[发明专利]强冲击环境下目标动态特性多元化测试平台

说明书

本发明公开了一种强冲击环境下目标动态特性多元化测试平台，包括空气炮机械平台与空气炮测控系统；空气炮机械平台依次包括高压气罐、高压室、辅助发射单元、以及发射管；高压气罐上设有充气管，充气管上设有第一电磁阀，高压气罐与高压室之间设有第二电磁阀，高压室与辅助发射单元之间设有第三电磁阀；空气炮测控系统包括压力测试单元、运动测试单元以及连接压力测试单元以及运动测试单元的数据采集卡。本发明的测试平台采用空气炮实验模拟高速军民用设备在强冲击环境下目标动态特性，可以实现对空气炮的精密控制，得到可靠的、具有可重复性的实验数据，以此为基础研究军民设备在强冲击环境下性能，可以为目标设备的工业化生产提供可靠的依据。

技术领域

本发明涉及冲击试验模拟试验平台领域，特别是涉及一种强冲击环境下目标动态特性多元化测试平台。

背景技术

随着科技的进步，航空航天、武器、高速列车、快速舰艇等诸多的军用和民用设备得到了飞速发展。然而随着该类设备运行速度的不断提升，自身所能承受的高冲击及高过载条件下的安全性能就成了科研工作者日益关心的问题，因此研究具有高速动态特征的军用和民用设备在高过载下的安全可靠性不可或缺。航空航天方面，飞机的速度已经达到2-3个马赫数，而航天飞行器的速度更是远远高于航空飞机。这种情况下，设备中的精密仪器可能会因为强冲击和高过载而导致器件内部电路损坏，所以研究此类高精密电子元器件在高过载作用下的适应性显得尤为重要。近年来，我国高铁建设快速发展，由于高铁运行的列车速度远远高于一般的快速列车，对车辆在高过载行进中各个系统的适应性能也提出了新的要求和挑战。对于该类特殊状况下军用和民用设备性能的研究，以这些军用和民用设备作为直接试验对象显然成本太高且试错代价太大，因此需要提出一种可以模拟这些设备启动或发射过程中的高速动态，获得非常规冲击后的实时性能参数，模拟实验对象在整个过载过程中的动态特性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用空气炮实验来模拟高速军民用设备在强冲击环境下目标动态特性的强冲击环境下目标动态特性多元化测试平台。

技术方案：为实现上述目的，本发明的强冲击环境下目标动态特性多元化测试平台，包括空气炮机械平台与空气炮测控系统；所述空气炮机械平台依次包括高压气罐、高压室、辅助发射单元、以及发射管；所述高压气罐上设有充气管，所述充气管上设有第一电磁阀，所述高压气罐与所述高压室之间设有第二电磁阀，所述高压室与所述辅助发射单元之间设有第三电磁阀；所述空气炮测控系统包括压力测试单元、运动测试单元以及连接所述压力测试单元以及所述运动测试单元的数据采集卡，所述压力测控单元包括设置在所述高压室内的第一压力传感器、设置在所述辅助发射单元内的第二压力传感器以及设置在所述发射管内的第三压力传感器。

进一步地，所述运动测试单元包括弹丸捕捉器，所述弹丸捕捉器包括与所述发射管对接的弹丸管道，所述弹丸管道的末端设有激光测速系统，所述激光测速系统包括至少两个在弹丸管道的轴向上直线阵列设置的光纤探头，每个所述光纤探头包括用于发射光源的光源芯光纤与用于接收反射光的反射芯光纤，所述光源芯光纤连接发光二级管，所述反射芯光纤连接光电二级管，所述发光二级管与所述光电二极管连接信号处理电路。

进一步地，所述光纤探头的前端加装有滤光片。

进一步地，所述压力测试单元还包括设置在所述高压气罐内的第四压力传感器。

进一步地，所述空气炮机械平台还包括混凝土墩，所述发射管通过第一支座固连在所述混凝土墩上，所述弹丸管道通过在其轴向直线阵列设置的多个第二支座固连在所述混凝土墩上。

进一步地，所述空气炮测控系统还包括可设置在弹丸上的数据采集存储记录仪。

进一步地，所述数据采集存储记录仪内置有电源、处理器、存储芯片以及陀螺仪、加速度传感器、压力传感器三者中的其一、其二或全部。

进一步地，还包括试验靶室，所述试验靶室内设置有用于与弹丸碰撞的目标靶以及碰撞过程记录装置。