[發明專利]一種原位切換可旋炮管的輕氣炮試驗裝置

有效

• 申請號: 202110231511.4
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113176156B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 賈旭;張子文;李昀睿;宋迎東;胡緒騰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/307
• 分類號: G01N3/307;G01N3/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發明公開了一種原位切換可旋炮管的輕氣炮試驗裝置，包括多炮管環形支撐、炮管簇、裝彈口封頭、出口測速封頭以及底座，所述多炮管環形支撐包括方形支架和卡盤，方形支架固定于底座上，卡盤設置于方形支架中；所述炮管簇包括多根圓柱形炮管，多根圓柱形炮管分別獨立地設置于卡盤中，并能夠獨立地相對于卡盤轉動；所述裝彈口封頭連接有儲能罐，設置在圓柱形炮管的入口處；所述出口測速封頭設置在圓柱形炮管的出口處，出口測速封頭連接有激光測速系統。本發明可直接裝填非圓形彈丸能夠有效改善了彈托對彈丸的沖擊速度和方向的影響，多炮管可切換功能能夠有效的解決外物沖擊損傷試驗中，模擬外物的多樣性要求以及外物飛行姿態可調整的要求。

技術領域

本發明涉及一種原位切換可旋炮管的輕氣炮試驗裝置，屬于材料與結構外物損傷試驗領域。

背景技術

飛機/直升機在起飛、著陸或近地飛行過程中，跑道或地面上的砂礫、石塊或金屬物等硬物常常伴隨著強大的氣流被吸入航空發動機流道中，隨后與高速旋轉的風扇/壓氣機葉片發生碰撞形成硬物沖擊損傷(或稱外物損傷FOD)，輕則造成發動機葉片高周疲勞破壞，重則直接打斷葉片。

外物損傷的嚴重程度往往依賴于發動機吸入的外物形狀和尺寸，但外場環境復雜(尤其對于直升機發動機)導致航空發動機吸入的外物形狀和尺寸隨機性較大，同時外物損傷事件發生后，工程人員只能通過損傷形貌和嚴重程度推測吸入硬物的材質、形狀和尺寸。為了全面了解外場可能發生的外物損傷對葉片高周疲勞等結構耐久性性能的影響，工程人員需要人為創造硬物沖擊損傷。雖然真實發動機吸入外物的試驗能夠絕對真實再現外物損傷，但是試驗過程不僅不可控制而且成本極高。因此，在實驗室條件下模擬外場真實損傷對外物損傷后葉片結構耐久性設計與維護評估尤為重要。

為此，人們發明了一種輕氣炮試驗裝置(如專利“CN201710896598.0一種低速輕氣炮沖擊試驗裝置”)用于實驗室條件下模擬外物損傷。為了模擬外場多樣性的外物損傷，模擬沖擊試驗需要采用不同材料、不同大小和不同形狀的模擬外物以不同飛行姿態對試驗件進行沖擊，這對輕氣炮的使用兼容性和多樣性提出了要求。同時為了保證沖擊試驗的穩定性和可重復性，彈托與彈丸分離對彈丸飛行姿態造成的擾動逐漸成為工程師們不能接受的情況。長久以來工程中仍采用單根圓形內膛截面炮管加上彈托的方式已無法完全兼容多樣性的外物亦不能有效防止彈托對彈丸脫離時飛行姿態的影響，若需進行更大形狀/尺寸范圍內的不同外物進行沖擊損傷模擬試驗則需新搭建多套輕氣炮試驗裝置或進行炮管更換改造，不僅需要大量試驗空間，而且需要額外的成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種原位切換可旋炮管的輕氣炮試驗裝置，以解決外物損傷模擬試驗中彈托對彈丸飛行姿態的影響以及沖擊試驗對炮管和彈丸姿態多樣性需求的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種原位切換可旋炮管的輕氣炮試驗裝置，包括多炮管環形支撐、炮管簇、裝彈口封頭、出口測速封頭以及底座，其中：

所述多炮管環形支撐包括方形支架和卡盤，方形支架固定于底座上，卡盤設置于方形支架中；

所述炮管簇包括多根圓柱形炮管，多根圓柱形炮管分別獨立地設置于卡盤中，并能夠獨立地相對于卡盤轉動；

所述裝彈口封頭連接有儲能罐，設置在圓柱形炮管的入口處；

所述出口測速封頭設置在圓柱形炮管的出口處，出口測速封頭連接有激光測速系統。

所述卡盤中設置有多個供圓柱形炮管穿過的孔，每個孔的內壁上均勻設置有三個卡塊和彈簧，彈簧的一端接觸卡塊，另一端接觸孔內壁。

所述卡盤為圓形，其周向設置有若干定位槽，方形支架上設置有一個定位孔，卡盤的一個定位槽與方形支架的定位孔相對應，并通過插入銷釘定位。

所述方形支架由兩個半圓形部件組成，兩個半圓形部件兩側通過起吊螺釘固定連接。