[发明专利]用于冲击试验中控制子弹姿态的装置及其方法

说明书

本发明提供了一种用于冲击试验中控制子弹姿态的装置及其方法，所述装置包括辅助子弹、工作子弹、靶板和子弹固定装置，工作子弹的上端装夹在子弹固定装置内，辅助子弹位于子弹固定装置的上方；当辅助子弹将速度传递给工作子弹时，工作子弹受到冲击，使得工作子弹的底端撞击靶板，靶板位于工作子弹的底端。所述方法包括以下步骤：S₁、辅助子弹从高速气炮口打出；S₂、辅助子弹将速度传递给装夹在子弹固定装置上的工作子弹上；S₃、保护垫保护子弹固定装置受辅助子弹的直接撞击；S₄、工作子弹直接打向靶板。本发明用通过利用等质量冲击体的速度传递，子弹固定装置联合作用控制子弹姿态提高冲击精度，过滤弹托残余的影响。

技术领域

本发明涉及航空航天领域，特别涉及一种用于冲击试验中控制子弹姿态的装置及其方法。

背景技术

在航空航天领域中，冲击损伤是航空结构件的一种重要损伤失效形式。根据冲击速度范围，目前将冲击损伤的主要来源分为低速冲击和高速冲击两大类：

一、针对低速冲击，其通常具有如下特点：

1、维修过程中敲打工具等引起的冲击，速度一般低于10m/s；

2、飞机与服务车、货舱等之间的碰撞。

二、针对高速冲击，其通常具有如下特点：

1、跑道上的碎片冲击，速度大约为60m/s；

2、推进剂和引擎碎片云对机身的冲击以及升降引起的轮胎弹片对机身的冲击；

3、冰雹冲击，如果飞机在跑道上，冲击速度可达25～60m/s。如果飞机处于飞行途中，相对速度可达几百米每秒；

4、鸟撞，即飞鸟在空中与飞机相撞。鸟撞主要发生在飞机的起飞和降落阶段，偶尔也发生在飞行途中(与大雁等鸟体相撞)。飞机被鸟撞的位置包括发动机(螺旋桨)、进气道、散热器、风挡、机翼、襟翼、尾翼、机头、雷达罩、减速板和起落架等位置，甚至可以说飞机在空中可能在其迎风面、凸出部位或鼓包的任一点遭遇鸟撞。鸟撞的相对速度较高，可达200m/s；

5、弹道冲击，弹道冲击主要针对军用飞机，包括射弹、破片等对飞机的高速冲击，冲击速度比鸟撞更高。

民用的航空航天设备方面，主要以鸟撞为主，其冲击速度较高，冲击位置具有多样性，而且具有突发性，冲击后可直接对飞机产生灾难性破坏或对驾驶员造成严重人身伤害。

军用的航空航天设备方面以射弹、破片冲击为主，冲击后直接对飞机产生灾难性破坏或对驾驶员造成致命人身伤害。

因此，本领域技术人员有必要全面研究冲击载荷下材料的抗冲击力学特性，包括低速、高速冲击载荷下材料的损伤行为和动态响应特性。抗高速冲击力学特性通常与弹道冲击工况相关，主要通过气体炮试验系统进行。

试验过程中，通过改变充气压力调整子弹的冲击初始速度，并测量子弹的初始速度和穿透靶板后的剩余速度。子弹冲击姿态对冲击损伤行为和动态响应特性具有重要影响，所以精准控制子弹姿态非常重要。

一般试验时都会用弹托保证子弹姿态，但是弹托脱离子弹的过程还是会影响子弹姿态，且脱离的弹托常有部分残余随子弹一起冲击靶板造成额外的损伤。为了更精确控制子弹的冲击精度，消除弹托残余造成的额外损伤，保证子弹能够按照设计的试验要求打出预期损伤，满足试验要求，本领域技术人员研制了一种新的用于冲击试验中控制子弹姿态的装置及其方法，以期克服上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中航空航天设备在冲击试验中对子弹姿态控制较为困难，精确度不高等缺陷，提供一种用于冲击试验中控制子弹姿态的装置及其方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：