[发明专利]一种测试航天武器装备抗冰球冲击的装置和方法

权利要求书

1.一种测试航天武器装备抗冰球冲击的装置，其特征在于，包括：

制冰系统、发射装置系统、控制系统、测量系统和固定系统；其中，所述控制系统与所述发射装置系统、所述测量系统通信连接；所述固定系统和所述测量系统机械连接；以及

所述制冰系统包括冰球模具和低温冰箱，用于制作不同直径的冰球；所述发射装置系统包括储气罐和发射控制装置，用于高压压缩空气以为冰球发射提供动力；所述控制系统用于根据预设参数自动调节气压以发射相对应速度的冰球以及用于设定角度控制所述固定系统旋转；所述测量系统包括应变测试系统和高速摄像系统，其中，所述应变测试系统用于实时测量冰球撞击武器瞬间的应变大小，以检验航天武器装备强度，所述高速摄像系统用于拍摄整个冰球撞击武器的过程，以确定撞击位移大小，以检测航天武器装备刚度，并输出；所述固定系统包括底座支架、旋转铰链，其中，所述旋转铰链连接于所述底座支架和用于承载待测试航天武器装备的台面之间，用于调节所述待测试航天武器装备的角度；

其中，所述冰球的直径范围为70-100mm、质量范围为160-470g。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射控制装置包括：

设置于进气管上的压力表和调压阀，所述调压阀用于将经过空气压缩机首次增压后的空气导入所述储气罐，并基于所述压力表的示数和预设的储气罐的气压值控制进入所述储气罐的空气的量，以进行二次增压，其中，所述压力表位于所述调压阀和所述储气罐之间；以及

机械连接于所述储气罐与发射枪管之间的电磁阀，所述电磁阀用于阻隔存储于所述储气罐中的空气与冰球。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述储气罐设置于进气管和发射枪管的交接处，用于存储已压缩的空气，其中，所述进气管和所述发射枪管通过所述调压阀和所述电磁阀密封连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述发射枪管中还设置有红外定位装置；以及所述发射枪管、所述储气罐的中轴线和所述红外定位装置的定位点处于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射装置系统还包括光电测速系统，所述光电测速系统通过光栅进行冰球发射输出速度的测试。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射装置系统还包括移动装置，与所述发射枪管机械连接，用于控制所述发射枪管的水平移动，以改变发射冰球的位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述发射控制装置还包括活塞和活塞缸，所述活塞设置于所述电磁阀与所述发射枪管的出口之间，其中，所述活塞缸设置于所述电磁阀和所述活塞之间；以及

所述移动装置包括机械连接于所述活塞和所述发射枪管的出口的导向管和冰球托，其中，所述导向管机械连接于所述活塞和所述冰球托之间，用于控制冰球的发射位置。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制系统上设置有操控显示屏，用于接收操作参数，以使所述控制系统根据所述操作参数控制冰球的发射位置和发射角度。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括应变测试系统，所述航天武器装备表面粘贴有应变片，用于供所述应变测试系统实时测量所述航天武器装备上的撞击点在撞击过程中的应变变化；所述装置还包括可实时监测冰球冲击待测试航天武器装备过程位移变化的高速摄像系统。

10.一种测试航天武器装备抗冰球冲击的方法，其特征在于，包括：

利用如权利要求1～9中任一项所述的装置，根据接收的操作参数控制向待测试的航天武器装备的对应位置和角度发射冰球，以对航天武器装备进行测试；

调用光电测速系统获取冰球射出发射枪管时的速度，调用应变测试系统获取冰球撞击过程中待测试的航天武器装备被射击位置的应变大小；其中，所述冰球的直径范围为70-100mm、质量范围为160-470g；

调用高速摄像系统测量撞击过程中航天武器装备的位移变化；

基于所述应变大小和所述位移变化，确定待测试航天武器装备的极限强度、刚度。