[發明專利]一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法

有效

• 申請號: 202010795076.3
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111829403B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 焦文俊;袁建飛;甘云丹;魏巍;蘇健軍
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00;G01P3/68
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

1.一種爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法，其特征在于，該方法將爆炸成型彈丸侵徹靶標系統布置于爆炸場所中，該方法包括以下步驟：

步驟一，布設同時分幅掃描相機系統和激光照明系統，通過調整反射平面鏡，保證激光光路穿過爆炸防護窗口進入同時分幅掃描相機系統視場正中心；

步驟二，布設爆炸成型彈丸發射裝置和靶標，保證靶標水平、爆炸成型彈丸垂直入射靶標，同時保證彈丸碰靶區域位于同時分幅掃描相機系統視場內、彈丸運動軸線與視場左右對稱線重合；

步驟三，在起爆藥柱中安裝觸發探針，觸發探針通過觸發線連接到相機系統，測量并記錄觸發探針到主炸藥上端面的距離H₁、主炸藥高度H₂和藥型罩下端面到靶標上端面的距離H₃；

步驟四，在同時分幅掃描相機系統視場內放置標志物，通過對比標志物實際尺寸和在同時分幅掃描相機系統視場內的尺寸，確定比例尺，計算靶標上端面到視場頂部的距離H₄；

步驟五，計算爆炸成型彈丸進入視場時刻距離觸發探針觸發時刻的時間差ΔT，同時分幅掃描相機系統的延時設置將以ΔT為參考時間差，計算公式為：

式中，V_a為起爆藥預估爆轟波速度，V_b為主裝藥預估爆轟波速度，V_efp為爆炸成型彈丸預估平均速度；

步驟六，將雷管插入起爆藥柱中，雷管尾端通過起爆線連接到延時起爆器，同時延時起爆器連接到激光照明系統的觸發電路；

步驟七，通過延時起爆器產生脈沖信號打開激光光源并引爆雷管，主炸藥起爆后壓垮藥型罩形成彈丸，同時觸發探針給同時分幅掃描相機系統觸發信號，當觸發信號達到相機設定觸發值時，打開相機快門，獲取分幅圖像和掃描圖像；

步驟八，分幅圖像數據處理：

對比分幅獲得的兩幅圖像之間的信息，除以時間間隔，獲得彈丸入射速度、破片云膨脹速度和沖擊波速度信息；

步驟九，掃描圖像數據處理：

步驟901，提取掃描圖像中連續的數據點，在拐點處增加同等距離判讀處的多個數據點；

步驟902，計算掃描圖像上成像的放大比，計算公式為：

α＝L_X/L_a

β＝L_Y/L_b

式中，α和β分別為X、Y方向的放大比，L_X和L_Y分別為X和Y方向的標尺長度，L_a和L_b分別為掃描圖像上標尺像的尺寸；

步驟903，將掃描圖像上的空間二維信息轉化為時間-空間坐標中的信息：

將通過X方向的放大倍數α，結合掃描圖像上的狹縫間距，求得爆炸成型彈丸的運動時間；通過Y方向的放大倍數β和掃描軌跡上的各點坐標可求出彈丸、破片云和沖擊波的運動距離，用測得的圖像中Y方向的坐標除以掃描時間可得到各點所對應的運動速度；

步驟904，在對圖像進行數字化判讀的基礎上，結合同時分幅掃描相機系統掃描速度和圖像放大比參數，得到試驗彈丸速度、破片云膨脹速度和沖擊波速度的具體曲線值。

2.如權利要求1所述的爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法，其特征在于，所述的爆炸成型彈丸侵徹靶標系統包括激光照明系統、爆炸成型彈丸發射裝置和靶標，所述的爆炸成型彈丸發射裝置一側放置有反射平面鏡，爆炸場所的第一爆炸防護窗口外布設有激光照明系統，爆炸場所的第二爆炸防護窗口外布設有同時分幅掃描相機系統；

所述的爆炸成型彈丸發射裝置包括從底部至頂部依次設置的藥型罩、主炸藥和起爆藥柱。

3.如權利要求2所述的爆炸成型彈丸瞬態毀傷過程的實驗觀測方法，其特征在于，所述的爆炸場所為爆炸塔，爆炸塔的塔壁上開設有第一爆炸防護窗口和第二爆炸防護窗口。