[發明專利]發射回收一體化空氣炮實驗裝置

在審

• 申請號: 201610091823.9
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105758442A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 高昌印;余陵;蔡文祥
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王培松

技術領域

本發明涉及空氣炮試驗裝置技術領域，具體而言涉及一種發射回收一體化空氣炮實驗裝置，適用于模擬低過載的實驗系統。

背景技術

火箭彈的發射過程中，火箭彈在剛出炮口往往就會發生爆炸。這種情況對理論上計算發射過載影響不大，但是在實際的發射過載往往對固體推進劑，尤其是對存在微裂紋的固體推進劑影響較大，所以要對發射過載環境下的固體推進劑進行檢測。目前，實彈檢測是一種通用的方式，但這樣的檢測會極大地浪費時間、財力，效率低下，特別是在多復雜的發射現場環境下，很難對失敗的實彈實驗進行全面分析。所以急需一種滿足上述要求的火箭彈發射模擬試驗裝置。

目前，國內外相關研究和試驗非常少，用于模擬火箭彈發射過載的研究則更少。現有的模擬方式是將氣體儲存在一個高壓氣罐里，然后通過管道進行輸送，通過氣體壓力將火箭彈發射出去。傳統的氣體炮就是使用壓縮氣體代替火藥燃燒產生的高壓氣體完成發射彈丸，試驗件隨著彈丸在身管內一起加速運動，從而達到了發射過載的目的。由于高溫高壓氣體非常危險，實驗過程中需要一種裝置能夠保證實驗系統的安全，因此高壓氣體泄壓裝置的研究顯得尤為重要。傳統的空氣炮使用水管沙箱綜合回收裝置來保證發動機能夠在室內安全回收。例如自炮口飛出的實驗彈飛抵阻尼水管后，首先撞開前封水塑料布,水管中的水在撞擊壓力作用下,一部分阻尼彈體的運動,另一部分受擠壓將前管口被撞開的塑料布撕碎而逆實驗彈的運動方向噴出,這樣由于彈水相對運動速度的加大而提供了附加阻尼力。同時,由于水的不可壓縮性,彈的入水撞擊壓力傳遞到水管后口,將后封水塑料布剪開,則另一部分水向后噴出，其噴出速度近于彈的阻尼運動速度。另一種回收裝置是沙箱收彈器，假定沙箱足夠的厚，彈體不可能穿過此沙箱，在這種情況下彈體穿人沙箱的過程就是能量交換的過程，即彈體的動能等于彈體克服沙箱阻力所做的功，由于彈體進人沙箱必然使彈體臨區的沙被壓的逐漸密實，從而使沙箱中的沙給彈體的運動阻力隨著彈體在沙箱中運動距離的加大而加大。

然而，前述現有技術中的兩種回收裝置結構復雜，而且若想把彈體速度阻尼到零，所需水管長度根本無法適應實驗室內使用的需要。

發明內容

本發明目的在于提供一種結構簡單、安全可靠的發射回收一體化空氣炮實驗裝置，適用于模擬空氣炮低過載實驗。

本發明的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現，從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特征。

為達成上述目的，本發明提出一種發射回收一體化空氣炮實驗裝置，包括：空氣炮炮筒、環形預壓室、空氣炮支撐架、測量堵頭、泄壓閥炮門、彈簧泄壓室、試驗發動機、閉鎖器、滑軌、夾緊環、破膜片、卸壓孔、電磁閥以及氣墊蓋，其中：空氣炮炮筒為薄壁型圓筒，圓筒中間部位均勻分布著若干個卸壓孔以及若干個測量孔。環形預壓室為一圓筒，焊接于空氣炮的加速度段上，與加速度同軸，通過環形預壓室的身管上的側孔與加速度段的身管相連。空氣炮支撐架是由不銹鋼焊接而成，下端有轉動軸，可以在滑軌上運動，測量堵頭通過螺紋連接對稱安裝在空氣炮炮筒的身上。彈簧泄壓室通過泄壓閥炮門安裝在緩沖段末端。試驗發動機初始位置是利用閉鎖器上的閉鎖活塞的作用下卡在發動機的固定槽中。閉鎖器分別安裝在輔助段和減速段的管壁上，破膜片安裝在夾緊環之間。氣墊蓋為圓柱狀，并且設有專門的固定槽，利用閉鎖器上的閉鎖活塞固定住氣墊蓋。卸壓孔設在空氣炮泄壓段并且環繞于空氣炮炮筒上。電磁閥通過螺紋與波紋管相連，并且外接24V的電源。

由以上技術方案可知，利用本發明提出的發射回收一體化空氣炮實驗裝置，實驗開始前，利用空氣壓縮機向氣罐充入一定量的氣體，同時利用閉鎖器將試驗發動機鎖住，當輔助段內壓力足以克服閉鎖力時，從而啟動發動機，完成空氣炮加速，均勻減速并最終停止，達到利用空氣軟回收的效果。本實驗裝置活動部件少，并且容易安裝拆卸，泄壓速度快，尤其適用于室內低過載實驗發動機的模擬，能夠更好地研究固體推進劑在發射低過載環境中的應變特性，適用范圍廣。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

1原理簡單，零件少，便于加工和裝配，成本低；

2結構簡單，安全可靠，泄壓速度快，能夠反復模擬試驗發動機發射情況；

3空氣炮尾部安裝彈簧泄壓室結合泄壓孔，能夠確保快速泄壓，安全高效。

應當理解，前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發明主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發明主題的一部分。