[發(fā)明專利]激光與表面氣流聯(lián)合破壞效應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810541873.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108731902B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳濤濤;陳紹武;朱永祥;韋成華;宋明英;呂玉偉;王立君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01M9/04
• 分類號(hào): G01M9/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

本發(fā)明屬于激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種激光與表面氣流聯(lián)合破壞效應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，目的在于克服現(xiàn)有試驗(yàn)系統(tǒng)成本高昂、體積龐大和適用范圍窄的缺點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種激光與表面氣流聯(lián)合破壞效應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)，包括靶目標(biāo)、光束模塊、氣流模擬模塊和監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述光束模塊包括激光器和第一全反鏡，所述第一全反鏡設(shè)置在激光器的出射光路上；所述氣流模擬模塊包括電機(jī)和與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固連的支撐組件；第一全反鏡、靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備均固定在支撐組件上端，其中第一全反鏡設(shè)中間，靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備分別設(shè)在第一全反鏡的兩側(cè)；激光器發(fā)出的光經(jīng)第一全反鏡反射照射在靶目標(biāo)上，靶目標(biāo)表面的光信號(hào)進(jìn)入監(jiān)測(cè)設(shè)備而不被第一全反鏡遮擋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種激光與表面氣流聯(lián)合破壞效應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種利用高速旋轉(zhuǎn)的方式模擬目標(biāo)飛行狀態(tài)的激光輻照效應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在高功率激光毀傷飛行目標(biāo)效應(yīng)研究中，需要在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模擬靶目標(biāo)的飛行狀態(tài)。通常做法是利用風(fēng)洞進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，研究表面氣流對(duì)目標(biāo)激光毀傷效應(yīng)的影響。在公開(kāi)號(hào)為CN105973563A的中國(guó)專利“一種強(qiáng)激光與超聲速風(fēng)洞聯(lián)合破壞效應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)及方法”中，公開(kāi)了一種利用風(fēng)洞模擬靶目標(biāo)表面氣流，研究激光輻照效應(yīng)的方法。但風(fēng)洞系統(tǒng)成本高昂，體積龐大，并且靶目標(biāo)體積嚴(yán)重受限于風(fēng)洞試驗(yàn)段函道的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有試驗(yàn)系統(tǒng)成本高昂、體積龐大和適用范圍窄的缺點(diǎn)，提出一種利用高速旋轉(zhuǎn)的方式模擬目標(biāo)飛行狀態(tài)的激光輻照效應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

為了完成上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案是：一種激光與表面氣流聯(lián)合破壞效應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括靶目標(biāo)、光束模塊、氣流模擬模塊和監(jiān)測(cè)設(shè)備，

所述光束模塊包括激光器和第一全反鏡，所述第一全反鏡設(shè)置在激光器的出射光路上；

所述氣流模擬模塊包括旋轉(zhuǎn)支撐組件，所述旋轉(zhuǎn)支撐組件包括電機(jī)和支撐組件，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸與支撐組件中部固連；

所述第一全反鏡、靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備均固定在支撐組件上端，其中第一全反鏡設(shè)中間，靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備分別設(shè)在第一全反鏡的兩側(cè)；

激光器發(fā)出的光經(jīng)第一全反鏡反射照射在靶目標(biāo)上，靶目標(biāo)表面的光信號(hào)進(jìn)入監(jiān)測(cè)設(shè)備而不被第一全反鏡遮擋。

進(jìn)一步地，所述支撐組件包括轉(zhuǎn)桿和豎直安裝在轉(zhuǎn)桿兩端的靶目標(biāo)支桿和監(jiān)測(cè)設(shè)備支桿，第一全反鏡固定在轉(zhuǎn)桿的中部，靶目標(biāo)安裝在靶目標(biāo)支桿上，監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在監(jiān)測(cè)設(shè)備支桿上；當(dāng)?shù)谝蝗寸R處于靶目標(biāo)與監(jiān)測(cè)設(shè)備的連線上時(shí)，第一全反鏡的設(shè)置高度低于靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)置高度。

進(jìn)一步地，所述支撐組件包括轉(zhuǎn)臺(tái)和安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)外緣的靶目標(biāo)支桿和監(jiān)測(cè)設(shè)備支桿，第一全反鏡固定在轉(zhuǎn)臺(tái)的中心，靶目標(biāo)安裝在靶目標(biāo)支桿上，監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在監(jiān)測(cè)設(shè)備支桿上；當(dāng)?shù)谝蝗寸R處于靶目標(biāo)與監(jiān)測(cè)設(shè)備的連線上時(shí)，第一全反鏡的設(shè)置高度低于靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)置高度。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣安裝有用于對(duì)靶目標(biāo)進(jìn)行正面輻照的第二全反鏡，所述第二全反鏡與轉(zhuǎn)臺(tái)可拆卸連接。

進(jìn)一步地，所述支撐組件的邊緣設(shè)有約束其運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道。通過(guò)對(duì)支撐組件外端力學(xué)約束的方式，降低氣流模塊由于高速旋轉(zhuǎn)造成的震動(dòng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

進(jìn)一步地，所述激光器出射光光軸依次穿過(guò)第一全反鏡的中心和電機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸心。

進(jìn)一步地，所述第一全反鏡和第二全反鏡為棱鏡、金屬反射鏡或介質(zhì)膜反射鏡。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備為相機(jī)、輻射測(cè)溫計(jì)或光電探測(cè)器。

同時(shí)，本發(fā)明還提出了采用上述激光與表面氣流聯(lián)合破壞效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)將靶目標(biāo)和監(jiān)測(cè)設(shè)備分別安裝在靶目標(biāo)支桿和監(jiān)測(cè)設(shè)備支桿上；