[實用新型]導彈高速熱沖擊試驗陶瓷彈頭表面瞬態溫度測量裝置

無效

• 申請號: 02205585.1
• 申請日: 2002-03-11
• 公開（公告）號: CN2529225Y
• 公開（公告）日: 2003-01-01
• 發明（設計）人: 吳大方;高鎮同;楊嘉陵;張敏;王永海
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02
• 代理公司: 北京科龍環宇專利事務所
• 代理人: 孫皓晨,王家印

技術領域

本實用新型屬于導彈高速熱沖擊試驗陶瓷彈頭表面瞬態溫度測量裝置，特別是在模擬導彈再入大氣層試驗中，導彈處于高速熱沖擊狀態下，對彈體前端陶瓷罩進行高溫瞬態表面溫度測試的裝置。

背景技術

導彈再入大氣層時，其彈體表面的動態變化量是研究彈體材料是否能抵抗高速飛行時的高溫瞬態熱沖擊的關鍵參數。測量與記錄在高速熱流場熱中，導彈表面溫度的瞬態變化過程的工作，對于彈體的熱安全防護設計有著非常重要的實際工程意義。

導彈等高速飛行器在進入大氣層時，飛行速度可達5-6個馬赫數以上，彈體與空氣劇烈摩擦，其彈頭表面會產生上千度的氣動熱場。由于金屬材料在高溫下強度降低，因此，新型導彈采用陶瓷材料做成薄壁彈頭結構，來抵御高速飛行時產生的高溫氣動熱。

測量導彈表面溫度時，測溫傳感器熱電偶須焊接或粘接在彈頭表面。由于陶瓷彈頭是由非金屬材料制成，不能像金屬材料彈頭那樣將熱電偶焊接在彈頭表面上；另外，導彈再入大氣層的時間非常短，僅有十幾秒鐘，彈頭表面溫度場變化極快，溫度上升可達每秒幾十度，甚至上百度。若將熱電偶粘接在彈頭表面上，由于粘接層覆蓋在測溫傳感熱電偶的前端感溫部上，并縣粘接層具有一定的厚度，影響熱傳導速度，測溫熱電偶不能立即反應出彈頭表面溫度的急速變化。因此，必須開發新的導彈高速熱沖擊試驗陶瓷彈體表面瞬態溫度測量裝置，來記靈導彈再入大氣層試驗過程中彈頭表面溫度場的高速變化情況。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種導彈高速熱沖擊試驗陶瓷彈體表面瞬態溫度測量裝置，測量與記靈導彈再入大氣層試驗過程中，非金屬陶瓷材料彈頭表面溫度的高速動態變化量。為導彈飛行過程中的熱安全防護設計提供可靠的試驗依據。

為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：包括熱電偶，計算面，熱電偶通過導線與計算機連接，所述的熱電偶前端點焊成圓珠狀感溫部，在陶瓷彈頭表面加工有淺圓形凹槽，熱電偶前端圓珠狀感溫部放入半圓形凹槽內，該熱電偶前部彎成弓形，其末端被連接在陶瓷彈頭表面，并使所述熱電偶前端的弓形向外拱起；還包括一彈性片，其一端與陶瓷彈頭表面連接，另一端翹起壓住熱電偶前部的弓形部位；在所述熱電偶表面套有陶瓷絕緣管。

所述的熱電偶的末端和彈性板均通過高溫膠粘接在所述陶瓷彈頭表面。

所述的彈性片為不銹鋼片。

在層彈再入大氣試驗中，當按照熱流曲線給彈頭加溫時，熱電偶感溫部可迅速感知彈頭表面的高速溫度變化信號，通過計算機記錄，并計算出熱沖擊試驗過程中，彈頭表面的瞬態溫度變化曲線。

本實用新型的優點是：熱電偶前端感溫部與陶瓷彈頭表面壓接，利用不銹鋼彈性支架的彈性保證感溫部與陶瓷彈頭表面壓緊密。由于熱電偶前端感溫部沒有粘接覆蓋層，因此，感溫部可迅速感知陶瓷彈頭表面溫度場的高速變化，使試驗結果準確、可靠。

以下結合附圖及實施例，對本實用新型作一步的說明。

附圖說明

圖1是本實用施例的立體結構示意圖；

圖2是本實用新型的結構側視圖；

圖3是本實用新型測得的某型導彈高速熱沖擊試驗陶瓷彈頭表面的瞬態溫度變化曲線圖。

具體實施方式

由圖1和圖2可見，本實用新型包括測溫用熱電偶4、陶瓷絕緣管5、不銹鋼彈性支架6與計算機10組成。熱電偶4前部彎成弓形，熱電偶前端圓珠狀感溫部2放入陶瓷彈頭表面1上的淺半圓形凹槽3內，將不銹鋼彈性片的6的一端用高溫膠8粘結在陶瓷彈頭表面1上，使其另一翹起端壓住熱電偶4前端的弓形部位，使用壓片7和高溫膠8將熱電偶4粘結固定在陶瓷彈頭表面1上。

在導彈再入大氣層試驗中，當按照熱流曲線給彈頭表面進行輻射加熱時，熱電偶前端圓珠狀感溫部2，迅速感知陶瓷彈頭表面1的溫度變化，并將溫度變化轉變為電信號，經導線9送入計算機10進行存儲與的計算，得到導彈再入大氣層試驗過程中，陶瓷彈頭表面1溫度的高速動態變化曲11(見圖3)。

從圖3可看出，由本實用新型的陶瓷彈頭表面的溫度在14秒內上升為960℃，上升速度約為每秒68℃，與實際情況相符。