本发明专利技术公开了一种弹体装药内部破片速度测量装置及方法，该装置主要由套筒、阻挡体、模拟药、网靶、支撑体、端盖和螺杆组成。首先根据测试要求确定装置尺寸参数，压制模拟药柱；然后把套筒安装在后端盖上，在套筒内依次装入第四支撑体、第四模拟药、第三支撑体、第三网靶、第三模拟药、第二支撑体、第二网靶、第二模拟药、第一支撑体、第一网靶、第一模拟药、阻挡体，在套筒另一端安装前端盖，用螺杆、螺母固定前后端盖，完成装置的组装；最后把组装好的装置同轴安装在破片速度方向上，接上计时器，对破片在模拟药中运动的速度进行测量。本发明专利技术的优点是原理清楚、操作简便，能够防止药柱变形及前端盖产生的崩落对破片速度测量的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种弹体装药内部破片速度测量装置及方法
本专利技术属于弹药安全性试验领域，涉及一种破片速度测量装置及方法，特别涉及一种用于测试弹体装药内部破片速度的测量装置及方法。
技术介绍
近年来，随着武器弹药使用环境的日益苛刻和高价值武器弹药在战场上的大量应用，对武器弹药在战场上生存能力的要求越来越高，武器弹药在意外刺激下的不敏感性已引起各国武器弹药研制人员的广泛关注。美国、北约相继建立了弹药不敏感性测试项目和评价标准，其中高速破片撞击实验是相关标准的重要考核项目之一。高速破片贯穿弹药壳体侵入装药内部后，依然保持着较高的速度，高速运动的破片将对装药产生压缩、摩擦、剪切等复杂应力作用，进而引发装药发生意外爆炸反应。因此，需要尽可能降低贯穿壳体后破片在装药内部的速度，降低破片与装药间的应力作用峰值和作用时间，从而提升弹体装药在破片撞击下的安全性，这就需要准确测量弹体装药内部破片的运动速度，为不敏感弹药设计提供依据。国内外针对破片速度测量已开展众多研究工作，但针对弹体装药内部破片速度测量装置及方法还没有类似的公开文献和专利报道。目前，常用的破片速度测量方法有三种：靶网法(包括通靶和断靶)、闪光X射线照相法和高速摄影法，当其用于测量弹体装药内部破片速度时均存在一些不足：(1)高速摄影法仅适用于测量无遮挡物时的破片速度，无法观测破片被遮挡情况下的破片速度；(2)当采用靶网法测量弹体装药内部速度时，存在两个方面的问题，首先，破片高速贯穿弹药壳体后，壳体可能发生层裂、崩落等现象，导致壳体背面产生大量金属碎屑，这些金属碎屑随着破片一起运动撞击测速靶网，可能导致破片速度测量失败，其次，由于弹体装药为连续固体介质，当破片进入装药内部后，装药将产生形变，进而可能使得靶网位置发生变化，使得破片速度测试结果存在较大误差；(3)闪光X光射线照相法虽然可以记录破片被遮挡情况下破片的运动轨迹，进而通过每幅图像的间隔距离和时间计算出破片的速度，但由于破片体积较小以及摄像时产生的阴影等，使得所测破片速度存在较大误差，同时，由于闪光X光射线照相系统属于高价值仪器设备，操作复杂，使用成本高，且对使用温度、湿度等环境有较高要求，不适用于重复性较强，使用环境恶劣场所(如野外靶场)。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足和缺陷，本专利技术提供一种弹体装药内部破片速度测量装置及方法，该方法能够排除破片撞击壳体后产生的崩落及药柱变形对破片速度测量的影响，能真实准确的测量出破片贯穿壳体后在装药内部运动的速度，可为装药安全性的设计与评估提供更为准确的试验数据。为了达到上述测量目的，本专利技术采用如下技术方案：一种弹体装药内部破片速度测量装置及方法，其特征在于该测量装置主要包括：套筒、阻挡体、第一模拟药、第一网靶、第一支撑体、第二模拟药、第二网靶、第二支撑体、第三模拟药、第三网靶、第三支撑体、第四模拟药、第四支撑体，还包括第一螺帽、前端盖、后端盖、第二螺帽、网靶连接线；所述前端盖和后端盖均为中心带有凹槽、外缘均布四个通孔的圆形盖板；所述套筒为以等壁厚圆筒，套筒内表面沿轴向有一条V型槽，在套筒一端的V型槽处沿径向有U型槽，V型槽和U型槽用于网靶连接线的导出，套筒内按顺序装有第四支撑体、第四模拟药、第三支撑体、第三网靶、第三模拟药、第二支撑体、第二网靶、第二模拟药、第一支撑体、第一网靶、第一模拟药、阻挡体，其中阻挡体在靠近前端盖的一端，套筒嵌入前、后端盖的凹槽内与前、后端盖同轴配合，螺杆分别穿过上端盖与下端盖外缘对应的通孔，在螺杆两端拧上螺帽完成装置的组装；弹体内部破片速度的测量原理：依据试验测试需求，选取相应的装置部件和制备出直径相同，高度相等的模拟药柱，依据以上的技术方案完成装置的组装，其中阻挡体的作用是阻挡破片撞击前端盖后背面产生的崩落碎片，支撑体的作用是阻止模拟药的变形，保证破片在模拟药中运动过程中，网靶间的距离保持不变；然后将组装好的测量装置对准破片发射装置，与其间隔一定的距离安装好；将网靶连接线连接到计时器上，并设置好计时器；利用破片发射装置发射破片，使得破片飞向测量装置，穿透前端盖，通过阻挡体的中心孔，继续在模拟药中前进，依次穿过第一网靶、第二网靶、第三网靶，计时器依次记录破片穿过网靶的时间t1、t2、t3，求出破片从第一网靶到第二网靶的飞行时间Δt1＝t2-t1，和从第二网靶到第三网靶的飞行时间Δt2＝t3-t2；依据模拟药与支撑体的厚度求出破片从第一网靶到第二网靶间的飞行距离L1，破片从第而二网靶到第三网靶间的飞行距离L2；最后根据速度标定原理，计算出破片在模拟药不同位置飞行的速度。一种弹体装药内部破片速度测量装置及方法，包括如下步骤：步骤一:根据试验测试需求，选定装置部件，确定模拟药的尺寸，制备直径相同、高度相等的第一模拟药(6)、第二模拟药(9)、第三模拟药(12)、第四模拟药(15)；步骤二：依据步骤一选定的装置部件和制备的模拟药，首先把套筒(5)安装在底端盖(17)的凹槽内，再按固定顺序同轴装入第四支撑体(16)、第四模拟药(15)、第三支撑体(14)、第三网靶(13)、第三模拟药(12)、第二支撑体(11)、第二网靶(10)、第二模拟药(9)、第一支撑体(8)、第一网靶(7)、第一模拟药(6)、阻挡体(3)，再安装好上端盖(2)，最后将螺杆分别插入上端盖(2)和下端盖(17)对应的外缘通孔，拧上螺帽完成装置的组装；步骤三：将组装好的测量装置对准破片发射装置，固定在与其间隔3～5米的弹架上，保证测量装置的轴线与破片速度方向重合；步骤四：将网靶连接线连接到计时器上，并设置好计时器；步骤五：利用破片发射装置发射破片，使得破片飞向测量装置，穿透前端盖(2)，通过阻挡体(3)的中心孔，继续在模拟药中前进，依次穿过第一网靶(7)、第二网靶(10)、第三网靶(13)，计时器依次记录破片穿过网靶的时间t1、t2、t3，求出破片从第一网靶(7)到第二网靶(10)间的飞行时间Δt1＝t2-t1，求出破片从第二网靶(10)到第三网靶(13)间的飞行时间Δt2＝t3-t2；步骤六：依据模拟药与支撑体的厚度求出破片从第一网靶(7)到第二网靶(10)间的飞行距离L1，破片从第而二网靶(10)到第三网靶(13)间的飞行距离L2；步骤七：最后根据速度标定原理计算出破片在模拟药不同位置飞行的速度。本专利技术的一种弹体装药内部破片速度测量装置及方法，带来的技术效果体现在以下几个方面：1)本专利技术在装药与壳体间增设阻挡体，可有效阻抗由于壳体背面层裂、崩落等原因产生的金属碎屑，避免其随破片一起撞击测速靶，减少了破片速度测试的失败，提升了破片速度测试的可靠性,；2)通过在测速靶后设置金属支撑体，增强了破片运动过程中装药的抗变形能力，有效避免了由于测速靶位置移动而引起的破片速度测试误差；3)操作简单，使用成本低，对使用环境无特殊要求。附图说明图1为本专利技术装置的整体结构示意图。图2为本专利技术中前端盖的示意图。图3为本专利技术中阻挡体的示意图。图4为本专利技术中套筒的示意图。图5为本专利技术中后端盖的示意图。图中的标号分别表示：1、第一螺帽，2、前端盖，3、阻挡体，3-1、Y型漏斗孔，4、螺杆，5套筒，5-1、V型槽，5-2、U型槽，6、第一模拟药，7、第一模拟药，8、第一支撑体，9、第二模拟药，10、第二网靶，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种弹体装药内部破片速度测量装置，其特征在于，该测量装置主要包括套筒(5)、阻挡体(3)、第一模拟药(6)、第一网靶(7)、第一支撑体(8)、第二模拟药(9)、第二网靶(10)、第二支撑体(11)、第三模拟药(12)、第三网靶(13)、第三支撑体(14)、第四模拟药(15)、第四支撑体(16)，还包括第一螺帽(1)、前端盖(2)、后端盖(17)、第二螺帽(18)、网靶连接线(19)；所述前端盖(2)为中心带有凹槽(2‑1)、在外缘均布有四个通孔(2‑2)的圆形盖板；所述后端盖(17)为中心带有凹槽(17‑1)、在外缘均布有四个通孔(17‑2)的圆形盖板；所述套筒(5)为一等壁厚圆筒，套筒(5)内表面有一条V型槽(5‑1)，在套筒(5)一端的V型槽处沿径向有U型槽(5‑2)，在套筒(5)内装按固定顺序装有第四支撑体(16)、第四模拟药(15)、第三支撑体(14)、第三网靶(23)、第三模拟药(12)、第二支撑体(11)、第二网靶(10)、第二模拟药(9)、第一支撑体(8)、第一网靶(7)、第一模拟药(6)、阻挡体(3)，其中阻挡体(3)在靠近前端盖(2)的一端，套筒(5)嵌入后端盖(17)的凹槽(17‑1)与前端盖(2)的凹槽(2‑1)内，被固定在前端盖(2)与后端盖(17)之间，套筒(5)与前端盖(2)和后端盖(17)同轴配合；所述阻挡体(3)为中心带Y型漏斗孔(3‑1)的圆柱块，外径与套筒(5)内径相等；所述第一支撑体(8)、第二支撑体(11)、第三支撑体(14)、第四支撑体(16)均为带中心孔的圆形铝片；前端盖(2)与后端盖(17)外缘处对应的通孔内插有螺杆(4)，螺杆(4)两端装有用于固定整个装置的第一螺帽(1)和第二螺帽(18)。...
【技术特征摘要】
1.一种弹体装药内部破片速度测量装置，其特征在于，该测量装置主要包括套筒(5)、阻挡体(3)、第一模拟药(6)、第一网靶(7)、第一支撑体(8)、第二模拟药(9)、第二网靶(10)、第二支撑体(11)、第三模拟药(12)、第三网靶(13)、第三支撑体(14)、第四模拟药(15)、第四支撑体(16)，还包括第一螺帽(1)、前端盖(2)、后端盖(17)、第二螺帽(18)、网靶连接线(19)；所述前端盖(2)为中心带有凹槽(2-1)、在外缘均布有四个通孔(2-2)的圆形盖板；所述后端盖(17)为中心带有凹槽(17-1)、在外缘均布有四个通孔(17-2)的圆形盖板；所述套筒(5)为一等壁厚圆筒，套筒(5)内表面有一条V型槽(5-1)，在套筒(5)一端的V型槽处沿径向有U型槽(5-2)，在套筒(5)内装按固定顺序装有第四支撑体(16)、第四模拟药(15)、第三支撑体(14)、第三网靶(23)、第三模拟药(12)、第二支撑体(11)、第二网靶(10)、第二模拟药(9)、第一支撑体(8)、第一网靶(7)、第一模拟药(6)、阻挡体(3)，其中阻挡体(3)在靠近前端盖(2)的一端，套筒(5)嵌入后端盖(17)的凹槽(17-1)与前端盖(2)的凹槽(2-1)内，被固定在前端盖(2)与后端盖(17)之间，套筒(5)与前端盖(2)和后端盖(17)同轴配合；所述阻挡体(3)为中心带Y型漏斗孔(3-1)的圆柱块，外径与套筒(5)内径相等；所述第一支撑体(8)、第二支撑体(11)、第三支撑体(14)、第四支撑体(16)均为带中心孔的圆形铝片；前端盖(2)与后端盖(17)外缘处对应的通孔内插有螺杆(4)，螺杆(4)两端装有用于固定整个装置的第一螺帽(1)和第二螺帽(18)。2.如权利要求1所述弹体装药内部破片速度测量装置，其特征在于：所述第一网靶(7)、第二网靶(10)、第三网靶(13)为通断靶或断通靶。3.如权利要求1所述弹体装药内部破片速度测量装置，其特征在于：所述套筒(5)直径为100mm～150mm,高度为200mm～250mm。4.如权利要求1所述弹体装药内部破片速度测量装置，其特征在于：所述前端盖(2)和后端盖(17)的直径相...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈可朋，邓海，牟宏，沈飞，王辉，肖玮，李亮亮，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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