CN2529225Y - 导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置 - Google Patents

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吴大方
高镇同
杨嘉陵
张敏
王永海
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Abstract

一种导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置，其特征是：测温热电偶前端点焊成圆珠状，在陶瓷弹头表面加工有浅半圆形凹槽，将测温热电偶前端圆珠状感温部放入半圆形凹槽内。热电偶丝前部弯成弓形，使用不锈钢弹性支架压住热电偶前部的弓形部位，使热电偶前端感温部与陶瓷弹头表面压接。优点是：不锈钢弹性支架的弹性保证热电偶前端感温部与陶瓷弹头表面压接紧密。由于热电偶前端感温部没有粘接覆盖层，热电偶感温部可迅速感知陶瓷弹头表面温度场的急速瞬态变化参量，通过计算机记录，并计算出热冲击试验过程中，陶瓷弹头表面温度的高速变化曲线，使试验结果准确、可靠。

Description

导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置
技术领域
本实用新型属于导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置，特别是在模拟导弹再入大气层试验中，导弹处于高速热冲击状态下，对弹体前端陶瓷罩进行高温瞬态表面温度测试的装置。
背景技术
导弹再入大气层时，其弹体表面的动态变化量是研究弹体材料是否能抵抗高速飞行时的高温瞬态热冲击的关键参数。测量与记录在高速热流场热中，导弹表面温度的瞬态变化过程的工作，对于弹体的热安全防护设计有着非常重要的实际工程意义。
导弹等高速飞行器在进入大气层时，飞行速度可达5-6个马赫数以上，弹体与空气剧烈摩擦，其弹头表面会产生上千度的气动热场。由于金属材料在高温下强度降低，因此，新型导弹采用陶瓷材料做成薄壁弹头结构，来抵御高速飞行时产生的高温气动热。
测量导弹表面温度时，测温传感器热电偶须焊接或粘接在弹头表面。由于陶瓷弹头是由非金属材料制成，不能像金属材料弹头那样将热电偶焊接在弹头表面上；另外，导弹再入大气层的时间非常短，仅有十几秒钟，弹头表面温度场变化极快，温度上升可达每秒几十度，甚至上百度。若将热电偶粘接在弹头表面上，由于粘接层覆盖在测温传感热电偶的前端感温部上，并县粘接层具有一定的厚度，影响热传导速度，测温热电偶不能立即反应出弹头表面温度的急速变化。因此，必须开发新的导弹高速热冲击试验陶瓷弹体表面瞬态温度测量装置，来记灵导弹再入大气层试验过程中弹头表面温度场的高速变化情况。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种导弹高速热冲击试验陶瓷弹体表面瞬态温度测量装置，测量与记灵导弹再入大气层试验过程中，非金属陶瓷材料弹头表面温度的高速动态变化量。为导弹飞行过程中的热安全防护设计提供可靠的试验依据。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：包括热电偶，计算面，热电偶通过导线与计算机连接，所述的热电偶前端点焊成圆珠状感温部，在陶瓷弹头表面加工有浅圆形凹槽，热电偶前端圆珠状感温部放入半圆形凹槽内，该热电偶前部弯成弓形，其末端被连接在陶瓷弹头表面，并使所述热电偶前端的弓形向外拱起；还包括一弹性片，其一端与陶瓷弹头表面连接，另一端翘起压住热电偶前部的弓形部位；在所述热电偶表面套有陶瓷绝缘管。
所述的热电偶的末端和弹性板均通过高温胶粘接在所述陶瓷弹头表面。
所述的弹性片为不锈钢片。
在层弹再入大气试验中，当按照热流曲线给弹头加温时，热电偶感温部可迅速感知弹头表面的高速温度变化信号，通过计算机记录，并计算出热冲击试验过程中，弹头表面的瞬态温度变化曲线。
本实用新型的优点是：热电偶前端感温部与陶瓷弹头表面压接，利用不锈钢弹性支架的弹性保证感温部与陶瓷弹头表面压紧密。由于热电偶前端感温部没有粘接覆盖层，因此，感温部可迅速感知陶瓷弹头表面温度场的高速变化，使试验结果准确、可靠。
以下结合附图及实施例，对本实用新型作一步的说明。
附图说明
图1是本实用施例的立体结构示意图；
图2是本实用新型的结构侧视图；
图3是本实用新型测得的某型导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面的瞬态温度变化曲线图。
具体实施方式
由图1和图2可见，本实用新型包括测温用热电偶4、陶瓷绝缘管5、不锈钢弹性支架6与计算机10组成。热电偶4前部弯成弓形，热电偶前端圆珠状感温部2放入陶瓷弹头表面1上的浅半圆形凹槽3内，将不锈钢弹性片的6的一端用高温胶8粘结在陶瓷弹头表面1上，使其另一翘起端压住热电偶4前端的弓形部位，使用压片7和高温胶8将热电偶4粘结固定在陶瓷弹头表面1上。
在导弹再入大气层试验中，当按照热流曲线给弹头表面进行辐射加热时，热电偶前端圆珠状感温部2，迅速感知陶瓷弹头表面1的温度变化，并将温度变化转变为电信号，经导线9送入计算机10进行存储与的计算，得到导弹再入大气层试验过程中，陶瓷弹头表面1温度的高速动态变化曲11(见图3)。
从图3可看出，由本实用新型的陶瓷弹头表面的温度在14秒内上升为960℃，上升速度约为每秒68℃，与实际情况相符。

Claims (3)

1、一种导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置，包括热电偶，计算面，热电偶通过导线与计算机连接，其特征在：所述的热电偶前端点焊成圆珠状感温部，在陶瓷弹头表面加工有浅圆形凹槽，热电偶前端圆珠状感温部放入半圆形凹槽内，该热电偶前部弯成弓形，其末端被连接在陶瓷弹头表面，并使所述热电偶前端的弓形向外拱起；还包括一弹性片，其一端与陶瓷弹头表面连接，另一端翘起压住热电偶前部的弓形部位；在所述热电偶表面套有陶瓷绝缘管。
2、根据权利要求1所述的导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置，其特征在于：所述的热电偶的末端和弹性板均通过高温胶粘接在所述陶瓷弹头表面。
3、根据权利要求1所述的导弹高速热冲击试验陶瓷弹头表面瞬态温度测量装置，其特征在于：所述的弹性片为不锈钢片。
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