[發(fā)明專利]一種火工沖擊環(huán)境模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811020328.4
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109211512B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫毅;趙宏達;丁繼鋒;劉偉;郝志偉;張秋華;劉一志
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;B64G99/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種火工沖擊環(huán)境模擬裝置，涉及航天器火工沖擊環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有火工沖擊環(huán)境地面模擬裝置使用范圍受限的問題。本發(fā)明為雙板式加載結(jié)構(gòu)，加載板底部的炸藥外罩有安全罩，安全罩底面開有泄壓孔；諧振板上開有四條諧振板滑槽，四條諧振板滑槽分別由諧振板的四角處向諧振板中心方向延伸；加載板上開有四條加載板滑槽，四條加載板滑槽分別與四條諧振板滑槽上下正對；四根連接桿分別與四條諧振板滑槽一一對應(yīng)，連接桿的一端嵌在諧振板滑槽中，連接桿的另一端嵌在諧振板滑槽下方的加載板滑槽中，連接桿能夠支撐加載板和諧振板保持固定的間距，并能夠沿諧振板滑槽與加載板滑槽的延伸方向滑動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航天器火工沖擊環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在航天工程中為了實現(xiàn)連接--分離動作，航天器上廣泛使用了火工分離裝置，如火工切割索、爆炸螺栓、火工分離螺母等。當接收到分離指令時，這些火工分離裝置內(nèi)部的火工品點火爆轟產(chǎn)生爆轟產(chǎn)物氣體并通過做功來實現(xiàn)分離動作。由于火工品爆轟的強烈沖擊作用，在火工裝置附近會產(chǎn)生強烈的沖擊波，并傳遞到遠場航天器結(jié)構(gòu)上，引起航天器結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)。這種沖擊響應(yīng)具有高頻、瞬態(tài)和高幅值的特點，一般稱之為有效載荷的沖擊環(huán)境。通常它對航天器主結(jié)構(gòu)影響較小，但往往會對含有對沖擊敏感的元器件造成損傷，如繼電器抖動、陶瓷材料破裂以及釬焊的脫落等，從而有可能導(dǎo)致航天任務(wù)的失敗。因此，許多含有對沖擊敏感元器件的設(shè)備在發(fā)射前都需要進行地面沖擊環(huán)境模擬試驗，對這些設(shè)備的抗沖擊性能進行考核。

常見的火工沖擊環(huán)境地面模擬裝置主要有真實的火工品爆炸激勵式、機械撞擊式和振動臺三種。其中，采用真實的火工品爆炸激勵能夠復(fù)現(xiàn)真實的火工品爆炸產(chǎn)生的復(fù)雜型振蕩沖擊，但由于使用火工沖擊具有一定的危險性，因而無法通過開展大量火工沖擊試驗探索裝置參數(shù)對諧振板上沖擊環(huán)境的影響規(guī)律，使用范圍受到一定限制。機械式撞擊是通過氫氣炮、落錘撞擊諧振桿或諧振板從而在諧振裝置上產(chǎn)生類似于火工品爆炸沖擊的沖擊環(huán)境。由于該方法簡單、易于操作且一致性較好，因而受到廣泛研究與使用。但該方法明顯的不足是機械式撞擊在模擬爆炸沖擊復(fù)雜振蕩沖擊方面仍有一定不足。在采用該方法進行試驗過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“低頻過，高頻欠”等現(xiàn)象，需要結(jié)合力限條件進行試驗設(shè)計。振動臺模擬方法具有易于操作，且譜形可控等優(yōu)點，但該方法同樣在高頻段沖擊模擬存在技術(shù)瓶頸，一般只用于頻率低于5KHz的沖擊信號。

綜上所述，三種方法在實際應(yīng)用過程中，使用時均受到一定的限制，無法更好的達到實驗?zāi)康摹?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有火工沖擊環(huán)境地面模擬裝置使用范圍受限的問題，現(xiàn)提供一種火工沖擊環(huán)境模擬裝置。

一種火工沖擊環(huán)境模擬裝置，該裝置為雙板式加載結(jié)構(gòu)，加載板6底部的炸藥3外罩有安全罩4，安全罩4底面開有泄壓孔5，

諧振板1上開有四條諧振板滑槽11，四條諧振板滑槽11分別由諧振板1的四角處向諧振板1中心方向延伸，

加載板6上開有四條加載板滑槽61，四條加載板滑槽61分別與四條諧振板滑槽11上下正對，

四根連接桿2分別與四條諧振板滑槽11一一對應(yīng)，連接桿2的一端嵌在諧振板滑槽11中，連接桿2的另一端嵌在諧振板滑槽11下方的加載板滑槽61中，連接桿2能夠支撐加載板6和諧振板1保持固定的間距，并能夠沿諧振板滑槽11與加載板滑槽61的延伸方向滑動。

上述雙板式加載結(jié)構(gòu)的四角分別通過柔性懸掛件7將雙板式加載結(jié)構(gòu)懸掛在支架上。

上述柔性懸掛件7的柔性繩索基頻應(yīng)小于5Hz。

上述諧振板1采用碳纖維復(fù)合材料鋪層板。

上述諧振板1的尺寸為700mm×700mm×6mm。

上述加載板6采用低碳鋼材料。

上述加載板6的尺寸為1000mm×1000mm×10mm。