[发明专利]非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统

权利要求书

1.非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，包括大口径轻气炮发射管(1)、小口径轻气炮发射管(2)、等效加载模拟器(3)、测速装置(4)、冲击波测量装置和信号处理装置(6)；

小口径轻气炮发射管(2)同轴套装在大口径轻气炮发射管(1)内；小口径轻气炮发射管(2)与大口径轻气炮发射管(1)位于相同一侧的一端均与轻气炮高压气室连通；

小口径轻气炮发射管(2)内填装有高速破片(7)，大口径轻气炮发射管(1)的内壁与小口径轻气炮发射管(2)的外壁之间填装有环形的高速飞板(8)，当大口径轻气炮发射管(1)发射时、高速飞板(8)能够跟随气流移动；当小口径轻气炮发射管(2)发射时、高速破片(7)能够跟随气流移动；

等效加载模拟器(3)的活塞(9)的轴心设有通孔，小口径轻气炮发射管(2)的另一端通过该通孔与等效加载模拟器(3)的内腔连通；

测速装置(4)用于测量高速破片(7)和高速飞板(8)运动时的速度、并将测得的速度信号输送至信号处理装置(6)；

等效加载模拟器(3)内腔用于填充水，冲击波测量装置用于测量等效加载模拟器(3)内不同位置水中冲击波的压力、并将测得的压力信号输送至信号处理装置(6)。

2.根据权利要求1所述的非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，大口径轻气炮发射管(1)的另一端与等效加载模拟器(3)之间留有间隔；小口径轻气炮发射管(2)另一端靠近出口处设有小口径轻气炮发射管泄气口(11)，且该小口径轻气炮发射管泄气口(11)同时位于大口径轻气炮发射管(1)与等效加载模拟器(3)的间隔处；

测速装置(4)包括两路激光测速装置，该两路激光测速装置的激光光路能够穿过小口径轻气炮发射管泄气口(11)，且光路与小口径轻气炮发射管(2)的主轴相互垂直。

3.根据权利要求1或2所述的非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，冲击波测量装置包括多个压力传感器(12)，该多个压力传感器(12)设于等效加载模拟器(3)的侧壁上、且沿等效加载模拟器(3)轴线的方向间隔排布。

4.根据权利要求3所述的非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，冲击波测量装置还包括示波器(13)，多个压力传感器(12)的压力信号输出端均与示波器(13)的压力信号输入端相连，示波器(13)用于显示多个压力传感器(12)的信号波形并将该信号波形输送至信号处理装置(6)。

5.根据权利要求1、2或4所述的非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，还包括靶舱(14)；

等效加载模拟器(3)位于靶舱(14)内，且靶舱(14)内靠近结构靶件(10)的一侧设有破片回收舱(15)。

6.根据权利要求5所述的非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，靶舱(14)外设有多个高速相机(16)，该多个高速相机(16)均通过设于靶舱(14)侧壁的光学观察窗(17)采集靶舱(14)内影像、并将影像信号发送至信号处理装置(6)。

7.根据权利要求6所述的非药式水下爆炸冲击波与高速破片耦合加载的实验系统，其特征在于，多个高速相机(16)中，一个高速相机(16)镜头的轴线与小口径轻气炮发射管(2)的轴线垂直；

剩余高速相机(16)中，两个高速相机(16)镜头的轴线与小口径轻气炮发射管(2)的轴线夹角均为锐角且相等，且该两个高速相机(16)镜头的轴线汇聚于结构靶件(10)上。