[发明专利]一种复合驱动的二级弹体加速装置及实验平台

说明书

本发明提供了一种复合驱动的二级弹体加速装置及实验平台，加速装置包括一级加速器和二级加速器，一级加速器包括连接高压气源的电磁阀，电磁阀与壳体的首端连接，在壳体内置活塞，壳体上连接手动阀门，通过打开下手动阀门和上手动阀门将活塞复位；二级加速器包括二级加速器框架、加速管道、固定在二级加速器框架上的至少一个滑轨和至少一组电动机组，电磁阀控制高压气的释放，推动活塞加速，活塞推动弹型物作一级加速进入二级加速器的加速管道，电动机带动飞轮旋转通过摩擦为弹型物二级加速。本发明利用高压气体及电动机为源动力，通过两级加速机构为弹型体加速，从加速管道高速射入水箱，在水箱外部设置高速摄像机记录试验过程。

技术领域

本发明属于弹型物加速、爆炸破片加速试验领域，尤其是涉及一种复合驱动的二级弹体加速装置及实验平台。

背景技术

随着水下作战武器的不断发展，水下弹体航行、射弹入水及水下爆炸产生的高速破片相关的研究更是在各国相关领域得到了非常大的关注并且已经取得了相当丰富的研究成果。弹体入水、爆炸破片相关实验中，通常使用轻气炮为弹体、破片提供初始动能，其工作原理为利用非反应轻质气体(如被压缩的氢气或氦气)作为工作气体，弹体被限制运动，将高压储气室气压打到预定气压时，通过发射装置控制高压气体瞬间释放，储气室气体向炮管膨胀，气体压力直接作用到弹体底部，弹体被加速，直到飞出炮口射入水面。但弹体、破片飞出炮口时，高压气体会伴随喷射，影响弹体高速入水所产生的空泡。且轻气炮炮管较长，体积较大，一旦安装完成难以挪动。若实验中要求的改变弹体、破片入水角度及改变弹体直径更是难以实现。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种复合驱动的二级弹体加速装置及实验平台，加速装置体积小，弹体、破片速度精确可控，弹体入水角度可控，且加速管道末端无高压、高速气体爆喷；通过在中空的弹体内部安放传感器采集相关数据，或在弹桶内部固定破片，通过水箱观察窗由高速摄像机记录弹型物入水实验过程。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种复合驱动的二级弹体加速装置，包括一级加速器和二级加速器，所述的一级加速器包括连接高压气源的电磁阀，电磁阀与壳体的首端连接，在壳体内置活塞，壳体下部连接下手动阀门，上部连接上手动阀门，通过打开下手动阀门和上手动阀门将活塞复位；

所述的二级加速器包括二级加速器框架、加速管道、固定在二级加速器框架上的至少一个滑轨和至少一组电动机组，每组电动机组包括两个电动机，所述的加速管道固定在二级加速器框架的中部，且加速管道的一端与一级加速器的壳体的末端连接，活塞的末端伸入加速管道内，所述滑轨与加速管道空间垂直布置，电动机通过滑块滑动设置在滑轨上，且同一组的两个电动机分别位于加速管道的左右两侧，在每个电动机的转轴上安装一个飞轮，在每个飞轮的外侧包裹有树脂摩擦环，在每个飞轮的正上方分别放置一转速传感器，在加速管道的末端处设有测速器，在加速管道内设有弹型物，飞轮上的树脂摩擦环接触加速管道内的弹型物，同一组的两个电动机的电机轴转速相同、转动方向相反；

电磁阀控制高压气的释放，推动活塞加速，活塞推动弹型物作一级加速进入二级加速器的加速管道，电动机带动飞轮旋转通过摩擦为弹型物二级加速。

进一步的，所述弹型物为弹体或弹桶，所述弹体包括螺纹连接的弹尾和弹头，在弹头的空腔内设置有数据采集仪；

所述弹桶内部设有酚醛塑料，所述酚醛塑料用于固定不同外形破片。

进一步的，当破片加速时，拆除测速器后在加速管道的末端安装弹桶阻止器。