[发明专利]一种用于轻气炮的飞行舱

说明书

本发明公开一种用于轻气炮的飞行舱，包括飞行舱、与飞行舱连接的发射管、位于飞行舱内并与发射管的一端连接的分离舱、安装在飞行舱下方的集尘舱、通过磁吸式封膜装置与飞行舱连接的轻气炮靶室，分离舱包括舱室、用于连通发射管和舱室的导气管、沿远离发射管的方向间隔安装在舱室相对的两侧内壁上的分离舱扰流鳍和分离舱导流鳍，分离舱开设有与发射管连通的第一通孔，且分离舱正对第一通孔的内壁开设有第二通孔，第一通孔、舱室和第二通孔连通形成飞行通道。本发明利用分瓣弹托尾部的高压驱动气体在分瓣弹托和弹丸的飞行通道上形成高压区，作为分瓣弹托与弹丸气动分离的动力，而飞行舱内依然处于真空状态，有利于提高轻气炮靶室的真空度。

技术领域

本发明涉及超高速碰撞加载试验技术领域，具体涉及一种用于轻气炮的飞行舱。

背景技术

轻气炮加载技术是天体物理、航空航天和军工领域常用的实验方法，根据发射速度和结构，可以分为一级轻气炮和多级轻气炮。二级轻气炮是最为常见的多级轻气炮，由高压气室、一级泵管、高压锥段、发射管和靶室等组成。一般高压气室内充入高压气体用于驱动活塞，一级泵管内充入氢气或者氦气等轻质气体。活塞在运动过程中不断压缩泵管内的氢气，将处于低压状态的轻质气体在较短时间内压缩到轻气炮的高压锥段内。当轻质气体被压缩到很高的压力状态后冲破预先设定的膜片，再迅速膨胀推动弹丸加速。弹丸飞入靶室作用于不同材料、不同形状的物体，进行各种高速和超高速的碰撞问题研究。

在进行超高速碰撞实验研究时，为了模拟空间环境，二级轻气炮的靶室一般处于真空状态，但现有技术中的二级轻气炮靶室的真空度也只能维持在100Pa量级。现有的二级轻气炮一般采用如图1或图2所示结构，图1为强制脱弹托轻气炮结构，轻气炮靶室2'直接与发射管1'连接，轻气炮靶室2'的环境容易受到驱动气体的影响，并且每次发射完毕后，轻气炮靶室2'会沉积大量炭黑等颗粒物质，而轻气炮靶室2'的清洁度将直接影响实验时的真空度。图2为气动脱弹托轻气炮结构，分离舱3的两侧分别与发射管1和轻气炮靶室2连接，实验时为了将分瓣弹托4与弹丸5分离，需要在分离舱3内充入5000～20000Pa压力的氮气，但是氮气的填充无疑会影响轻气炮靶室2内的真空度，而且实验时操作人员为了方便，往往会将分离舱3和轻气炮靶室2处于连通状态，无法实现模拟空间环境的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于轻气炮的飞行舱，减小驱动气体以及炭黑等颗粒物质对轻气炮靶室的影响，既实现分瓣弹托与弹丸气动分离的功能，又可以维持轻气炮靶室的高真空度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于轻气炮的飞行舱，包括飞行舱、与所述飞行舱连接并用于发射分瓣弹托和弹丸的发射管、位于所述飞行舱内并与所述发射管的一端连接的分离舱、安装在所述飞行舱下方的集尘舱、通过磁吸式封膜装置与所述飞行舱连接的轻气炮靶室，所述分离舱包括舱室、位于所述舱室的外侧并用于连通所述发射管和所述舱室的导气管、沿远离所述发射管的方向间隔安装在所述舱室相对的两侧内壁上的若干个分离舱扰流鳍和位于所述分离舱扰流鳍远离所述发射管的一侧并安装在所述舱室相对的两侧内壁上的分离舱导流鳍，所述分离舱开设有与所述发射管连通的第一通孔，且所述分离舱正对所述第一通孔的内壁开设有第二通孔，所述第一通孔、所述舱室以及所述第二通孔依次连通以形成所述分瓣弹托和所述弹丸的飞行通道。

作为用于轻气炮的飞行舱的一种优选方案，所述发射管的侧壁上开设有与所述导气管连通的进气孔，所述分离舱的侧壁上开设有与所述导气管连通的若干个出气孔，所述出气孔位于所述分离舱扰流鳍邻近所述发射管的一侧。

作为用于轻气炮的飞行舱的一种优选方案，沿靠近所述发射管的方向，所述分离舱扰流鳍和所述分离舱导流鳍均与所述分离舱的内壁呈锐角设置。

作为用于轻气炮的飞行舱的一种优选方案，所述分离舱的侧壁上且位于所述分离舱导流鳍靠近所述分离舱扰流鳍的一侧开设有导流孔，且所述导流孔邻近所述分离舱导流鳍。