CN211291211U - 一种无线电引信近炸仿真测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无线电引信近炸仿真测试装置，包括双环境力仿真装置和近炸信号仿真装置，所述双环境力仿真装置包括惯性加速度仿真组件和离心加速度仿真组件，所述离心加速度仿真组件设置在所述惯性加速度仿真组件上，所述近炸信号仿真装置用于向装夹在离心加速度仿真组件上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。本实用新型的有益效果是：在保持技术状态不变的情况下可对全引信进行检测，仿真程度高，安全性、可靠性高，测试精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及枪弹领域，具体涉及一种无线电引信近炸仿真测试装置。
背景技术
随着火箭弹储存时间的逐渐增长，处于储存状态下无线电引信受到环境应力的影响，其内部性能(安全性能和战技术性能)必然发生变化，质量状况逐步下降，直接影响弹药的储存性能和使用性能，如何准确的、适时的掌握它们的质量状况，以便总部做出其使用、技术处理等决策，成为我军弹药管理和使用部队急需解决的重大问题，也成为直接关系到能否确保火箭弹平时的储存安全和战时可靠使用的现实问题。但是，目前没有相应的仿真测试设备能够考核无线电引信的近炸功能，导致该无线电引信的储存管理和使用无据可依。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无线电引信近炸仿真测试装置，以克服上述现有技术中的不足。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种无线电引信近炸仿真测试装置，包括双环境力仿真装置和近炸信号仿真装置，双环境力仿真装置包括惯性加速度仿真组件和离心加速度仿真组件，离心加速度仿真组件设置在惯性加速度仿真组件上，近炸信号仿真装置用于向装夹在离心加速度仿真组件上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。
本实用新型的有益效果是：将待测试的无线电引信装载在离心加速度仿真组件上，启动惯性加速度仿真组件和离心加速度仿真组件模拟无线电引信发射与飞行过程当中的惯性加速度和离心加速度，从而解除无线电引信的保险，待保险解除后，近炸信号仿真装置发射与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加的电磁波，两者共同产生多普勒效应，实现测试无线电引信的近炸功能，在保持技术状态不变的情况下(不做任何分解和改装，保持引信内部原始状态)可对全引信进行检测，仿真程度高，安全性、可靠性高，测试精度高，可以替代真实的弹丸完成引信的功能检测，极大地提高弹丸引信的检测效率，节约大量购置同类专用检测设备的经费。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，惯性加速度仿真组件包括底座、电主轴、第一转盘和驱动机构，第一转盘布置在底座的上方，驱动机构设置在底座上，电主轴转动设置在底座上，电主轴的两端分别与驱动机构的输出端和第一转盘相连接；离心加速度仿真组件设置在第一转盘上。
采用上述进一步的有益效果是：结构简单，稳定性好。
进一步，惯性加速度仿真组件还包括电磁定位销，电磁定位销设置在底座上，电主轴上设有定位孔，电磁定位销在得失电过程中其内部的插销交替的脱离和插入至定位孔内，以对电主轴进行制动和解除制动。
采用上述进一步的有益效果是：能够有效实现对电主轴进行刹车，且稳定性好。
进一步，双环境力仿真装置还包括用于对引信电子头进行电磁屏蔽的电磁屏蔽组件，电磁屏蔽组件设置在惯性加速度仿真组件上。
进一步，离心加速度仿真组件包括转角电机、第二转盘、基座和旋转电机，转角电机设置在第一转盘上，第二转盘布置在第一转盘的上方且与转角电机的输出轴相连接，第二转盘的旋转中心线与第一转盘的旋转中心线共线，基座设置在第二转盘上，基座内转动设有用于与无线电引信相旋合的螺管，旋转电机设置在基座上，且旋转电机的输出轴与螺管相连接。
进一步，电磁屏蔽组件包括防静电套筒和第一直线移动机构，第一直线移动机构设置在第一转盘上，防静电套筒设置在第一直线移动机构上，防静电套筒为内部中空、一端开口的柱状结构，防静电套筒的开口端朝向螺管，防静电套筒在第一直线移动机构的驱使下使得旋在螺管上的无线电引信的电子头经由防静电套筒的开口端进入到防静电套筒内和完全脱离防静电套筒。
采用上述进三步的有益效果是：由于测试对象为无线电引信，在进行双环境力解除保险试验时，电池由待激活状态转为激活状态，增设电磁屏蔽组件后可以防止外界对无线电引信造成干扰。
进一步，近炸信号仿真装置包括反射板和可移动式电动轨道，可移动式电动轨道布置在地面上，反射板设置在可移动式电动轨道上，反射板与无线电引信的电子头等高。
采用上述进一步的有益效果是：在试验中根据试验法要求反射板向无线电引信电子头方向可作二次移动运行，确保无线电引信近炸功能可靠实现。
附图说明
图1为本实用新型所述双环境力仿真装置的结构示意图；
图2为本实用新型所述近炸信号仿真装置的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、双环境力仿真装置，110、惯性加速度仿真组件，111、底座，112、电主轴，113、第一转盘，114、电磁定位销，115、第一电机，120、离心加速度仿真组件，121、转角电机，122、第二转盘，123、基座，1231、螺管， 124、旋转电机，130、电磁屏蔽组件，131、防静电套筒，132、第一直线移动机构，2、近炸信号仿真装置，210、反射板，220、可移动式电动轨道。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例1
如图1、图2所示，一种无线电引信近炸仿真测试装置，包括双环境力仿真装置1和近炸信号仿真装置2，双环境力仿真装置1包括惯性加速度仿真组件110和离心加速度仿真组件120，离心加速度仿真组件120设置在惯性加速度仿真组件110上，双环境力仿真装置主要实现无线电引信发射与飞行过程当中的惯性加速度和离心加速度仿真；近炸信号仿真装置2用于向装夹在离心加速度仿真组件120上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。
实施例2
如图1、图2所示，一种无线电引信近炸仿真测试装置，包括双环境力仿真装置1和近炸信号仿真装置2，双环境力仿真装置1包括惯性加速度仿真组件110和离心加速度仿真组件120，离心加速度仿真组件120设置在惯性加速度仿真组件110上，双环境力仿真装置主要实现无线电引信发射与飞行过程当中的惯性加速度和离心加速度仿真；近炸信号仿真装置2用于向装夹在离心加速度仿真组件120上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。
惯性加速度仿真组件110包括底座111、电主轴112、第一转盘113和驱动机构，第一转盘113布置在底座111的上方，驱动机构设置在底座111 上，电主轴112转动设置在底座111上，通常情况下，电主轴112通过多个轴承竖直固定在底座111上，各轴承的外圈与底座111相固定，而各轴承的内圈套着电主轴112，且与电主轴112固定连接，电主轴112的上端与第一转盘113相连接，具体连接方式可以是：电主轴112的上端通过多个螺栓与第一转盘113的下端面相连接，采用螺栓连接主要是为了方便拆装，电主轴 112的下端与驱动机构的输出端相连接，通过驱动机构可以驱动电主轴112 进行转动，驱动机构包括第一电机115和传动链，第一电机115固定在底座 111上，传动链分别与第一电机115的输出轴和电主轴112相连接，传动链的传动方式可以是齿轮传动、皮带传动或链轮传动。在底座111底部有四个安装定位孔，用于安装时与地面固定，起到一定的稳定作用；离心加速度仿真组件120设置在第一转盘113上。
实施例3
如图1、图2所示，一种无线电引信近炸仿真测试装置，包括双环境力仿真装置1和近炸信号仿真装置2，双环境力仿真装置1包括惯性加速度仿真组件110和离心加速度仿真组件120，离心加速度仿真组件120设置在惯性加速度仿真组件110上，双环境力仿真装置主要实现无线电引信发射与飞行过程当中的惯性加速度和离心加速度仿真；近炸信号仿真装置2用于向装夹在离心加速度仿真组件120上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。
惯性加速度仿真组件110包括底座111、电主轴112、第一转盘113和驱动机构，第一转盘113布置在底座111的上方，驱动机构设置在底座111 上，电主轴112转动设置在底座111上，通常情况下，电主轴112通过多个轴承竖直固定在底座111上，各轴承的外圈与底座111相固定，而各轴承的内圈套着电主轴112，且与电主轴112固定连接，电主轴112的上端与第一转盘113相连接，具体连接方式可以是：电主轴112的上端通过多个螺栓与第一转盘113的下端面相连接，采用螺栓连接主要是为了方便拆装，电主轴 112的下端与驱动机构的输出端相连接，通过驱动机构可以驱动电主轴112 进行转动，驱动机构包括第一电机115和传动链，第一电机115固定在底座 111上，传动链分别与第一电机115的输出轴和电主轴112相连接，传动链的传动方式可以是齿轮传动、皮带传动或链轮传动。在底座111底部有四个安装定位孔，用于安装时与地面固定，起到一定的稳定作用；离心加速度仿真组件120设置在第一转盘113上。
惯性加速度仿真组件110还包括电磁定位销114，电磁定位销114设置在底座111上，电主轴112上设有定位孔，电磁定位销114在得失电过程中其内部的插销交替的脱离和插入至定位孔内，以对电主轴112进行制动和解除制动。
实施例4
如图1、图2所示，一种无线电引信近炸仿真测试装置，包括双环境力仿真装置1和近炸信号仿真装置2，双环境力仿真装置1包括惯性加速度仿真组件110和离心加速度仿真组件120，离心加速度仿真组件120设置在惯性加速度仿真组件110上，双环境力仿真装置主要实现无线电引信发射与飞行过程当中的惯性加速度和离心加速度仿真；近炸信号仿真装置2用于向装夹在离心加速度仿真组件120上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。
惯性加速度仿真组件110包括底座111、电主轴112、第一转盘113和驱动机构，第一转盘113布置在底座111的上方，驱动机构设置在底座111 上，电主轴112转动设置在底座111上，通常情况下，电主轴112通过多个轴承竖直固定在底座111上，各轴承的外圈与底座111相固定，而各轴承的内圈套着电主轴112，且与电主轴112固定连接，电主轴112的上端与第一转盘113相连接，具体连接方式可以是：电主轴112的上端通过多个螺栓与第一转盘113的下端面相连接，采用螺栓连接主要是为了方便拆装，电主轴 112的下端与驱动机构的输出端相连接，通过驱动机构可以驱动电主轴112 进行转动，驱动机构包括第一电机115和传动链，第一电机115固定在底座 111上，传动链分别与第一电机115的输出轴和电主轴112相连接，传动链的传动方式可以是齿轮传动、皮带传动或链轮传动。在底座111底部有四个安装定位孔，用于安装时与地面固定，起到一定的稳定作用；离心加速度仿真组件120设置在第一转盘113上。
惯性加速度仿真组件110还包括电磁定位销114，电磁定位销114设置在底座111上，电主轴112上设有定位孔，电磁定位销114在得失电过程中其内部的电磁吸合器使插销交替的脱离和插入至定位孔内，以对电主轴112 进行制动和解除制动。
由于测试对象为无线电引信，在进行双环境力解除保险试验时，电池由待激活状态转为激活状态，为了防止外界对无线电引信造成干扰，特别是影响近炸功能的检测，因此双环境力仿真装置1还包括用于对引信电子头进行电磁屏蔽的电磁屏蔽组件130，电磁屏蔽组件130设置在惯性加速度仿真组件110上。电磁屏蔽组件130主要是确保无线电引信在仿真的环境力下进行试验时不受外界电磁信号干扰，提高测试安全性和可靠性。
在本实施例中将电磁屏蔽组件130设计成包括防静电套筒131和第一直线移动机构132，第一直线移动机构132设置在第一转盘113上，防静电套筒131设置在第一直线移动机构132上，防静电套筒131为内部中空、一端开口的柱状结构，防静电套筒131的开口端朝向螺管1231，防静电套筒131 在第一直线移动机构132的驱使下使得旋在螺管1231上的无线电引信的电子头经由防静电套筒131的开口端进入到防静电套筒131内和完全脱离防静电套筒131。
离心加速度仿真组件120包括转角电机121、第二转盘122、基座123 和旋转电机124，转角电机121设置在第一转盘113上，第二转盘122布置在第一转盘113的上方且与转角电机121的输出轴相连接，第二转盘122的旋转中心线与第一转盘113的旋转中心线平行，基座123设置在第二转盘122 上，基座123内转动设有用于与无线电引信相旋合的螺管1231，旋转电机 124设置在基座123上，且旋转电机124的输出轴与螺管1231相连接，螺管 1231的旋转中心线与第一转盘113的旋转中心线垂直且相交。
双环境力仿真装置1还包括高转速多通道抗静电电滑环，高转速多通道抗静电电滑环安装在电主轴112上，在本实施例，高转速多通道抗静电电滑环具有至少18组通道，惯性加速度仿真组件110、离心加速度仿真组件120 和电磁屏蔽组件130分别与高转速多通道抗静电电滑环的内组电连接，而高转速多通道抗静电电滑环的外组与控制装置电连接，同时转速多通道抗静电电滑环的外组还与电源电连接。
要测试无线电引信的近炸功能，必须要向辐射无线电波的无线电引信发射模拟信号，才能产生多普勒信号，启动无线电引信的起爆机构，为此，增设近炸信号仿真装置2，其中，近炸信号仿真装置2包括反射板210和可移动式电动轨道220，可移动式电动轨道220布置在地面上，反射板210设置在可移动式电动轨道220上，反射板210与无线电引信的电子头等高，可移动式电动轨道220驱使反射板210进行移动的方向与螺管1231的旋转中心线相平行；反射板210和可移动式电动轨道220分别与控制装置电连接，反射板210的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后，产生多普勒效应，使无线电引信近炸功能作用。
以无线电引信为DRD23引信为例进行具体参数的设定：
根据无线电引信解除保险战技要求，对于DRD23引信而言其惯性加速度要求达到30g，离心加速度要达到24g，DRD 23引信电子头发射的电磁波为 410MHz。针对DRD 23引信进行全系统(不含传爆管)综合作用可靠性测试。
对于第一转盘113的尺寸来讲，要考虑转速与第一转盘113半径的匹配性设计，根据离心加速度计算公式A＝0.0112Rn2(式中A为恒加速度单位g，R为试品安装计算半径单位m，n试品旋转速度单位r/min)，由公式可知，当A为定值时，R和n成反比关系。
R越大，旋转起来稳定性不易控制，而且所占空间交大；R越小，需要的转速越高，对电机转速要求高，相应安装部件的剪切能力也要求高，综合考虑可靠性和安全性，采用小半径中转速的方式来实现，当引信安装半径为 R＝0.248m，n＝330r/min，根据：A＝0.0112Rn2，即：A＝0.0112Rn2＝0.0112× 0.248×(330)2＝302.5，G＝302.5/9.8＝30.86g，即；无线电引信在此距离和转速条件下其加在无线电引信上直线加速过载为30.86g，满足解除惯性保险所需的30g加速度。为了确保无线电引信的安装和便于加工，将整个大第一转盘113半径确定为R1＝0.3m，在R＝0.248m处安装底座111，为了确保旋转时设备稳定不晃动，在与底座111同第一转盘113直径上设计等重配重块，与底座111成轴对称安装。
第一电机115的转速设计计算
一是功率问题，要确保该电机能够带动第一转盘113达到规定转速；电机功率需要5.5kW，具体可以选择电机型号GRF01，7.5kW；
二是启动时间问题，要确保启动时间越短越好，这样仿真出的惯性加速度更接近真实值，经过多次试验，加速启动时间为3s最合适；
三是速度可调问题，考虑该装置功能拓展问题，除了仿真火箭弹无线电引信的惯性加速度外，还希望能够仿真迫击炮弹发射时的惯性加速度，因此应用变频技术，通过设定频率改变磁极对数，有效的提高和可控制电机的转速。
根据公式：
n1＝60s1(1-s2)/p1 (1)
n＝fn/p2×n1 (2)
式中：n1——基本转速 p1——常规电机磁极
s2——基本参数量 s1——电源频率
fn——最高频率 n——最高转速
根据以上公式，设计计算和查表所得参数如下：
p1＝2 p2＝28(变频后的磁极对数)
s2＝0.1(查表所得参数)
s1＝50Hz(市电频率) fn＝60Hz(设计频率)
代入(1)式得
n1＝60s(1-s)/p1＝60×50(1-0.1)/2＝1350r/min
代入(2)式得
n＝fn*n1/p2＝60*1350/28＝2900(r/min)
通过以上计算所得第一转盘113的最高转速为2900r/min，即第一转盘 113可无级调速范围为0r/min～2900r/min，满足试验所需330r/min的要求，同时也满足迫击炮弹引信300g加速度拓展仿真需求。
为了确保该无线电引信可靠解除保险，要求其自身转速产生的离心加速度至少为15g，结合离心加速度仿真组件120安装位置，旋转速度按以下计算：
R＝0.015m
n＝1200r/min
根据：A＝0.0112Rn2 G＝A/8
即：A＝0.0112R×0.015＝242
G＝242/9.8＝24.7g
即：无线电引信的离心加速过载在此转速条件下因无线电引信中的离心滑块距离中心距离为0.015m其加在无线电引信上的离心加速过载为24.7g，大于其解除离心保险加速度24g,满足解除离心保险要求,所以，选择的旋转电机124转速在1200r/min以上，旋转电机124可以选择直流变速电机，型号可为SBD-CI08-W，旋转电机124作为动力以旋转基座123带动无线电引信做回转运动，待试验无线电引信安装在旋转基座123中心螺管1231上(逆时针旋转，无线电引信在基座123上越转越紧，避免高速旋转时脱落)。
反射板210发射的电磁波为500Hz，高度为1.5米(与第一转盘113 上的无线电引信同一高度)，工作时可移动式电动轨道220带动反射板210 向无线电引信方向移劝，移动距离为4.5米，反射板210移动速度为0.3m/ 秒，在试验中根据试验法要求反射板210向无线电引信电子头方向可作二次移动运行，确保无线电引信近炸功能可靠实现。
具体使用流程如下：
将待测试的无线电引信旋在基座123中心螺管1231上，启动第一直线移动机构132，使得防静电套筒131在第一直线移动机构132的驱使下可靠的罩着无线电引信的电子头，然后使旋转电机124开始按设定的转速运行 (DRD23无线电引信为1200转/分)，从而产生无线电引信解除保险的离心力，5秒后，启动第一电机115，第一转盘113开始运转，计时仪开始计时，在运行时间结束后，第一电机115和旋转电机124同时停止运行，电主轴112 低速转动，电磁定位销114启动，以对电主轴112进行制动，第一直线移动机构132启动，第一直线移动机构132驱使防静电套筒131释放无线电引信的电子头，启动转角电机121，转角电机121带动第二转盘122以及安装于第二转盘122上的基座123和旋转电机124偏转90°，使试品电子头与反射板210成平行状态，可移动式电动轨道220启动，驱使反射板210进行移动，反射板210开启，发射频率为500Hz的电磁波，从而完成近炸测试。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，包括双环境力仿真装置(1)和近炸信号仿真装置(2)，所述双环境力仿真装置(1)包括惯性加速度仿真组件(110)和离心加速度仿真组件(120)，所述离心加速度仿真组件(120)设置在所述惯性加速度仿真组件(110)上，所述近炸信号仿真装置(2)用于向装夹在离心加速度仿真组件(120)上的无线电引信发射电磁波，且其所发射的电磁波与无线电引信电子头的电磁波相向运行并相叠加后产生多普勒效应。
2.根据权利要求1所述的一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，所述惯性加速度仿真组件(110)包括底座(111)、电主轴(112)、第一转盘(113)和驱动机构，所述第一转盘(113)布置在所述底座(111)的上方，所述驱动机构设置在所述底座(111)上，所述电主轴(112)转动设置在所述底座(111)上，所述电主轴(112)的两端分别与所述驱动机构的输出端和所述第一转盘(113)相连接；所述离心加速度仿真组件(120)设置在所述第一转盘(113)上。
3.根据权利要求2所述的一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，所述惯性加速度仿真组件(110)还包括电磁定位销(114)，所述电磁定位销(114)设置在所述底座(111)上，所述电主轴(112)上设有定位孔，所述电磁定位销(114)在得失电过程中其内部的插销交替的脱离和插入至定位孔内，以对电主轴(112)进行制动和解除制动。
4.根据权利要求3所述的一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，所述双环境力仿真装置(1)还包括用于对引信电子头进行电磁屏蔽的电磁屏蔽组件(130)，所述电磁屏蔽组件(130)设置在所述惯性加速度仿真组件(110)上。
5.根据权利要求4所述的一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，所述离心加速度仿真组件(120)包括转角电机(121)、第二转盘(122)、基座(123)和旋转电机(124)，所述转角电机(121)设置在所述第一转盘(113)上，所述第二转盘(122)布置在所述第一转盘(113)的上方且与所述转角电机(121)的输出轴相连接，所述第二转盘(122)的旋转中心线与所述第一转盘(113)的旋转中心线共线，所述基座(123)设置在所述第二转盘(122)上，所述基座(123)内转动设有用于与无线电引信相旋合的螺管(1231)，所述旋转电机(124)设置在所述基座(123)上，且所述旋转电机(124)的输出轴与所述螺管(1231)相连接。
6.根据权利要求5所述的一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，所述电磁屏蔽组件(130)包括防静电套筒(131)和第一直线移动机构(132)，所述第一直线移动机构(132)设置在所述第一转盘(113)上，所述防静电套筒(131)设置在所述第一直线移动机构(132)上，所述防静电套筒(131)为内部中空、一端开口的柱状结构，所述防静电套筒(131)的开口端朝向所述螺管(1231)，所述防静电套筒(131)在第一直线移动机构(132)的驱使下使得旋在螺管(1231)上的无线电引信的电子头经由防静电套筒(131)的开口端进入到防静电套筒(131)内和完全脱离防静电套筒(131)。
7.根据权利要求1所述的一种无线电引信近炸仿真测试装置，其特征在于，所述近炸信号仿真装置(2)包括反射板(210)和可移动式电动轨道(220)，所述可移动式电动轨道(220)布置在地面上，所述反射板(210)设置在所述可移动式电动轨道(220)上，所述反射板(210)与无线电引信的电子头等高。
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