[发明专利]半自由飞子母弹抛撒分离风洞试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及半自由飞子母弹抛撒风洞试验系统，应用于风洞中母弹固定支撑，而子弹从母弹上抛撒分离的试验系统和方法。

背景技术

子母弹用于对付集群目标，作为大纵深、大面积的压制兵器，已广泛的配置于炮弹、航弹、火箭弹和导弹上，其种类繁多，用途广泛，发展迅速，成为世界各国十分关注的热点。子母弹分离气动特性，是子母弹研制中的关键技术之一，分离时刻母弹的飞行状态(飞行马赫数、攻角、侧滑角等)，以及子弹的抛射速度、排列及抛射方式等，都对子弹群落点分布的形状、抛撒面积大小及其均匀程度存在影响，并进而影响子母弹毁伤目标的效果。对子母弹分离气动特性进行研究，实现对子母弹分离时刻不同的飞行状态及抛射状态下子母弹分离过程的动态飞行运动轨迹及动态飞散特性进行预测，能为子母弹抛撒优化设计和子弹的抛撒分布分析提供参考。风洞试验是当前气动研究的最主要手段，尤其是涉及子母弹分离的动态过程的模拟，采用风洞试验结果的真实性和可靠性是数值模拟无法替代的。子母弹抛撒分离通常为多个子弹同时分离，因而基于定常气动概念的用于分离气动问题研究的CTS技术更难以应用。结合了固定支撑的风洞试验和风洞模型自由飞试验两种试验特点的本试验系统，则能够较好的实现对多个子弹从母弹分离的动态过程进行模拟，以及实现研究初始抛射参数和飞行状态等对抛射过程的影响，实现对子母弹分离气动特性进行研究。

发明内容

本发明技术解决的问题是：提供一种半自由飞(母弹固定在风洞刀架上)子母弹自由抛撒分离风洞试验系统，以实现子母弹分离气动特性的研究，对多个子弹同时从母弹分离的动态过程进行模拟，并使用高速摄像机对整个分离过程和分离后子弹的飞行轨迹进行拍摄记录，从而实现对初始抛射参数和飞行状态对抛射过程影响的研究，以及对子母弹分离时刻不同的飞行状态及抛射状态下子母弹分离过程的动态飞行运动轨迹及动态飞散特性进行预测，为子母弹抛撒优化设计和子弹的抛撒分布分析提供参考。

本发明的半自由飞子母弹自由抛撒分离风洞试验系统包括风洞支撑机构、锁紧机构、解锁机构、高速摄像机和多通道精确同步控制仪，所述风洞支撑机构用于将母弹迎风向地支撑于风洞的流场中，所述锁紧机构包括锁紧线和弹簧，所述锁紧线径向横穿过所述母弹内部将子弹绑紧在所述母弹的外周，绑紧的所述母弹与子弹之间设置有被压缩的所述弹簧，所述解锁机构包括解锁丝、气缸和活塞，所述解锁丝前端带有钩，该钩位于所述锁紧线横于所述母弹内的部分之前，其另一端固定在所述活塞上，通过所述气缸与所述活塞配合作用，所述解锁丝被向后拉动，所述钩能够钩挂在所述锁紧线上，并将所述锁紧线扯断，所述高速摄像机设置于风洞之外，用于从风洞的观察窗对所述子弹的飞行轨迹进行拍摄记录，所述多通道精确同步控制仪也设置于风洞之外，用于同时控制所述气缸和所述高速摄像机。

优选所述弹簧设置于所述子弹的质心处，或者设置于所述子弹的质心之前或之后。

优选所述风洞支撑机构与风洞刀架相连，能够通过风洞刀架改变所述母弹的状态。

优选所述锁紧线采用钼丝所制。

优选所述多通道精确同步控制仪通过控制所述气缸和所述高速摄像机同步或延时启动，能够实现对分离瞬间及分离后所述子弹在风洞观察窗范围内的飞行轨迹进行拍摄记录。

优选所述多通道精确同步控制仪具有7个延时通道。

本发明与现有技术相比的有益效果为：

1、本发明结合了固定支撑下的风洞试验和模型自由飞试验两种风洞试验方式，也即采用半自由飞方式，将母弹固定支撑在风洞刀架上，而子弹则处于不受约束的自由飞行状态下实现与母弹的抛撒分离。固定支撑母弹的方式可以准确给定或者改变分离瞬间母弹的攻角、侧滑角以及旋转速度等参数，以考察母弹处于不同飞行状态对子母弹抛撒分离的影响；在母弹固定的情况下，模型尺寸缩比可取的较大(也即缩比后的模型尺寸可取的较大)，因而可实现更小尺寸子弹的抛撒分离试验；母弹固定的方式还可更全面观察到母弹绕流流场或流场参数的变化(如迎风面、背风面，来流M数大小等)对子弹抛撒分离的影响。这是母弹也处于自由飞行的全自由飞试验较难以作到的，也是本试验系统的一个较突出的特点。

2、通过改变分离机构中弹簧的预紧力以及相对子弹的作用位置，以及子弹的排列方式，可以实现不同的抛射速度、排列方式及抛射方式(角速度的大小和方向)，从而实现考察不同的抛撒分离参数对子弹在从母弹分离时刻及分离后的动态飞行运动轨迹及动态飞散特性的影响。

附图说明

图1为半自由飞子母弹抛撒风洞试验系统示意图。

图2为抛撒分离解锁系统示意图。