[发明专利]一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置

说明书

本发明公开了一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，包括止托管、激光测速装置、止托盘，所述止托管的头端与气体炮炮管出口位置相接，止托管中设置有与气体炮炮管内孔同轴，且形状、孔径一致的弹道孔；所述激光测速装置包括两对光敏元件与激光发射器，以及计时器，光敏元件与计时器连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管上设置的安装孔内，所述止托盘安装于止托管的尾端，止托盘设置有中心孔，中心孔的孔径大于弹体的最大外径且小于弹托的最大外径；所述止托管中开设有侧槽，侧槽与弹道孔连通，用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑。本发明能够有效地降低冲击试验的分散性从而降低试验成本。

技术领域

本发明涉及一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，属于高速弹道冲击试验领域，尤其是针对航空发动机风扇/压气机叶片硬物损伤领域。

背景技术

航空发动机在正常服役过程中往往不可避免地吸入砂石、弹壳类金属等硬物，与高速旋转的风扇/压气机叶片发生碰撞造成叶片前缘等部位出现缺口、凹坑等硬物损伤。气体炮是在实验室条件下用于人为创造与外场一致的硬物损伤的试验手段，被广泛应用于航空发动机硬物损伤领域。用于测量弹体的测速装置和止托装置都设置在气体炮的后程炮管上，若测速段距离炮口较远往往导致测速偏大，同时止托装置若为了排屑和完成不同尺寸弹体的止托任务往往会设置较长的排屑孔，那么弹体在此空档区内空中飞行极可能增加弹体在与试样碰撞前发生偏转的可能性，进而放大了冲击损伤的随机性不利于试验的重复性。为了实现控制变量(如冲击速度，冲击角度等)类型的试验往往需要进行大量的冲击试验而后从中选择相同冲击姿势造成的硬物损伤进行下一步的性能测试(如高循环疲劳性能)。因此，基于目前止托技术的高速弹道冲击试验的可重复性较差，势必造成大量的人力物力的浪费，加剧试验成本。

所以，需要一种新的气体炮用止托技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，以解决航空发动机硬物冲击领域中由于弹体(如正方体)空中飞行距离过长而导致飞行偏转造成冲击姿势过于随机而导致冲击损伤分散性过大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种气体炮用排气、测速、排屑一体化止托装置，包括止托管、激光测速装置、止托盘，所述止托管的头端与气体炮炮管出口位置相接，止托管中设置有与气体炮炮管内孔同轴，且形状、孔径一致的弹道孔；所述激光测速装置包括两对光敏元件与激光发射器，以及计时器，光敏元件与计时器连接，两对光敏元件与激光发射器分别一前一后的安装于止托管上设置的安装孔内，且每一对光敏元件与激光发射器分别相向设置，每对光敏元件与激光发射器所在的安装孔的中心重合；所述止托盘安装于止托管的尾端，止托盘设置有中心孔，中心孔的孔径大于弹体的最大外径且小于弹托的最大外径；所述止托管中开设有侧槽，侧槽与弹道孔连通，用于排气和排掉冲击后弹托的碎屑。

所述弹道孔的截面为椭圆形。

所述计时器上设置有“准备”指令按钮，按下“准备”指令按钮后，计时器开始计时工作，工作时，弹托切割前激光发射器的光柱使前光敏元件触发信号使计时开始，弹托切割后激光发射器的光柱使后光敏元件触发信号使计时结束，计时器进入未准备状态防止弹托碎屑切割光线的干扰。

所述的两对光敏元件与激光发射器的中心线共面。

所述止托盘厚度为5～10mm。

所述侧槽位于止托管的后半段。

所述侧槽为设置于弹道孔两侧且关于弹道孔中心线对称的两个台阶形槽。

所述的两个台阶形槽将弹道孔切割为原有的2/3大小，留存的2/3大小的弹道孔用作弹托的滑行轨道。

所述止托盘上设置有外螺纹，止托管尾端设置有与之相适配的内螺纹，止托盘通过螺纹安装于止托管尾端。