[发明专利]一种发射药动态燃速测试装置

说明书

技术领域

本发明属于火炸药性能测试领域，主要涉及一种发射药的燃烧性能测试装置，尤其涉及一种可在密闭条件下对高速运动的发射药的燃速进行测试的装置。

背景技术

发射药是身管武器完成弹丸发射的动力能源，它的燃烧性能直接决定了弹丸的初速、武器身管的寿命以及身管武器发射的稳定性。在身管武器用发射药的研制过程中，一般采用密闭爆发器试验法对发射药的燃速进行测试，以对发射药的燃烧性能进行评估。由于试验中所采用的密闭爆发器是一种静态定容测试装置，一般有100ml、200ml、500ml和800ml等型号，这些不同型号的密闭爆发器可以测试出发射药在不同压力段内的燃速分布，放在每个型号密闭爆发器内的发射药都可以认为是静止的，而且发射药在燃烧过程中所处的容积始终不变。然而，发射药在身管武器膛内的燃烧是伴随着发射药的高速运动以及燃烧室容积的急剧变化。因此，用爆发器试验法测试发射药的燃烧速度存在以下问题：

(1)发射药燃烧时，自身基本处于静止状态，与实际应用中发射药在一定运动速度下燃烧的条件不相符。

(2)发射药是在一恒定的容积中燃烧，从开始到燃烧结束密闭爆发器的容积始终不变。可见，通过爆发器试验法获得的发射药燃速不能真实的反映出发射药的动态燃烧性能，因而也不能直接应用于身管武器的内弹道设计及装药设计。到目前为止，国内在身管武器的内弹道设计及装药设计中，还普遍采用发射药燃速的经验值作为设计输入值，这在一定程度上增大了设计值和试验值之间的误差，最终影响到身管武器的性能。

随着身管武器向更高、更快、更准的目标方向发展，对内弹道设计和装药设计也提出了更高的要求，因此，能否获得接近膛内燃烧环境即在高速运动条件下，发射药真实的燃速数据显得尤为重要。申请人从目前检索的技术资料中，尚未见有关在密闭、发射药高速运动条件下对发射药进行燃速测试的公开报道。

发明内容

针对现有发射药燃速测试装置存在的缺陷或不足，本发明提供一种发射药动态燃速测试装置，具体而言，该装置可以模拟身管武器膛内的运动环境，并能够获得发射药在高速运动和变容条件下的燃速数据，从而为发射药的研制和武器装药设计提供较可靠的输入数据。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术解决方案：

一种发射药动态燃速测试装置，包括本体组件，点火组件，第一压力传感器、第二压力传感器和数据采集与处理系统；其中：本体组件包括本体、第一密封堵头、第一垫圈、第二密封堵头、第二垫圈和运动燃烧器；本体带有多阶梯通孔，从其左端至右端依次为螺纹孔段、大直径孔段和小直径孔段；在大直径孔段的内壁上设有与外部相通的第一安装孔，大直径孔段和小直径孔段通过45°锥面过渡，锥面交界处设有一个环形定位台，本体在其小直径孔段一侧的一段外壁为径向内缩，且设有外螺纹，其中，大直径孔段用于放置运动燃烧器，并作为燃烧室，而小直径孔段作为活塞工作腔；所述运动燃烧器的外径与本体的活塞工作腔滑动配合；运动燃烧器一端定位于环形定位台处；第一密封堵头为凸形圆柱体，且小圆柱体上设有与本体的螺纹孔段相连接的外螺纹，在第一密封堵头的两端面之间设有两个过线孔，第一密封堵头与本体上的螺孔段相连接，小圆柱体端面通过第一垫圈与本体的阶梯面接触，以实现第一密封堵头对本体一端的密封；第二密封堵头为U形，其内壁带有螺纹且底部带有两端相通的第二安装孔，第二密封堵头与本体上径的向内缩的外螺纹连接，其U形的内底面通过第二垫圈与本体的环形端面接触，以实现第二密封堵头对本体的另一端密封；点火组件包括点火电极、绝缘套、点火丝、点火药包和点火器；其中，点火电极位于本体腔内的正、负极端头与穿过点火药包的点火丝两端对应相接；点火电极暴露在本体之外的正、负极端头分别通过导线与点火器相连；

第一传感器和第二压力传感器对应密封安装在本体上的第一安装孔和第二密封堵头上的第二安装孔中，第一压力传感器和第二压力传感器的信号输出端通过电缆与数据采集与处理系统相连。

根据本发明，运动燃烧器由盛药组件和挤进组件组成；其中：盛药组件包括有钢丝网罩和支撑壳体，其中：支撑壳体为带底筒体结构，其敞口段带有缩径外螺纹，底端段带有半圆柱形缺口；钢丝网罩卷制成半圆形柱状，其尺寸与支撑壳体的半圆柱形缺口一致，钢丝网罩填充在半圆柱形缺口处且其相应部位与半圆柱形缺口的周边焊接固连；挤进组件包括有挤进头和弹带，其中：挤进头为钢制盖体结构，其敞口端带有扩径内螺纹，弹带的内圈以过盈配合方式套在挤进头的外壁上，支撑壳体的空腔中装发射药后，其缩径外螺纹与挤进头的扩径内螺纹连接后，形成了一个带弹带的圆柱体，即完整的运动燃烧器。