[发明专利]一种防止弹体飞行转动的气体炮发射装置

说明书

本发明公开了一种防止弹体飞行转动的气体炮发射装置，包括弹托、炮管、激光测速传感器、高压气腔，所述炮管内开设有非圆形的内孔，所述弹托的外形与内孔的形状相同，并放置于炮管入口段的内孔中，弹托中开设有装弹槽，装弹槽中用于安装弹体；所述炮管的一端为炮管入口段，另一端为炮管出口段，炮管出口段安装有止托器，止托器中开设有直径大于弹体且小于弹托外径的孔；所述激光测速传感器为多个，安装于炮管末端的传感器安装孔内；所述高压气腔的出口处设置有电磁阀以及接头，接头用于与炮管入口段可拆卸式连接。本发明有效解决了高速弹道冲击试验中弹体在炮管内的转动问题，可实现冲击试验中异形弹体以同一姿势冲击靶体的可重复性。

技术领域

本发明涉及一种防止弹体飞行转动的气体炮发射装置，属于高速弹道冲击试验领域，尤其是针对航空发动机风扇/压气机叶片硬物损伤领域。

背景技术

航空发动机在正常服役过程中往往不可避免地吸入砂石、弹壳类金属等硬物，与高速旋转的风扇/压气机叶片发生碰撞造成叶片前缘等部位出现缺口、凹坑等硬物损伤。气体炮是在实验室条件下用于人为创造与外场一致的硬物损伤的试验手段，被广泛应用于航空发动机硬物损伤领域。目前，气体炮采用圆形内孔的炮管及圆柱弹托，往往不可避免弹体随着弹托在圆形炮管内飞行中发生转动，造成每一次冲击过程中弹体的冲击姿势不同，这种冲击姿势的随机性往往导致硬物损伤宏观形貌的随机性，为了实现控制变量(如冲击速度，冲击角度等)类型的试验往往需要进行大量的冲击试验而后从中选择相同冲击姿势造成的硬物损伤进行下一步的性能测试(如高循环疲劳性能)。因此，基于目前技术的高速弹道冲击试验的可重复性较差，势必造成大量的人力物力的浪费，加剧试验成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止弹体飞行转动的气体炮发射装置，以解决航空发动机硬物冲击领域中由于异形弹体旋转前进冲击叶片造成冲击姿势过于随机而导致冲击损伤分散性过大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种防止弹体飞行转动的气体炮发射装置，包括弹托、炮管、激光测速传感器、高压气腔，所述炮管内开设有非圆形的内孔，所述弹托的外形与内孔的形状相同，并放置于炮管入口段的内孔中，弹托中开设有装弹槽，装弹槽中用于安装弹体；所述炮管的一端为炮管入口段，另一端为炮管出口段，炮管出口段安装有止托器，止托器中开设有直径大于弹体且小于弹托外径的孔；所述激光测速传感器为多个，安装于炮管末端的传感器安装孔内；所述高压气腔的出口处设置有电磁阀以及接头，接头用于与炮管入口段可拆卸式连接。

所述炮管入口段上开设有外螺纹，接头设置有与之相适配的内螺纹，接头通过螺纹与炮管入口段可拆卸式连接。

所述炮管的内孔的形状为椭圆形、具有凹陷的圆形、矩形、三角形内孔或多边形。

所述炮管由多段炮管段组合连接组成，相邻炮管段之间采用法兰连接，炮管段的端部为一节直径小于炮管段的圆柱，该圆柱的圆柱面为定性圆柱面，外端面为定位端面，法兰上设置有定位孔以及螺纹孔，两段炮管段相接时，将两段炮管段各自的圆柱的外端面定位端面相对，然后将两片法兰相对，用螺栓固定。

所述激光测速传感器为两对，分别相对的安装于炮管末端两侧的传感器安装孔内；每对激光测速传感器的安装孔的中心重合，两对激光测速传感器的安装孔沿炮管长度方向的距离在4mm到10mm之间。

所述炮管上距离传感器安装孔50mm的位置处设置有一对排气孔。

所述弹托与炮管呈间隙配合，弹托与炮管内表面的配合间隙在0.05～0.1mm之间。

所述装弹槽位于弹托头部中心位置，且装弹槽的形状与弹体外形相适配。

所述止托器安装在位于炮管出口段的止托器安装孔内，止托器安装孔的中心与炮管的中心重合。

所述炮管末端增大并设置有用于排出弹托的方孔。