[發明專利]一種微型高精度輕氣炮試驗裝置及其試驗方法

在審

• 申請號: 202310168755.1
• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN116481817A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 賈旭;韓棟;方光武;張盛;高希光;宋迎東
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M7/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

本發明公開了一種微型高精度輕氣炮試驗裝置，包括高壓輕氣供給系統、槍體單元、裝彈單元、槍管單元和裝置底座；槍體單元包括密封塞、氣室、四通體、壓力表、電磁閥、槍體底座和槍體底板；裝彈單元包括鎖緊套筒、密封頂頭、錐形密封墊片和裝彈支撐座；槍管單元包括前后設置的槍管、蓋板和槍管支撐梁；槍管為毛細管；裝彈單元還包括若干拉桿；拉桿的后端與裝彈支撐座固定，前端與槍管單元的槍管支撐梁固定。本發明裝置實現了微小彈丸的無托化，進而提高了高速彈道實驗裝置的速度精度和位置精度。

技術領域

本發明屬于材料與結構外物損傷試驗領域，涉及一種試驗裝置，尤其涉及一種微型高精度輕氣炮試驗裝置及其試驗方法。

背景技術

飛行器在低空飛行或起降時，發動機易吸入沙礫、零件等異物。由于航空發動機的壓氣機轉速高達每分鐘上萬轉，這些異物與壓氣機葉片相撞，會引發結構的外物損傷(foreign?object?damage,簡稱FOD)。嚴重的FOD將造成結構承載能力的急劇下降，這種結構件往往需要在維護中直接更換。在實踐中，更常見的情況是：FOD程度較輕，結構件仍可繼續安全服役可觀的時間。此時，若直接更換零件將造成極大的浪費。因此，有必要對含輕微FOD的結構的剩余性能進行研究。而要在實驗室條件下對真實環境中的FOD進行再現，就需要一種高速彈丸發射裝置。目前，由于輕氣槍/炮氣壓易控制、使用方便、相對較為安全的特點，被廣泛用于實驗室條件下的FOD研究。隨著FOD研究深入，人們對結構FOD的再現提出了更高的要求：(1)更小的彈丸、更精密的射出速度，以造成更小的、程度更可控的FOD。(2)更高的位置精度，以在結構的特定位置產生FOD；(3)可移動，以實現靜力加載、高溫環境下的FOD的生成。然而，目前的輕氣槍/炮的口徑較大(直徑通常大于10mm)，若要發射微小的彈丸則需要用彈托來支持和推動彈丸。復雜的結構導致了彈丸打靶的速度、位置存在較大的分散性，且尺寸太大難以移動，難以滿足當前對FOD更高精度再現的需求。要實現發射微小彈丸的輕氣槍，對槍管41加工、裝彈等提出了較高要求，目前尚無微小口徑氣槍見諸報道。

因此，有必要提供一種能夠發射微小彈丸的、高精度的輕氣槍試驗裝置，以實現發動機結構FOD的精確再現。

發明內容

本發明提供一種微型高精度輕氣炮試驗裝置及其試驗方法，以克服現有技術的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種微型高精度輕氣炮試驗裝置，具有這樣的特征：包括高壓輕氣供給系統、槍體單元、裝彈單元、槍管單元和裝置底座；所述槍體單元包括密封塞、氣室、四通體、壓力表、電磁閥、槍體底座和槍體底板；四通體固定在槍體底座上，四通體具有相通的氣室連通孔、電磁閥連通孔、壓力表連通孔和進氣口；氣室的前端與四通體的氣室連通孔連通；密封塞塞于氣室的后端內，且密封塞可相對于氣室移動，以調整密封塞塞入氣室的體積；壓力表與四通體的壓力表連通孔連接；高壓輕氣供給系統與四通體的進氣口連接，向四通體內輸入氣體；電磁閥固定在槍體底座上；電磁閥的進氣端與四通體的電磁閥連通孔連通；槍體底座設置在槍體底板上，與槍體底板滑動連接，可相對于槍體底板前后滑動；槍體底板固定在裝置底座上；所述裝彈單元包括鎖緊套筒、密封頂頭、錐形密封墊片和裝彈支撐座；裝彈支撐座的底部固定在裝置底座上，位于槍體單元的前側；裝彈支撐座具有貫穿其前后的支撐座通孔；錐形密封墊片具有貫穿其前后的錐形子彈通孔；錐形密封墊片固定在裝彈支撐座后側，錐形子彈通孔與支撐座通孔對齊；密封頂頭具有貫穿其前后的頂頭氣道；密封頂頭設于錐形密封墊片的后側，且頂頭氣道與錐形密封墊片的錐形子彈通孔對齊；密封頂頭的后端與槍體單元電磁閥的出氣端固定且連通；鎖緊套筒套在密封頂頭外，前端與裝彈支撐座可拆卸連接，連接后使得密封頂頭與錐形密封墊片抵緊；所述槍管單元包括前后設置的槍管、蓋板和槍管支撐梁；槍管為毛細管；槍管支撐梁固定在裝置底座上；槍管支撐梁的上表面具有V形槽；蓋板位于槍管支撐梁上方，蓋板的下表面具有V形槽；槍管卡在槍管支撐梁的V形槽和蓋板的V形槽之間，通過將蓋板固定在槍管支撐梁上使槍管固定；槍管的后端可拆卸固定在裝彈單元裝彈支撐座的支撐座通孔內，并與錐形密封墊片的錐形子彈通孔連通；所述裝彈單元還包括若干拉桿；拉桿的后端與裝彈支撐座固定，前端與槍管單元的槍管支撐梁固定。