一种破片散射角测试装置及测试方法制造方法及图纸

一种防弹材料破片散射角测试装置，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（001）表面固定一个靶板固定框（007），用于固定靶板（003），后效靶架（002）上装有一个正方形的后效靶固定框（008）。本发明专利技术通过利用小孔成像原理，简单的测试方式，测试靶板加装不同材质及厚度的待测防护材料后，在100m距离，法线角0°被54式12.7mm穿甲燃烧弹击穿后的破片散射角及散射角衰减率，以及对应的待测防护材料的厚度、面密度、测试前后重量等数据，为有效评估各种防破片衬层材料对破片散射约束的能力提供了评价指标。

【技术实现步骤摘要】
一种破片散射角测试装置及测试方法
本专利技术涉及防弹材料测试评估
，具体涉及一种破片散射角测试装置及测试方法。
技术介绍
轻型装甲车辆及坦克面临穿甲弹、破甲弹、大口径榴弹、反坦克导弹等先进弹药的威胁。弹药击穿车辆主体钢装甲后，钢制装甲和弹头产生破碎形成高速破片和崩落破片，并呈锥形高速前行，从而造成车辆内部大面积人员伤亡和设备损坏。目前，国内外防护领域，主要采用、芳纶、超高分子量聚乙烯等纤维增强复合材料制备防破片衬层来拦截弹丸击穿装甲后产生的破片、降低破片飞散速度及散射角度，从而实现对二次破片的有效防护。为有效评估各种防破片衬层材料对破片散射约束的能力，目前，国内并未存在完整有效的测试防破片衬层的对破片散射速度和散射角约束的能力的检测方法，因此，急需建立一种破片散射角测试方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种破片散射角测试装置。本专利技术另一目的在于提供一种破片散射角测试方法。该方法可测出待测防破片材料的破片散射角和破片散射角衰减率。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种防弹材料破片散射角测试装置，包括天幕靶和测试靶架，其特征在于：所述测试靶架包括靶板架和后效靶架、沿来弹方向前后布置，靶板架和后效靶架之间固定连接，其中靶板架表面固定一个靶板固定框、用于固定靶板，后效靶架上装有一个后效靶固定框、用于固定后效靶，后效靶固定框与靶架固定框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几何中心到其边缘最短距离的比大于等于1:1.5。本专利技术的防弹材料破片散射角测试装置在子弹穿过靶板和后效靶后，在后效靶上形成弹孔，根据小孔成像的原理，穿过靶板时形成的破片散射到后效靶上，被后效靶捕捉，最终确定散射半径，从而计算的破片散射角。进一步，所述后效靶外形为正方形，靶板到后效靶的距离与后效靶的边长比例为1:3～4。更进一步，后效靶固定框宽度为43mm，后效靶中纯铝板厚度为0.8mm，聚苯乙烯泡沫板厚度为27mm，木板厚度为15mm。进一步优选的，靶板固定框到后效靶固定框的距离为400mm，后效靶固定框的边长为1200mm。进一步，上述测试靶固定架是由厚度为5mm的热轧钢焊接而成。进一步，上述靶板固定框宽度为12mm，靶板固定框中装有相同轮廓尺寸的靶板，靶板是厚度为12mm的616装甲钢与待测防破片材料，用螺栓穿过前后压板将靶板固定在靶板固定框内。装甲钢材质满足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。进一步，所述后效靶固定框中固定有相同轮廓尺寸的后效靶，后效靶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，后效靶整体通过上下两条扣带绕过与后效靶固定框固定在一起。进一步，所述后效靶固定框下面两角处焊接一个带有螺孔的可移动固定片，通过螺栓穿过螺孔及后效靶架左右的条形槽固定在后效靶架上。本专利技术中后后效靶依次采用纯铝板、聚苯乙烯泡沫板和木板构成，很好的克服了在射击过程中破片及子弹嵌入后效靶后，造成后效靶产生形变的问题，提高测试的精准度；同时破片穿过铝板后，可以被泡沫板及木板固定留下，不至于穿透后效靶，提高测试环境的安全性。进一步，沿着来弹方向测试靶架置于单道枪枪口100m处，天幕靶置于枪口位置与测试靶架之间，距离枪口25m，所述弹道枪为54式12.7mm穿甲燃烧弹的弹道枪。最具体的，一种防弹材料破片散射角测试装置，其特征在于：沿着来弹方向依次为弹道枪、天幕靶和测试靶架，测试靶架距离单道枪枪口100m处，天幕靶置于枪口位置与测试靶架之间，距离枪口25m；其中测试靶架包括靶板架和后效靶架，均由厚度为5mm的热轧钢焊接形成，沿来弹方向前后布置，靶板架和后效靶架之间采用螺栓连接，其中靶板架表面通过螺栓固定一个靶板固定框，靶板固定框宽度为12mm，长和高分别为400mm和300mm，靶板固定框中装有靶板，靶板是厚度为12mm的616装甲钢，用螺栓穿过前后压板将靶板固定在靶板固定框内；后效靶架上装有一个后效靶固定框，后效靶固定框下面两角处焊接一个带有螺孔的可移动固定片，通过螺栓穿过螺孔及后效靶架左右的条形槽固定在后效靶架上，后效靶固定框中固定有后效靶，后效靶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，后效靶固定框外形为边长为1200mm的正方形，宽度为43mm；安装的后效靶中纯铝板厚度为0.8mm，聚苯乙烯泡沫板厚度为27mm，木板厚度为15mm；后效靶整体通过上下两条扣带缠绕与后效靶固定框固定在一起，所述扣带为尼龙粘扣带。采用上述一种防破片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：所述测前安装是将待测防护材料贴在靶板被弹面，使靶板和待测防护材料位于靶板架上的靶板固定框内，通过压板用螺栓固定，将后效靶安装在后效靶架上的后效靶固定框中，通过扣带固定；沿来弹方向依次排布弹道枪、天幕靶、靶板和后效靶，将弹道枪架到枪架上，调整枪口与靶板及后效靶中心在同一水平线上。上述测试靶固定架是由厚度为5mm的热轧钢焊接而成，所述靶板是厚度为12mm的装甲钢。进一步，调节天幕靶距离枪口25m处，靶板放置在距离枪口100m处，调节靶板与后效靶距离为400mm。进一步，所述预测试是测定待测防护材料的厚度、重量、面密度，以及靶板厚度、重量并编号。进一步，所述射击测试是将弹道枪枪口对准测试靶，在法线0°射击靶板，完成1发射击后，记录弹速V25，测试弹孔距靶板边缘距离，并在靶板、待测防护材料和后效靶板上分别标记出射击次序，测出射击后的靶板和待测防护材料的重量，在后效靶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、待测防破片材料和后效靶，进行下一次射击测试。进一步，上述测量弹孔点与最远破片痕迹距离具体是用带有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，该距离为破片散射角半径R。进一步，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；Φ2：616装甲靶板的破片散射角均值；ω：破片散射角衰减率。最具体的，一种防弹材料破片散射角测试方法，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装甲钢的靶板厚度、重量并编号，616装甲钢厚度为12mm，满足GJB1496B《装甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防弹材料破片散射角测试装置，包括天幕靶和测试靶架，其特征在于：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），后效靶固定框（008）与靶架固定框（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。/n

【技术特征摘要】
1.一种防弹材料破片散射角测试装置，包括天幕靶和测试靶架，其特征在于：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），后效靶固定框（008）与靶架固定框（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。


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，其特征在于：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。


3.如权利要求1或2所述的一种防弹材料破片散射角测试装置，其特征在于：所述靶板固定框（007）的宽度为12mm，靶板固定框（008）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。


4.如权利要求3所述的一种防弹材料破片散射角测试装置，其特征在于：所述后效靶固定框（008）下面两角处装有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。


5.一种防弹材料破片散射角测试装置，其特征在于：沿着来弹方向依次为弹道枪、天幕靶和测试靶架，测试靶架距离单道枪枪口100m处，天幕靶置于枪口位置与测试靶架之间，距离枪口25m；其中测试靶架包括靶板架（001）和后效靶架（002），均由厚度为5mm的热轧钢焊接形成，沿来弹方向前后布置，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，靶板固定框（007）中装有靶板（003），靶板（003）是厚度为12mm的616装甲钢，用螺栓穿过前后压板（005）将靶板（003）固定在靶板固定框（007）内；后效靶架（002）上装有一个后效靶固定框（008），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，后效靶固定框（008）中固定有后效靶（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；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。


6.如权利要求1-5任一项所述的一种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：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。


7.如权利要求6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...

【专利技术属性】
技术研发人员：程时雨，黄安畏，吴行，李忠盛，吴永鹏，孙彩云，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50