CN219552319U - 一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置及试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置及试验系统，试验装置包括圆筒形壳体，设置在壳体中的受测主装药、中心管和传爆药，以及设置在壳体外部的若干破片；圆筒形壳体由圆筒形薄壁外壳以及分别通过连接件安装在外壳上下两端的上端盖和下端盖组成；受测主装药为圆柱形药柱，其上端面设置具有预定深度的中心孔洞；所述中心管为下端带有底板的薄壁管体；所述传爆药为圆柱形药柱且装入所述中心管底部，当所述中心管插入到所述中心孔洞中时，所述传爆药与主装药的中心轴线共轴；所述破片设置在外壳的外壁面上。本实用新型的试验装置及试验系统能够真实精确地评估非理想炸药破片加速能力，结构简单，使用方便，适合多种炸药选型评价。

Description

一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置及试验系统

技术领域

本实用新型属于炸药爆轰性能测试技术领域，具体涉及一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置及试验系统。

背景技术

杀爆战斗部主要由壳体、装药、破片、引信和传爆序列等组成，主要利用破片动能贯穿目标，对目标实施毁伤，具有杀伤面积大等显著优点。

近年来，随着炸药技术不断发展，含铝类非理想炸药被广泛应用，破片驱动能力显著提升。但大量试验结果表明，不同非理想炸药的能量释放规律差异较大，即便炸药密度和格尼系数相近，在作用于相同战斗部结构时，破片速度也可能会产生较为明显的差异，即非理想炸药对破片的加速效果不仅仅取决于格尼系数，还与炸药的释能特性、战斗部壳体材料及结构等紧密相关。因此，现有通过标准圆筒试验测得格尼系数或最大格尼能来表征破片驱动能力的测试方法已无法适应此类炸药的爆轰性能评价需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置及试验系统，以在精确评估炸药破片驱动能力的前提下，降低经济和安全成本。

本实用新型的第1方面，公开了一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置，包括圆筒形壳体，设置在壳体中的受测主装药、中心管和传爆药，以及设置在壳体外部的若干破片；圆筒形壳体由圆筒形薄壁外壳以及分别通过连接件安装在外壳上下两端的上端盖和下端盖组成；受测主装药为圆柱形药柱，其上端面设置具有预定深度的中心孔洞；所述中心管为下端带有底板的薄壁管体；所述传爆药为圆柱形药柱且装入所述中心管底部，当所述中心管插入到所述中心孔洞中时，所述传爆药与主装药的中心轴线共轴；所述破片设置在外壳的外壁面上。

在另外的示例中，单个破片为钨合金方形破片，采用单层排布的方式粘贴于外壳的外壁面上。

在另外的示例中，所述中心通孔、所述中心孔洞以及所述中心管的中心轴线共轴。

在另外的示例中，所述壳体采用铝合金材料制成。

在另外的示例中，所述中心管的长度为所述外壳高度的1/2。

本实用新型的第2方面，公开了一种用于测试炸药破片驱动能力的试验系统，包括根据上述方案中任一项所述的试验装置、靶板及高速摄像机；其中，所述靶板包括以不同距离布置在试验装置外围的第一靶板和第二靶板，所述高速摄像机包括对应所述第一靶板设置的第一高速摄像机和对应所述第二靶板设置的第二高速摄像机，所述第一高速摄像机用于获取破片撞击所述第一靶板的图像数据，所述第二高速摄像机用于获取破片撞击所述第二靶板的图像数据。

在另外的示例中，所述靶板包括钢板以及粘贴在钢板上的多张断通测速靶，钢板和测速靶面向爆心放置。

在另外的示例中，还包括信号处理装置，所述信号处理装置包括信号转换模块、信号采集模块，所述信号转换模块与测速靶通过测试电缆连接，用于接收测速靶的破片到达信号，并发送给信号采集模块；所述信号采集模块与触发装置连接，用于接收所述触发装置产生的零时信号。

在另外的示例中，所述触发装置为缠绕在试验装置外壳外表面的触发线，主装药爆轰驱动试验装置壳体开始膨胀运动时，向所述信号采集模块及所述高速摄像机提供零时信号。

在另外的示例中，所述高速摄像机安放在钢掩体内，镜头通过防弹玻璃进行防护。

与现有技术相比，本实用新型试验装置及试验系统能够真实精确地评估非理想炸药破片加速能力，且结构简单，易于加工，成本低，使用方便，特别适合多种炸药选型评价。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的试验装置整体结构示意图；

图2为外壳结构示意图；

图3为上端盖结构示意图；

图4为下端盖结构示意图；

图5为中心管结构示意图；

图6为根据本实用新型实施例的试验系统组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为根据本实用新型实施例的用于测试炸药破片驱动能力的试验装置结构示意图。如图1所示，该试验装置包括圆筒形壳体，设置在壳体中的受测主装药6、中心管2和传爆药4，以及设置在壳体外部的若干破片5。

参照图1，并结合图2、图3、图4、图5所示，圆筒形壳体由圆筒形外壳3以及分别通过连接件安装在外壳3上下两端的上端盖1和下端盖7组成。例如，外壳3上下两端分别设置带有第一安装孔的凸缘结构，上下端盖对应所述第一安装孔设置第二安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔将上下端盖固定连接在外壳3两端。

外壳3为薄壁筒体，例如厚度约为2mm～3mm。外壳3的长度L为外壳直径的1.5至2倍。例如壳体直径150mm～200mm。

上端盖1和下端盖7均为圆盘结构，例如厚度均为10mm。

外壳、上下端盖均采用铝合金材料制成，例如采用LY12铝合金制成。

上端盖设有中心通孔。在一些示例中，该中心通孔的内径与中心管2的外径大致相同，使得中心管2刚好能够自由地穿过该中心通孔。

受测主装药6为圆柱形药柱，其上端面与所述上端盖1的内表面接触，并设置具有预定深度的中心孔洞，例如圆柱形中心孔洞，用于容置所述中心管2和传爆药4。在一些示例中，所述中心孔洞的内径与中心管2的外径大致相同，使得中心管2刚好能够自由地插入该中心孔洞，且外表面与中心孔洞的内壁面贴合。

在一些示例中，可以通过调节所述中心孔洞的大小来控制主装药质量。

药柱下端面与所述下端盖7的内表面接触。

所述破片5设置在外壳3的外壁面上。例如，单个破片为5.6mm×5.6mm×5.6mm的钨合金方形破片，采用单层排布的方式粘贴于外壳3的外壁面上。

如图1所示，本实用新型中，所述中心通孔、所述中心孔洞以及所述中心管的中心轴线共轴。

所述中心管2为上端具有凸缘、下端带有底板的薄壁管体，长度约为外壳高度的1/2。所述传爆药4为圆柱形药柱且装入所述中心管的底部，当所述中心管2插入到所述中心孔洞中时，所述传爆药与主装药的中心轴线共轴。

图6为根据本实用新型实施例的用于测试炸药破片驱动能力的试验系统组成示意图。如图6所示，试验系统包括试验装置10、靶板20、高速摄像机30以及信号处理装置(未图示)，所述信号处理装置分别与所述靶板20、高速摄像机30连接。

靶板20包括以不同距离布置在试验装置外围的第一靶板和第二靶板。所述高速摄像机30包括分别对应所述第一靶板和第二靶板设置的第一高速摄像机和第二高速摄像机，其中，第一高速摄像机用于获取破片撞击第一靶板的图像数据，第二高速摄像机用于获取破片撞击第二靶板的图像数据。

可以理解，所述“第一”、“第二”并不表示本实用新型中的靶板及摄像机的数量为两个，也可以为大于2的多个，例如3个、4个或更多数量。

所述靶板包括钢板以及粘贴在钢板上的多张断通测速靶，钢板和测速靶面向爆心放置。

高速摄像机放置在钢掩体内，镜头通过防弹玻璃进行防护。采用槽钢对测试电缆进行防护。

信号处理装置包括信号转换模块、信号采集模块，所述信号转换模块与测速靶通过测试电缆连接，用于接收测速靶的破片到达信号，并发送给信号采集模块。所述信号采集模块与触发装置(或起爆装置)连接，用于接收所述触发装置产生的零时信号。示例性地，所述触发装置为缠绕在试验装置外壳外表面的触发线，主装药爆轰驱动壳体开始膨胀运动时，向信号采集模块及高速摄像机提供零时信号。

实施例：

将试验装置竖直置于木制弹架上，弹架高1.2m。采用电雷管(放置在中心管2中)静态起爆。在距离试验装置爆心8m、10m处对称方向竖立放置2块2000mm×1200mm×6m的Q235钢板，两块钢板沿爆心周向间隔的角度可以根据需要设置。每个钢板上粘贴不少于6张450mm×325mm的断通测速靶。钢板和测速靶面向爆心放置，即爆心在通靶中心法线的延长线上。钢板错开排列，避免相互遮挡。侧向约100m处各设置一台高速摄像机，用于获取破片撞击钢板过程的图像数据。高速摄像机安放在钢掩体内，镜头通过防弹玻璃进行防护。采用槽钢对测试电缆进行防护。

采用断通靶测量破片撞击靶面的时刻，破片击中断通靶瞬间，将断通靶两电极导通输出破片中靶信号。破片穿透通靶后，两电极又恢复断路状态。断通靶可输出多个先后到达的破片中靶信号。测量过程中的零时信号由缠绕在弹体表面的触发线提供，主装药爆轰驱动壳体开始膨胀运动时，向信号采集仪/测时仪、高速摄像机提供零时信号。

尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种用于测试炸药破片驱动能力的试验装置，其特征在于，包括圆筒形壳体，设置在壳体中的受测主装药、中心管和传爆药，以及设置在壳体外部的若干破片；圆筒形壳体由圆筒形薄壁外壳以及分别通过连接件安装在外壳上下两端的上端盖和下端盖组成；受测主装药为圆柱形药柱，其上端面设置具有预定深度的中心孔洞；所述中心管为下端带有底板的薄壁管体；所述传爆药为圆柱形药柱且装入所述中心管底部，当所述中心管插入到所述中心孔洞中时，所述传爆药与主装药的中心轴线共轴；所述破片设置在外壳的外壁面上。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，单个破片为钨合金方形破片，采用单层排布的方式粘贴于外壳的外壁面上。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述上端盖设有中心通孔，所述中心通孔、所述中心孔洞以及所述中心管的中心轴线共轴。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述壳体采用铝合金材料制成。

5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述中心管的长度为所述外壳高度的1/2。

6.一种用于测试炸药破片驱动能力的试验系统，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的试验装置、靶板及高速摄像机；其中，所述靶板包括以不同距离布置在试验装置外围的第一靶板和第二靶板，所述高速摄像机包括对应所述第一靶板设置的第一高速摄像机和对应所述第二靶板设置的第二高速摄像机，所述第一高速摄像机用于获取破片撞击所述第一靶板的图像数据，所述第二高速摄像机用于获取破片撞击所述第二靶板的图像数据。

7.根据权利要求6所述的试验系统，其特征在于，所述靶板包括钢板以及粘贴在钢板上的多张断通测速靶，钢板和测速靶面向爆心放置。

8.根据权利要求7所述的试验系统，其特征在于，还包括信号处理装置，所述信号处理装置包括信号转换模块、信号采集模块，所述信号转换模块与测速靶通过测试电缆连接，用于接收测速靶的破片到达信号，并发送给信号采集模块；所述信号采集模块与触发装置连接，用于接收所述触发装置产生的零时信号。

9.根据权利要求8所述的试验系统，其特征在于，所述触发装置为缠绕在试验装置外壳外表面的触发线，主装药爆轰驱动试验装置壳体开始膨胀运动时，向所述信号采集模块及所述高速摄像机提供零时信号。

10.根据权利要求6所述的试验系统，其特征在于，所述高速摄像机安放在钢掩体内，镜头通过防弹玻璃进行防护。