[发明专利]一种破片散射角测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种防弹材料破片散射角测试装置的测试方法，所述防弹材料破片散射角测试装置的测试方法，包括预测试、测前安装、射击测试及数据处理，其特征在于：使用了防弹材料破片散射角测试装置进行测试，所述装置包括天幕靶和测试靶架，所述测试靶架包括靶板架(001)和后效靶架(002)、沿来弹方向前后布置，靶板架(001)和后效靶架(002)之间固定连接，其中靶板架表面固定一个靶板固定框(007)，后效靶架(002)上装有一个后效靶固定框(008)，用于固定后效靶(004)，后效靶固定框(008)与靶板固定框(007)的几何中心在同一水平线上，二者之间的距离与后效靶固定框(008)的几何中心到其边缘最短距离的比大于等于1:1.5；所述后效靶(004)外形为正方形，靶板(003)到后效靶(004)的距离与后效靶(004)的边长比例为1:3～4；所述靶板固定框(007)的宽度为12mm，靶板固定框(007)中装有相同轮廓尺寸的靶板(003)，靶板(003)是厚度为12mm的616装甲钢，用螺栓穿过前后压板将靶板(003)固定在靶板固定框(007)内；所述后效靶固定框(008)下面两角处焊接一个带有螺孔的可移动固定片(009)，通过螺栓穿过螺孔及后效靶架(002)左右的条形槽固定在后效靶架(002)上，所述后效靶固定框(008)中固定有相同轮廓尺寸的后效靶(004)，后效靶(004)沿来弹方向依次由纯铝板、聚苯乙烯泡沫板和木板组成，木板左右两侧有宽度为20mm边框，用于固定泡沫板，后效靶(004)整体通过上下两条扣带(006)缠绕与后效靶固定框(008)固定在一起；沿着来弹方向依次为弹道枪、天幕靶和测试靶架，测试靶架位于距离弹道枪枪口100m处，天幕靶置于枪口位置与测试靶架之间，距离枪口25m；其中测试靶架均由厚度为5mm的热轧钢焊接形成，靶板架(001)和后效靶架(002)之间采用螺栓连接，其中靶板架(001)表面通过螺栓固定一个靶板固定框(007)，靶板固定框(007)宽度为12mm，长和高分别为400mm和300mm，后效靶固定框(008)外形为边长为1200mm的正方形，宽度为43mm；安装的后效靶(004)中纯铝板厚度为0.8mm，聚苯乙烯泡沫板厚度为27mm，木板厚度为15mm；所述测前安装是将待测防护材料贴在靶板(003)被弹面，使靶板(003)和待测防护材料位于靶板架(001)上的靶板固定框(007)内，通过压板(005)用螺栓固定，将后效靶(004)安装在后效靶架(002)上的后效靶固定框(008)中，通过扣带(006)固定；沿来弹方向依次排布弹道枪、天幕靶、靶板(003)和后效靶(004)，将弹道枪架到枪架上，调整枪口与靶板(003)及后效靶(004)中心在同一水平线上；天幕靶距离枪口25m处，靶板(003)放置在距离枪口100m处，调节靶板(003)与后效靶(004)的距离为400mm，所述射击测试是将弹道枪枪口对准靶板(003)，在法线0°射击靶板(003)，完成1发射击后，记录弹速V₂₅，测试弹孔距靶板(003)边缘距离，并在靶板(003)、待测防护材料和后效靶(004)上分别标记出射击次序，测出射击后的靶板(003)和待测防护材料的重量，在后效靶(004)上测量出弹孔点与距离弹孔点最远的破片痕迹之间的距离，然后更换新的靶板(003)、待测防护材料和后效靶(004)，进行下一次射击测试；所述在后效靶(004)上测量出弹孔点与距离弹孔点最远的破片痕迹之间的距离具体是用带有1：1尺寸刻度的透明硫酸纸覆在后效靶(004)迎弹面，硫酸纸圆心与弹孔点位置重合，确认距离圆心最远的破片痕迹位置，并测量出距离，该距离为破片散布半径R。

2.如权利要求1所述的一种防弹材料破片散射角测试装置的测试方法，其特征在于：所述数据处理是根据破片散布半径R计算破片散射角：

式中：

Φ：破片散射角(°)；

R：破片散布半径(mm)；

L：后效靶板和靶板(003)的间距(mm)；

采用对比法进行评定，即对比有无待测防护材料时散射角变化情况，待测防护材料对破片散射角降低量表征为：

式中：

Φ1：装有待测防护材料时的破片散射角均值；

Φ2：没有待测防护材料时的破片散射角均值；

ω：破片散射角衰减率。

3.一种防弹材料破片散射角测试装置的测试方法，其特征在于，按如下步骤进行：

步骤一：测定待测防护材料的厚度、重量、面密度，以及616装甲钢做的靶板(003)的厚度、重量并编号，616装甲钢厚度为12mm，满足GJB1496B《装甲用28Cr2Mo、26SiMnMo和22SiMn2TiB钢板规范》相关要求，布氏硬度(HBW10/3000)硬度值为388～495，压痕直径：2.75mm～3.10mm；

步骤二：将待测防护材料贴在厚度为12mm的靶板(003)被弹面，使靶板(003)和待测防护材料位于靶板架(001)上的靶板固定框(007)内，通过压板(005)用螺栓固定，将后效靶(004)安装在后效靶架(002)上的后效靶固定框(008)中，通过扣带(006)固定，调节后效靶(004)和靶板(003)的距离，并固定后效靶固定框(008)位置；沿来弹方向依次排布弹道枪、天幕靶、靶板(003)和后效靶(004)，将弹道枪架到枪架上，调整枪口与靶板(003)及后效靶(004)的中心在同一水平线上；天幕靶距离枪口25m处，靶板(003)放置在距离枪口100m处，调节靶板(003)与后效靶(004)距离为400mm，后效靶(004)沿来弹方向依次为厚度为0.8mm纯铝板、厚度为27mm聚苯乙烯泡沫板和厚度为15mm木板组成；

步骤三：采用54式12.7mm穿甲燃烧弹的弹道枪架到枪架上，调整枪口与靶板(003)中心在同一水平线上，在法线0°射击靶板(003)，完成1发射击后，记录弹速V₂₅，测试弹孔距靶板(003)边缘距离，并在靶板(003)、待测防护材料和后效靶(004)上分别标记出射击次序，测出射击后的靶板(003)和待测防护材料的重量，更换新的靶板(003)、待测防护材料和后效靶(004)，进行下一次射击测试；

步骤四：用带有1：1尺寸刻度的透明硫酸纸覆在后效靶正面，硫酸纸圆心与弹孔点位置重合，确认距离圆心最远的破片痕迹位置，并测量出距离，该距离为破片散布半径R，计算出

式中：

Φ：破片散射角(°)；

R：破片散布半径(mm)；

L：后效靶板和靶板(003)的间距(mm)；

对比有无待测防护材料时破片散射角变化情况，经同样检测方法，测出无待测防护材料时，破片散射角均值，待测防护材料对破片散射角降低量表征为：

式中：

Φ1：装有待测防护材料时测出的破片散射角均值；

Φ2：没有待测防护材料时的破片散射角均值；

ω：破片散射角衰减率。