧设置环槽，环槽内放置胶乳胶圈。

更进一步的，所述核心支座的底端开设有核心支座底端圆孔，所述连接中段的连接中段上平面上开设有连接中段螺纹孔，连接螺丝穿过核心支座底端圆孔与连接中段螺纹孔相连，将核心支座与连接中段相连。

更进一步的，所述中间平板上开设有平板圆孔，所述传感器支座上设置有传感器支座固定螺纹孔，传感器支座固定螺丝从核心支座背面穿过平板圆孔与传感器支座固定螺纹孔相连。

更进一步的，所述核心支座的顶端开设有核心支座顶端圆孔，所述上缓冲垫和下缓冲垫上均设置有螺杆预留圆孔，所述螺杆依次穿过上缓冲垫与下缓冲垫的螺杆预留圆孔和核心支座顶端圆孔，将数据采集仪固定系统与核心支座相连。

更进一步的，所述垫片上开设有垫片槽口，传感器的数据传输线穿过垫片槽口。

更进一步的，所述核心支座顶端开设有核心支座顶端槽口，所述核心支座顶端槽口为凸型结构。

更进一步的，所述上缓冲垫和下缓冲垫均为聚氨酯材料。

更进一步的，所述核心支座底部设置有防刮胶垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：为了提高入水试验数据的稳定性，确保入水试验数据的正确性，本发明提供了一种能够增强入水试验数据稳定性的弹载设备。采用核心支座与试验弹固接、数据采集固定装置与核心支座固接的方式，使得整体弹载设备与试验弹相连接，并且保证传感器集合在同一传感器支座上，使之与核心支座固接，以保证传感器的牢固程度以及移动的方便性，便于调整试验弹重量、质心等参数。

相比于现有装配方式本发明的优势：无论是不同头型系列试验还是不同尾型系列试验，更换完试验弹弹头和试验弹弹尾等部件以后，均需要通过调整配重盘的厚度和材料属性调整质量和重心位置，移动传感器支座，来保证径向加速度传感器和角速度传感器的形心位于通过试验弹质心且垂直于中轴线的平面上。本发明对于不同形状(头型、尾型)但同一长度、质心位置系列试验，可在更换头尾零件后，通过调整前段来保证长度、调整弹载设备上的配重盘来调整试验弹质心；若要探究不同质心对试验弹的俯仰试验系列问题，则调整配重盘的质量控制重心位置，再将传感器支座在核心支座平板上的位置调整至试验弹质心处即可。

相比于现有数据采集本发明的优势：由数据走势可得，采用该设备，数据的抖动和振动效果明显得到改善，所得的数据质量较之前更好。采用该弹载设备以后，很大程度上避免了试验过程中由于高速冲击条件下带来的传感器等弹载设备与试验弹结构因振动响应问题带来的碰撞摩擦，压垫片攻丝固定以及螺栓固定的方式使得设备连接处不会因冲击载荷传递出现强烈振动和脱落，一定程度上保证了试验设备的安全性。

附图说明

图1为本发明所述的试验弹整体结构示意图；

图2为本发明所述的试验弹头部立体结构示意图；

图3为本发明所述的试验弹头部半剖结构示意图；

图4为本发明所述的连接中段立体结构示意图；

图5为本发明所述的连接中段半剖结构示意图；

图6为本发明所述的核心支座正面结构示意图；

图7为本发明所述的核心支座背面结构示意图；

图8为本发明所述的核心支座半剖结构示意图；

图9为本发明所述的传感器支座正面结构示意图；

图10为本发明所述的传感器支座背面结构示意图；

图11为本发明所述的传感器支座布置方位示意图；

图12为本发明所述的数据采集仪固定系统结构示意图；

图13为本发明所述的图12中A-A剖面结构示意图；

图14为本发明所述的数据采集仪固定系统中下缓冲垫结构示意图；

图15为本发明所述的数据采集仪固定系统中上缓冲垫结构示意图；

图16为本发明所述的数据采集仪固定系统中固定铝片结构示意图；

图17为本发明所述的螺杆结构示意图；

图18为本发明所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备尾部俯视图；

图19为本发明所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备整体安装结构示意图；

图20为本发明所述的试验弹尾段结构示意图；

图21为本发明所述的试验弹前段和试验弹后段结构示意图；

图22为本发明所述的试验弹前段和试验弹后段半剖结构示意图；

图23为本发明所述的试验弹入水半剖视效果图；

图24为本发明所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备轴向加速度数据信息对比图；

图25为本发明所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备径向加速度数据信息对比图；

图26为本发明所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备角速度数据信息对比图。

1-试验弹，2-试验弹弹头，3-核心支座，4-传感器支座，5-数据采集仪固定系统，6-数据采集仪，7-固定铝片圆孔，8-固定扣，11-试验弹头部，12-试验弹前段，13-连接中段，14-试验弹后段，15-试验弹尾段，21-压力传感器，22-防水垫片，23-胶乳胶圈，24-环槽，31-核心支座顶端圆孔，32-核心支座底端圆孔，33-防刮胶垫，34-核心支座顶端槽口，35-平板圆孔，36-传感器支座固定螺丝，37-连接螺丝，38-连接中段螺纹孔，39-连接中段上平面，41-轴向加速度传感器，42-径向加速度传感器，43-角速度传感器，44-垫片槽口，45-紧固螺丝，46-数据传输线，47-垫片，48-传感器支座固定螺纹孔，51-螺杆，52-固定铝片，53-配重盘，54-上缓冲垫，55-下缓冲垫，56-螺杆预留圆孔，57-数据传输线槽口，58-螺杆槽，59-数据采集仪固定槽，61-控制按钮，62-线接口，P1-中剖面，P2-垂直于中轴线的试验弹质心所在平面。

具体实施方式

参见图1-26说明本实施方式，一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，所述弹载设备与试验弹1的连接中段13相连并置于试验弹后段14内部，所述试验弹1的试验弹弹头2上设置有压力传感器21，所述弹载设备包括核心支座3、传感器支座4、数据采集仪固定系统5和固定扣8，所述核心支座3包括顶端和底端的两个圆板以及垂直于两个圆板的支撑平板，所述支撑平板为三块，其中一块为中间平板，另外两块为侧边平板，两块侧边平板与中间平板垂直相连，所述传感器支座4与中间平板相连，所述传感器支座4上设置有三个传感器安装口，分别用于安装轴向加速度传感器41、径向加速度传感器42和角速度传感器43，三个传感器均通过垫片47与紧固螺丝45的配合压装在传感器支座4上，所述轴向加速度传感器41和径向加速度传感器42的几何形心位于中剖面P1上，所述径向加速度传感器42和角速度传感器43的几何形心位于垂直于中轴线的试验弹质心所在平面P2上，所述数据采集仪固定系统5包括固定铝片52、配重盘53、上缓冲垫54和下缓冲垫55，所述上缓冲垫54和下缓冲垫55上均设置有数据采集仪固定槽59，数据采集仪固定槽59内装配数据采集仪6，所述下缓冲垫55上设置有两个侧板，两个侧板设置在数据采集仪6两侧，侧板顶面与上缓冲垫54相连，所述上缓冲垫54上方设置配重盘53，所述配重盘53上方设置固定铝片52，所述固定铝片52、配重盘53、上缓冲垫54和下缓冲垫55通过螺杆51依次贯穿相连，所述螺杆51与核心支座3相连，所述核心支座3与连接中段13相连，所述核心支座3侧面与固定扣8相连。

所述试验弹1包括依次相连的试验弹头部11、试验弹前段12、连接中段13、试验弹后段14和试验弹尾段15。

所述试验弹头部11包括试验弹弹头2、防水垫片22和胶乳胶圈23，所述防水垫片22设置在试验弹弹头2与压力传感器21之间，所述试验弹弹头2的连接段为外螺纹形式，螺纹扣里侧设置环槽24，环槽24内放置胶乳胶圈23。

所述核心支座3的底端开设有核心支座底端圆孔32，所述连接中段13的连接中段上平面39上开设有连接中段螺纹孔38，连接螺丝37穿过核心支座底端圆孔32与连接中段螺纹孔38相连，将核心支座3与连接中段13相连。

所述中间平板上开设有平板圆孔35，所述传感器支座4上设置有传感器支座固定螺纹孔48，传感器支座固定螺丝36从核心支座3背面穿过平板圆孔35与传感器支座固定螺纹孔48相连。

所述核心支座3的顶端开设有核心支座顶端圆孔31，所述上缓冲垫54和下缓冲垫55上均设置有螺杆预留圆孔56，所述螺杆51依次穿过上缓冲垫54与下缓冲垫55的螺杆预留圆孔56和核心支座顶端圆孔31，将数据采集仪固定系统5与核心支座3相连。

所述垫片47上开设有垫片槽口44，传感器的数据传输线46穿过垫片槽口44。所述核心支座3顶端开设有核心支座顶端槽口34，所述核心支座顶端槽口34为凸型结构。所述上缓冲垫54和下缓冲垫55均为聚氨酯材料。所述核心支座3底部设置有防刮胶垫33。

本实施例为保证实现数据采集设备、传感器的装配等功能，将试验弹1分成依次连接的试验弹头部11、试验弹前段12、连接中段13、试验弹后段14和试验弹尾段15五段，所述增强入水试验数据稳定性的弹载设备与连接中段13相连，并置于试验弹后段14中，但并不与试验弹后段14内壁接触，防止由于振动冲击对数据造成振荡影响。

增强入水试验数据稳定性的弹载设备如图19所示，包括核心支座3、传感器支座4、数据采集仪固定系统5和固定扣8，图19中箭头为装配方向。

连接中段13在两侧均设置成外螺纹模式，并在螺纹扣里侧设置2mm×2mm预留环槽24，环槽24中放置胶乳胶圈23。胶乳胶圈23套在环槽24中，胶乳胶圈23的直径要略小于环槽24的直径，便于利用其高弹性拉伸后扣在环槽24中实现初步固定，胶乳胶圈23横截面半径为1.25mm，其截面为圆形且直径略大于预留槽的边长，以便在紧程中利用其延展性受力变形以充分填充预制槽，达到防水的效果。

核心支座3为一体化机器加工件核心支座顶端圆孔31、核心支座底端圆孔32和平板圆孔35均为通孔。核心支座3俯视剖视图呈“卄”字型设置，如图8所示。两侧平板起支撑稳定作用并保证结构强度。核心支座3顶部开“凸”型核心支座顶端槽口34，核心支座顶端槽口34为数据传输线预留口，并规定开口的方向为指向核心支座3背面。在中间平板中开设一排关于中剖面P1对称的平板圆孔35，以便调整传感器支座4的位置。

传感器支座4有三个传感器安装口，分别用于安装轴向加速度传感器41、径向加速度传感器42和角速度传感器43。调整传感器测量方向，确定好位置后，将其按压在传感器支座4上并初步固定。因传感器工作条件为有线传输且外形为方形，故通过垫片47将传感器压住并加以螺丝紧固，保证传感器的数据传输线46从垫片槽口44穿过。随后将紧固螺丝45穿过垫片槽口44，连接到传感器支座4中并加以紧固，完成传感器与传感器支座4的固定，其中紧固螺丝45为内六角螺丝。另外两个传感器安装步骤同上。此时，三个传感器和传感器支座4构成一个整体，调整位置的时候，仅需整体拆卸即可。

传感器支座4放置在核心支座3正面，传感器支座固定螺纹孔48与平板圆孔35对齐，传感器支座固定螺丝36从核心支座3背面穿过平板圆孔35与传感器支座固定螺纹孔48紧固，至此完成传感器支座4与核心支座3的装配。

根据试验数据需要，应保证轴向加速度传感器41和径向加速度传感器42的几何形心位于中剖面P1上，径向加速度传感器42和角速度传感器43的几何形心位于垂直于中轴线的试验弹质心所在平面P2上，如图11所示。

数据采集仪固定系统5包括数据采集仪6、固定铝片52、配重盘53、上缓冲垫54和下缓冲垫55。上缓冲垫54和下缓冲垫55均为聚氨酯材料，具有硬度高并有一定的弹性的优点，来保证试验弹1在入水过程受到巨大冲击载荷时，能够对数据采集仪6的卸载和缓冲作用。上缓冲垫54和下缓冲垫55均需挖出数据采集仪固定槽59，保证数据采集仪6上下面正好贴合，确定位置并初步固定。上缓冲垫54中留有螺杆预留圆孔56，圆孔直径与螺杆51直径保持一致。下缓冲垫55底部也留有与螺杆51直径保持一致的螺杆预留圆孔56，两侧边固定缓冲垫顶端顶住上缓冲垫54，内部贴合数据采集仪6，外侧留有预制螺杆槽58，形状为弧形凹槽，用于匹配螺杆51。上缓冲垫54和下缓冲垫55初步包裹数据采集仪6。上缓冲垫上侧为配重盘53，配重盘53可根据实际需要确定厚度和材料，通过调整质量来调配重心位置。最上端为固定铝片52，用来搭载螺母并提供支撑强度。

组成数据采集仪固定系统5的零部件通过螺杆51进行穿连，固定顺序依次为铝片52、配重盘53、上缓冲垫54、下缓冲垫55和核心支座3，螺杆预留圆孔56为上述所有零部件的圆口开口位置。螺杆51顶端穿过固定铝片圆孔7，底端穿过核心支座3上侧底面并通过螺母紧固。螺杆51仅在两头通过板牙套丝的方式开螺纹，中间保留原始光滑圆柱部分，这样既保证了与下缓冲垫55预制螺杆槽58紧密贴合，又防止螺杆螺纹在冲击过程中对下缓冲垫55的划伤磨损。数据采集仪固定系统5得到充分固定并与核心支座3相连接。

因数据采集仪6顶面具有控制面板凸起，控制面板包括控制按钮61和线接口62等凸起，因此固定铝片52、配重盘53和上缓冲垫54中间需要开孔以保证走线空间和控制按钮空间。配重盘53和固定铝片52中间槽均为“凸”型并保证形状一致，凸出来的槽供走线使用。上缓冲垫54仅需留出控制面板部分空间，来保证更大数据传感器面贴合面积，便于数据采集仪的固定。

核心支座3通过连接螺丝37与连接中段13相连接，完成数据采集仪固定系统5、核心支座3和连接中段13的装配。连接螺丝37采用内六角螺丝，来达到减小使用空间的目的。

数据传输线46的一端连接数据采集仪6，通过四根线平行排列捆绑的方式依次穿过固定铝片52、配重盘53、上缓冲垫54、下缓冲垫55的数据传输线槽口57以及核心支座顶端槽口34，并盘绕在核心支座3背面槽中。由于压力传感器21和其他三个传感器不在一处，因此需要将数据传输线分开，压力传感器传输线连接至头部压力传感器21，剩下三根传输线从核心支座3底端绕至核心支座3正面连接至相应传感器，剩余数据传输线盘绕在核心支座3正面槽中，用固定扣8扣紧，再用胶带捆绑，并且保证核心支座正背两面槽中均被数据传输线填满，以减小数据传输线在入水试验高速冲击环境条件下的振荡。从核心支座3背面槽伸出的压力传感器传输线长度应大于试验弹头部11和试验弹前段12的总长，来保证试验过程中冲击振荡拉伸裕度。在核心支座3中间平板底部设置防刮胶垫33，以防止数据传输线从核心支座背面槽拉伸绕至正面槽过程中，中间平板底部尖角对数据传输线的摩擦损坏。

固定扣8呈“凸”字形，顶端缺口预留螺杆51底端螺母的空间。固定扣8由硬塑料外壳和太空棉贴合构成，内侧为太空棉。太空棉不仅保证固定扣8在装配时与数据传输线46等槽内设备紧密贴合，而且具有慢回弹性，在固定扣8拆卸后，太空棉能回复到原来的形状，因此能适应不同盘线环境及重复使用。外侧为硬塑料外壳，能够保证外侧形状的圆柱形，便于外侧胶带缠绕固定。

试验弹头部11包括试验弹弹头2、压力传感器21、防水胶垫22及胶乳胶圈23。试验弹前段12装配到连接中段13另一侧螺纹上，压力传感器数据传输线由核心支座3背面槽底端缺口处伸出并穿过试验弹前段12连接至试验弹弹头2的压力传感器21。

防水垫片22位于头部内侧平台和压力传感器21中间，使用材料为橡胶。压力传感器21与试验弹弹头2通过螺纹连接，在紧固的过程中，挤压防水垫片22，不仅能达到防水的效果，还能减小入水过程中防水垫片22和试验弹弹头2的撞击和磕碰。试验弹弹头2连接段设置成外螺纹模式，并在螺纹扣里侧设置环槽24，环槽24中放置胶乳胶圈23，以便在紧固过程中利用其延展性受力变形后能够充分填充预制槽，从而达到防水的效果。

压力传感器21固定在试验弹弹头2上之后，记录试验弹弹头2外螺纹的螺纹圈数，先反转该圈数，再将试验弹头部11螺旋装配到试验弹前段12，以保证压力传感器数据线在试验弹舱内不被扭转，防止因数据传输线螺旋扭弯对试验数据稳定性的干扰。

数据采集仪固定系统5、核心支座3、传感器支座4、固定扣8和连接中段13形成一个整体。数据采集仪固定系统5和核心支座3的最大直径要小于连接中段上平面39的直径，以保证该弹载设备能套入试验弹后段14中，俯视图如图18所示。试验弹前段12和试验弹后段14形状如图21-22所示，仅在端口处开设内螺纹。

在进行不同头型系列试验时，仅需更换试验弹弹头2，并相应调整试验弹前段12的长度，来保证所有系列连接中段3之前的长度保持一致。

在进行不同尾型系列试验时，仅需保证长度相同即可。试验弹尾段15也为外螺纹形式，与试验弹后段14相连接，试验弹尾段15外螺纹开设环槽24并套上胶乳胶圈23，来保证良好的防水效果。

相比于现有装配方式本发明的优势：无论是不同头型系列试验还是不同尾型系列试验，更换完试验弹弹头2和试验弹尾段15等部件以后，需要通过调整配重盘53的厚度和材料属性调整重心位置，以及移动传感器支座4，来保证径向加速度传感器42和角速度传感器43的形心位于垂直于中轴线的试验弹质心所在平面P2上。

对于不同形状(头型、尾型)但同一长度、质心位置系列试验，可在更换头尾零件后，通过调整试验弹前段12来保证长度、调整弹载设备上的配重盘53来调整试验弹质心。

若要探究不同质心对试验弹的俯仰试验系列问题，则调整配重盘53的质量控制重心位置，再将传感器支座4在核心支座3平板上的位置调整至试验弹质心处即可。

相比于现有数据采集本发明的优势：如图23所示，规定轴向加速度传感器41测量方向为Fz、径向加速度传感器42测量方向为Fn，角速度传感器43测量方向为ω。

如图24-26所示，为试验数据对比图，由数据走势可得，采用该设备，数据的抖动和振动效果明显得到改善，所得的数据质量较之前更好。

选取速度35m/s、20°入水条件两组试验，采用管式发射装置，以高压氮气为动力源，对比安装该弹载设备前后所测得的数据信息。其中，图24为轴向加速度Fz数据信息，图25为轴向加速度Fn数据信息，图26为角速度ω数据信息。左侧图为原始试验弹采集系统所测得数据信息，右侧图为安装本发明弹载设备以后所测得数据信息。

因压力传感器21为通过螺纹的方式固定在试验弹弹头2上，压力传感器21测量面位于试验弹表面外侧，安装模式较之前原始试验弹采集系统压力数据信息相近。所测得的试验数据信息较之前相比差距不大，故不再对比说明。

由于每次试验过程中高压气罐中的高压气压力有偏差以及试验弹质量的不同直接导致试验初速度不同，但保证两组速度相差0.5m/s以内，再加上试验弹中传感器位置的变化以及出膛后姿态有一定随机性，故试验数据在试验误差允许范围内可以使用。图24-26左侧附图和右侧附图整体趋势保持一致。

如24所示为轴向加速度数据信息图，安装该弹载设备后，在试验弹入水以后，解决了轴向加速度数据会出现“凹坑”的情况；如26所示为角速度数据信息图，右图中数据信息反映在试验弹入水过程中的俯仰忽扑信息，不再像左图中出现第一个峰值后减小再增大的问题，影响数据分析，同时也为后续俯仰角的计算提供稳定的数据基础。

试验数据光顺度和稳定性方面，加上该弹载设备以后数据整体呈现出更加稳定，进而保证更高的数据正确性、可信度。采用该弹载设备以后，很大程度上避免了试验过程中由于高速冲击条件下带来的传感器等弹载设备与试验弹结构因振动响应问题带来的碰撞摩擦，压垫片攻丝固定以及螺栓固定的方式使得设备连接处不会因冲击载荷传递出现强烈振动和脱落，一定程度上保证了试验设备的安全性。

Claims (10)

1.一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述弹载设备与试验弹(1)的连接中段(13)相连并置于试验弹后段(14)内部，所述试验弹(1)的试验弹弹头(2)上设置有压力传感器(21)，所述弹载设备包括核心支座(3)、传感器支座(4)、数据采集仪固定系统(5)和固定扣(8)，所述核心支座(3)包括顶端和底端的两个圆板以及垂直于两个圆板的支撑平板，所述支撑平板为三块，其中一块为中间平板，另外两块为侧边平板，两块侧边平板与中间平板垂直相连，所述传感器支座(4)与中间平板相连，所述传感器支座(4)上设置有三个传感器安装口，分别用于安装轴向加速度传感器(41)、径向加速度传感器(42)和角速度传感器(43)，三个传感器均通过垫片(47)与紧固螺丝(45)的配合压装在传感器支座(4)上，所述轴向加速度传感器(41)和径向加速度传感器(42)的几何形心位于中剖面P1上，所述径向加速度传感器(42)和角速度传感器(43)的几何形心位于垂直于中轴线的试验弹质心所在平面P2上，所述数据采集仪固定系统(5)包括固定铝片(52)、配重盘(53)、上缓冲垫(54)和下缓冲垫(55)，所述上缓冲垫(54)和下缓冲垫(55)上均设置有数据采集仪固定槽(59)，数据采集仪固定槽(59)内装配数据采集仪(6)，所述下缓冲垫(55)上设置有两个侧板，两个侧板设置在数据采集仪(6)两侧，侧板顶面与上缓冲垫(54)相连，所述上缓冲垫(54)上方设置配重盘(53)，所述配重盘(53)上方设置固定铝片(52)，所述固定铝片(52)、配重盘(53)、上缓冲垫(54)和下缓冲垫(55)通过螺杆(51)依次贯穿相连，所述螺杆(51)与核心支座(3)相连，所述核心支座(3)与连接中段(13)相连，所述核心支座(3)侧面与固定扣(8)相连。

2.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述试验弹(1)包括依次相连的试验弹头部(11)、试验弹前段(12)、连接中段(13)、试验弹后段(14)和试验弹尾段(15)。

3.根据权利要求2所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述试验弹头部(11)包括试验弹弹头(2)、防水垫片(22)和胶乳胶圈(23)，所述防水垫片(22)设置在试验弹弹头(2)与压力传感器(21)之间，所述试验弹弹头(2)的连接段为外螺纹形式，螺纹扣里侧设置环槽(24)，环槽(24)内放置胶乳胶圈(23)。

4.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述核心支座(3)的底端开设有核心支座底端圆孔(32)，所述连接中段(13)的连接中段上平面(39)上开设有连接中段螺纹孔(38)，连接螺丝(37)穿过核心支座底端圆孔(32)与连接中段螺纹孔(38)相连，将核心支座(3)与连接中段(13)相连。

5.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述中间平板上开设有平板圆孔(35)，所述传感器支座(4)上设置有传感器支座固定螺纹孔(48)，传感器支座固定螺丝(36)从核心支座(3)背面穿过平板圆孔(35)与传感器支座固定螺纹孔(48)相连。

6.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述核心支座(3)的顶端开设有核心支座顶端圆孔(31)，所述上缓冲垫(54)和下缓冲垫(55)上均设置有螺杆预留圆孔(56)，所述螺杆(51)依次穿过上缓冲垫(54)与下缓冲垫(55)的螺杆预留圆孔(56)和核心支座顶端圆孔(31)，将数据采集仪固定系统(5)与核心支座(3)相连。

7.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述垫片(47)上开设有垫片槽口(44)，传感器的数据传输线(46)穿过垫片槽口(44)。

8.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述核心支座(3)顶端开设有核心支座顶端槽口(34)，所述核心支座顶端槽口(34)为凸型结构。

9.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述上缓冲垫(54)和下缓冲垫(55)均为聚氨酯材料。

10.根据权利要求1所述的一种增强入水试验数据稳定性的弹载设备，其特征在于：所述核心支座(3)底部设置有防刮胶垫(33)。

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