[發(fā)明專利]一種模擬氣流作用的高速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010168987.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111366481A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉璐璐
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01N3/307
• 分類號: G01N3/307;G01M9/00;G01M7/08;B64F5/60
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發(fā)明公開了一種模擬氣流作用的高速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置及方法，該試驗(yàn)裝置包括空氣炮、靶體、彈體、擋板、頂部攝影儀、側(cè)方攝影儀，擋板與靶體之間形成模擬氣流通道，在該模擬氣流通道的一端設(shè)置模擬氣流氣室，且該模擬氣流氣室的出口朝向?yàn)槟M氣流通道的延伸方向。其中通過模擬氣流氣室能夠向模擬氣流通道內(nèi)形成橫向氣流，從而能夠模擬出彈體處于具有來自氣流的作用力的環(huán)境下的氣流影響，當(dāng)彈體自空氣炮中射出時(shí)，能夠收到模擬氣流的影響而在擊打靶體時(shí)體現(xiàn)出模擬發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部軸向氣流的影響的情況，從而更能準(zhǔn)確地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件在受到外物沖擊之時(shí)的受力狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高速?zèng)_擊試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種可以模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)中氣流作用下飛斷葉片運(yùn)動(dòng)軌跡及高速?zèng)_擊試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)

航空、航天、軍事等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件很有可能會(huì)受到物體的高速?zèng)_擊，可能為鳥、葉片丟失或者外物撞擊等；為了研究這些沖擊對材料的損傷以及材料的性能，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了大量的沖擊及碰撞試驗(yàn)。不過，由于這些結(jié)構(gòu)件在撞擊、或受到外物的沖擊之時(shí)，還會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部軸向氣流的影響；目前，常規(guī)沖擊及碰撞試驗(yàn)所采用的空氣炮實(shí)驗(yàn)裝置并未考慮施加橫向氣動(dòng)力。當(dāng)飛機(jī)在全速飛行之時(shí)，來自氣流的作用力并不是可以忽略不計(jì)的，所以現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置并不能滿足實(shí)際的工況需求。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種可以模擬氣流作用的高速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置，其既能滿足高速?zèng)_擊及碰撞的試驗(yàn)要求，也可以模擬飛機(jī)在飛行之時(shí)的氣流作用，可以更加準(zhǔn)確的評估試驗(yàn)材料在受到高速?zèng)_擊之后的性能。

本發(fā)明還提供了使用上述試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，能夠在高速?zèng)_擊及碰撞的試驗(yàn)增加模擬飛機(jī)在飛行之時(shí)的氣流作用。

技術(shù)方案：為達(dá)到上述目的，本發(fā)明可采用如下技術(shù)方案：

一種模擬氣流作用的高速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置，包括空氣炮、用于固定打靶材料的靶體、彈體；所述空氣炮的炮口面對靶體，還包括擋板、頂部攝影儀、側(cè)方攝影儀，該擋板位于空氣炮炮口位置并分別向炮口外側(cè)延伸，所述擋板與靶體之間形成模擬氣流通道，在該模擬氣流通道的一端設(shè)置模擬氣流氣室，且該模擬氣流氣室的出口朝向?yàn)槟M氣流通道的延伸方向；所述頂部攝影儀位于模擬氣流通道的上方且鏡頭向下面對炮口與靶體之間位置；側(cè)方攝影儀位于模擬氣流通道相對于模擬氣流氣室的另一端且鏡頭向內(nèi)面對模擬氣流氣室。

有益效果：本發(fā)明在現(xiàn)有的空氣炮擊打靶體的試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的提供了模擬氣流通道及模擬氣流氣室，通過模擬氣流氣室能夠向模擬氣流通道內(nèi)形成橫向氣流，從而能夠模擬出彈體處于具有來自氣流的作用力的環(huán)境下的氣流影響，當(dāng)彈體自空氣炮中射出時(shí)，能夠收到模擬氣流的影響而在擊打靶體時(shí)體現(xiàn)出模擬發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部軸向氣流的影響的情況，進(jìn)一步提高了該試驗(yàn)的真實(shí)性，從而更能準(zhǔn)確地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件在受到外物沖擊之時(shí)的受力狀態(tài)。

而使用上述試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法可以采用以下技術(shù)方案：

先通過模擬氣流氣室的出口釋放穩(wěn)定氣流吹過模擬氣流通道，在空氣炮出口與靶體之間提供一個(gè)穩(wěn)定的橫向氣流作用，再發(fā)射空氣炮中的彈體射向靶體，并通過頂部攝影儀、側(cè)方攝影儀分別拍攝彈體在橫向氣流作用下的軌跡

附圖說明

圖1是本發(fā)明高速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置俯視結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明高速?zèng)_擊試驗(yàn)裝置主視結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明氣罐出閉環(huán)控制系統(tǒng)示意圖。

圖4是本發(fā)明炮管與靶板之間連接處的三維示意圖。

圖5是本發(fā)明炮管與靶板之間連接處的另一個(gè)角度的三維示意圖。

圖6是彈體受模擬橫向氣流作用的大致流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。