[发明专利]一种火工冲击环境模拟装置

说明书

一种火工冲击环境模拟装置，涉及航天器火工冲击环境模拟技术领域。本发明是为了解决现有火工冲击环境地面模拟装置使用范围受限的问题。本发明为双板式加载结构，加载板底部的炸药外罩有安全罩，安全罩底面开有泄压孔；谐振板上开有四条谐振板滑槽，四条谐振板滑槽分别由谐振板的四角处向谐振板中心方向延伸；加载板上开有四条加载板滑槽，四条加载板滑槽分别与四条谐振板滑槽上下正对；四根连接杆分别与四条谐振板滑槽一一对应，连接杆的一端嵌在谐振板滑槽中，连接杆的另一端嵌在谐振板滑槽下方的加载板滑槽中，连接杆能够支撑加载板和谐振板保持固定的间距，并能够沿谐振板滑槽与加载板滑槽的延伸方向滑动。

技术领域

本发明属于航天器火工冲击环境模拟技术领域。

背景技术

在航天工程中为了实现连接--分离动作，航天器上广泛使用了火工分离装置，如火工切割索、爆炸螺栓、火工分离螺母等。当接收到分离指令时，这些火工分离装置内部的火工品点火爆轰产生爆轰产物气体并通过做功来实现分离动作。由于火工品爆轰的强烈冲击作用，在火工装置附近会产生强烈的冲击波，并传递到远场航天器结构上，引起航天器结构的冲击响应。这种冲击响应具有高频、瞬态和高幅值的特点，一般称之为有效载荷的冲击环境。通常它对航天器主结构影响较小，但往往会对含有对冲击敏感的元器件造成损伤，如继电器抖动、陶瓷材料破裂以及钎焊的脱落等，从而有可能导致航天任务的失败。因此，许多含有对冲击敏感元器件的设备在发射前都需要进行地面冲击环境模拟试验，对这些设备的抗冲击性能进行考核。

常见的火工冲击环境地面模拟装置主要有真实的火工品爆炸激励式、机械撞击式和振动台三种。其中，采用真实的火工品爆炸激励能够复现真实的火工品爆炸产生的复杂型振荡冲击，但由于使用火工冲击具有一定的危险性，因而无法通过开展大量火工冲击试验探索装置参数对谐振板上冲击环境的影响规律，使用范围受到一定限制。机械式撞击是通过氢气炮、落锤撞击谐振杆或谐振板从而在谐振装置上产生类似于火工品爆炸冲击的冲击环境。由于该方法简单、易于操作且一致性较好，因而受到广泛研究与使用。但该方法明显的不足是机械式撞击在模拟爆炸冲击复杂振荡冲击方面仍有一定不足。在采用该方法进行试验过程中，经常会出现“低频过，高频欠”等现象，需要结合力限条件进行试验设计。振动台模拟方法具有易于操作，且谱形可控等优点，但该方法同样在高频段冲击模拟存在技术瓶颈，一般只用于频率低于5KHz的冲击信号。

综上所述，三种方法在实际应用过程中，使用时均受到一定的限制，无法更好的达到实验目的。

发明内容

本发明是为了解决现有火工冲击环境地面模拟装置使用范围受限的问题，现提供一种火工冲击环境模拟装置。

一种火工冲击环境模拟装置，该装置为双板式加载结构，加载板6底部的炸药3外罩有安全罩4，安全罩4底面开有泄压孔5，

谐振板1上开有四条谐振板滑槽11，四条谐振板滑槽11分别由谐振板1的四角处向谐振板1中心方向延伸，

加载板6上开有四条加载板滑槽61，四条加载板滑槽61分别与四条谐振板滑槽11上下正对，

四根连接杆2分别与四条谐振板滑槽11一一对应，连接杆2的一端嵌在谐振板滑槽11中，连接杆2的另一端嵌在谐振板滑槽11下方的加载板滑槽61中，连接杆2能够支撑加载板6和谐振板1保持固定的间距，并能够沿谐振板滑槽11与加载板滑槽61的延伸方向滑动。

上述双板式加载结构的四角分别通过柔性悬挂件7将双板式加载结构悬挂在支架上。

上述柔性悬挂件7的柔性绳索基频应小于5Hz。

上述谐振板1采用碳纤维复合材料铺层板。

上述谐振板1的尺寸为700mm×700mm×6mm。

上述加载板6采用低碳钢材料。

上述加载板6的尺寸为1000mm×1000mm×10mm。