[发明专利]发射回收一体化空气炮实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气炮试验装置技术领域，具体而言涉及一种发射回收一体化空气炮实验装置，适用于模拟低过载的实验系统。

背景技术

火箭弹的发射过程中，火箭弹在刚出炮口往往就会发生爆炸。这种情况对理论上计算发射过载影响不大，但是在实际的发射过载往往对固体推进剂，尤其是对存在微裂纹的固体推进剂影响较大，所以要对发射过载环境下的固体推进剂进行检测。目前，实弹检测是一种通用的方式，但这样的检测会极大地浪费时间、财力，效率低下，特别是在多复杂的发射现场环境下，很难对失败的实弹实验进行全面分析。所以急需一种满足上述要求的火箭弹发射模拟试验装置。

目前，国内外相关研究和试验非常少，用于模拟火箭弹发射过载的研究则更少。现有的模拟方式是将气体储存在一个高压气罐里，然后通过管道进行输送，通过气体压力将火箭弹发射出去。传统的气体炮就是使用压缩气体代替火药燃烧产生的高压气体完成发射弹丸，试验件随着弹丸在身管内一起加速运动，从而达到了发射过载的目的。由于高温高压气体非常危险，实验过程中需要一种装置能够保证实验系统的安全，因此高压气体泄压装置的研究显得尤为重要。传统的空气炮使用水管沙箱综合回收装置来保证发动机能够在室内安全回收。例如自炮口飞出的实验弹飞抵阻尼水管后，首先撞开前封水塑料布,水管中的水在撞击压力作用下,一部分阻尼弹体的运动,另一部分受挤压将前管口被撞开的塑料布撕碎而逆实验弹的运动方向喷出,这样由于弹水相对运动速度的加大而提供了附加阻尼力。同时,由于水的不可压缩性,弹的入水撞击压力传递到水管后口,将后封水塑料布剪开,则另一部分水向后喷出，其喷出速度近于弹的阻尼运动速度。另一种回收装置是沙箱收弹器，假定沙箱足够的厚，弹体不可能穿过此沙箱，在这种情况下弹体穿人沙箱的过程就是能量交换的过程，即弹体的动能等于弹体克服沙箱阻力所做的功，由于弹体进人沙箱必然使弹体临区的沙被压的逐渐密实，从而使沙箱中的沙给弹体的运动阻力随着弹体在沙箱中运动距离的加大而加大。

然而，前述现有技术中的两种回收装置结构复杂，而且若想把弹体速度阻尼到零，所需水管长度根本无法适应实验室内使用的需要。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、安全可靠的发射回收一体化空气炮实验装置，适用于模拟空气炮低过载实验。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明提出一种发射回收一体化空气炮实验装置，包括：空气炮炮筒、环形预压室、空气炮支撑架、测量堵头、泄压阀炮门、弹簧泄压室、试验发动机、闭锁器、滑轨、夹紧环、破膜片、卸压孔、电磁阀以及气垫盖，其中：空气炮炮筒为薄壁型圆筒，圆筒中间部位均匀分布着若干个卸压孔以及若干个测量孔。环形预压室为一圆筒，焊接于空气炮的加速度段上，与加速度同轴，通过环形预压室的身管上的侧孔与加速度段的身管相连。空气炮支撑架是由不锈钢焊接而成，下端有转动轴，可以在滑轨上运动，测量堵头通过螺纹连接对称安装在空气炮炮筒的身上。弹簧泄压室通过泄压阀炮门安装在缓冲段末端。试验发动机初始位置是利用闭锁器上的闭锁活塞的作用下卡在发动机的固定槽中。闭锁器分别安装在辅助段和减速段的管壁上，破膜片安装在夹紧环之间。气垫盖为圆柱状，并且设有专门的固定槽，利用闭锁器上的闭锁活塞固定住气垫盖。卸压孔设在空气炮泄压段并且环绕于空气炮炮筒上。电磁阀通过螺纹与波纹管相连，并且外接24V的电源。

由以上技术方案可知，利用本发明提出的发射回收一体化空气炮实验装置，实验开始前，利用空气压缩机向气罐充入一定量的气体，同时利用闭锁器将试验发动机锁住，当辅助段内压力足以克服闭锁力时，从而启动发动机，完成空气炮加速，均匀减速并最终停止，达到利用空气软回收的效果。本实验装置活动部件少，并且容易安装拆卸，泄压速度快，尤其适用于室内低过载实验发动机的模拟，能够更好地研究固体推进剂在发射低过载环境中的应变特性，适用范围广。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

1原理简单，零件少，便于加工和装配，成本低；

2结构简单，安全可靠，泄压速度快，能够反复模拟试验发动机发射情况；

3空气炮尾部安装弹簧泄压室结合泄压孔，能够确保快速泄压，安全高效。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。