[发明专利]飞机结构抗冲击测试用水锤效应抑制系统及方法

说明书

本发明涉及飞机测试技术领域，公开了飞机结构抗冲击测试用水锤效应抑制系统及方法，包括油箱外保护壳，设置在所述油箱外保护壳内的水锤抑制结构；所述水锤抑制结构包括设置在所述油箱外保护壳内的油箱内壳，夹设在所述油箱内壳与油箱外保护壳之间的缓冲组件，以及设置在所述油箱内壳上的油箱纵向隔断组件；所述油箱内壳内部具有燃油主储存室；所述油箱内壳与油箱外保护壳之间夹设形成燃油次储存室；抑制方法包括：S1、离散源冲击产生水锤效应；S2、水锤效应的第一抑制；S3、水锤效应的第二抑制；S4、水锤效应的第三抑制；本发明能够对射弹产生的水锤效应进行有效抑制，提升飞机燃油箱的抗冲击能力。

技术领域

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及飞机结构抗冲击测试用水锤效应抑制系统及方法。

背景技术

在空战中，军用飞机的燃油箱通常面临着严重的射弹穿透风险；当燃油箱结构被高速离散源击穿时，高速离散源将动量和能量传递给燃油，在燃油中引起强烈的压力脉冲，并伴随有空腔、高压等现象，这种压力波作用于油箱壁可引起油箱结构的全面损伤，这种现象称为水锤效应。离散源冲击产生的水锤效应可以分为冲击、阻滞、空穴、穿出四个阶段。

在冲击阶段，射弹撞击、穿透油箱前壁板，并将冲击能传递给液体，产生高压半球形冲击波，使壁面在穿孔附近开裂或形成花瓣状翻边；在阻滞阶段，射弹从液体中穿过，在液体粘性阻尼的作用下减速，并将动能传递给液体；液体沿着射弹前进路径向外移动产生辐射压力场；与冲击阶段相比，阻滞阶段产生的冲击脉冲作用时间更长，压力逐渐增大；在空穴阶段，液体沿着射弹前进路径向外移动，形成空腔；一般认为，空腔中的气体主要是从入射孔中进入的空气和空腔表面蒸发的流体蒸汽。空腔会先膨胀再坍塌，并在坍塌过程中产生巨大的压力峰值，使得燃油箱结构全面毁损。

因此在飞机测试技术领域，通常需要对飞机油箱结构进行严格的抗冲击测试，确保飞机油箱结构在面临离散冲击时仍能够保留一定的功能，提高飞机油箱的抗冲击能力。

目前针对油箱结构抗冲击研究，主要集中于飞机燃油箱内燃油晃动问题，提出了采用挡板结构，降低燃油晃动对燃油箱结构的危害，但该方法并不适用于抑制射弹穿透燃油箱时产生的水锤效应，不能够降低水锤效应对油箱结构的损伤。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了飞机结构抗冲击测试用水锤效应抑制系统与方法，能够对射弹产生的水锤效应进行有效抑制，提升飞机燃油箱的抗冲击能力，能够有效避免水锤效应对飞机燃油箱产生的全面损伤。

本发明的技术方案是：飞机结构抗冲击测试用水锤效应抑制系统，包括油箱外保护壳，设置在所述油箱外保护壳内的水锤抑制结构；

所述水锤抑制结构包括设置在所述油箱外保护壳内的油箱内壳，夹设在所述油箱内壳与油箱外保护壳之间的缓冲组件，以及设置在所述油箱内壳上的油箱纵向隔断组件；

所述油箱内壳内部具有燃油主储存室；所述油箱内壳与油箱外保护壳之间夹设形成燃油次储存室；

所述油箱内壳表面设置有连通所述燃油主储存室与燃油次储存室的侧向连通口；

所述油箱内壳为弹性材料；

所述缓冲组件包括均匀夹设在油箱内壳与油箱外保护壳之间的弹性结构；

所述油箱纵向隔断组件包括均匀设置在燃油主储存室、燃油次储存室内的第一纵向隔板和第二纵向隔板；

所述第一纵向隔板与第二纵向隔板交叉间隔设置且互相平行；

所述第一纵向隔板上设置有第一纵向连通口；

所述第二纵向隔板上设置有第二纵向连通口。

进一步地，所述第一纵向连通口包括设置在第一纵向隔板中部的第一中心圆形连通口，设置在所述第一纵向隔板上且沿第一中心圆形连通口周向均匀分布的侧边连通口；