一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法技术

本发明专利技术公开了一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，通过如下测试方法在考虑破片沿弹丸弹体变化的前提下进行初速测试，具体测试方法如下：S1、测速场水平布置弹丸；S2、等间隔设置测速靶；S3、弹丸测试位置校验；S4、测试破片区间飞行时间；S5、破片测试数据处理，本发明专利技术根据步兵榴弹的特点来采用由单面覆铜电路板制成的梳状靶，并通过梳妆靶来作为测速靶测试破片的初速，解决了目前小口径步兵榴弹弹丸长径比较小，破片的初速受轴向稀疏波的影响较大，导致破片初速变化很大的问题，从而在测试过程中，在考虑破片沿弹丸弹体的变化情况来进行初速测试，使得弹丸破片的初速测试结果精度更高更准确。更准确。更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法


[0001]本专利技术涉及弹丸破片初速测试
，具体为一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法。

技术介绍

[0002]步兵榴弹是指由单兵或班组携行使用，用于对付近距离目标的榴弹，主要包括手榴弹，枪榴弹及榴弹发射器弹药等，而对于小口径步兵榴弹来说，由于引爆方式不同，实际弹体长度有限，爆轰过程必将受轴向稀疏波的弹丸影响，因此作用于弹体各微元的冲量是不同的，这就造成弹体各微元的初速变化，因此，破片初速是不相等的，所谓破片初速沿弹体的分布，实际上就是弹体上破片初速沿弹体长度变化规律，事实上，炸药起爆后，爆轰产物从装药引爆端向介质中发散，稀疏波相应地向药柱内传播，因而使爆轰产物对弹体内表面的作用冲量减小，并随引爆端弹体微元的初速下降；
[0003]而目前测试过程中弹丸在产生爆炸后产生大量破片向四周飞散，常用的测试方案是假设破片初速相同，采用高速摄影或测速靶测试破片初速，但是对于小口径步兵榴弹而言，弹丸长径比较小，破片的初速受轴向稀疏波的影响较大，破片初速变化很大，因此，在不考虑破片沿弹丸弹体的变化情况来进行初速测试，使得初速测试的结果易出现较大的偏差，从而降低了初速测试结果的精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，可以有效解决上述
技术介绍
中提出不考虑破片沿弹丸弹体的变化情况来进行初速测试，使得初速测试的结果易出现较大的偏差，从而降低了初速测试结果的精度的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，对于小口径步兵榴弹而言，弹丸长径比较小，破片初速受轴向稀疏波的影响较大，破片初速变化很大，因此，通过如下测试方法在考虑破片沿弹丸弹体变化的前提下进行初速测试，具体测试方法如下：
[0006]S1、测速场水平布置弹丸；
[0007]S2、等间隔设置测速靶；
[0008]S3、弹丸测试位置校验；
[0009]S4、测试破片区间飞行时间；
[0010]S5、破片测试数据处理。
[0011]根据上述技术方案，所述S1中，测速场水平布置弹丸是指将弹丸以水平状态固定于离地面的一定高度位置。
[0012]根据上述技术方案，所述S2中，等间隔设置测速靶具体是指以弹丸的质心为圆心、半径为R的半圆周上，从弹丸头部位置开始，等间隔地设置若干个测速靶，并在测速靶设置结束后，将所有的测速靶与计时仪进行连接，在具体设置测速靶的过程中包括测速靶的选
择、确定测速场半径和确定测速靶数量。
[0013]根据上述技术方案，所述测速靶的选择具体指测速靶是一种传感器，它主要在空间内构成一个区截面，当破片通过时能够输出一个脉冲信号，因此根据步兵榴弹的特点，采用由单面覆铜电路板制成的梳状靶作为测速靶。
[0014]根据上述技术方案，所述确定测速场半径主要考虑弹丸爆炸后产生的冲击波不能损坏测速靶及爆炸产生的细小颗粒不能到达测速靶，而冲击波超压可采用下式计算：
[0015][0016]式中：ΔPm为空中爆炸冲击波峰值超压(kg/cm2)；
[0017]W为TNT装药量(kg)；
[0018]R为距爆炸中心的距离(m)；
[0019]A为对比距离；
[0020]在确定合理的测速场半径时，在距炸点3m、4m、5m距离上分别设置测速靶，引爆300gTNT，检查测速靶靶面，观察测速靶靶面有无轻微变形或有无爆炸产生的细小颗粒。
[0021]根据上述技术方案，所述确定测速靶数量主要考虑破片初速数据与破片空间分布数据对应，综合考虑破片初速和空间分布数据录取率，从而确定测速靶的数量。
[0022]根据上述技术方案，所述S3中，弹丸测试位置校验主要先确定弹丸固定在测速场中心，同时使弹丸质心与测速场中心重合，并保证弹丸位置位于测速靶中心所在的平面内。
[0023]根据上述技术方案，所述S4中，测试破片区间飞行时间是指在测试时，引爆弹丸，以红外信号作为计时仪启动信号，破片击中测速靶为终止信号，测试破片在各个区间的飞行时间。
[0024]根据上述技术方案，所述S5中，破片测试数据处理具体包括弹体微元初速的计算、破片平均速度的计算和破片初始速度的计算；
[0025]所述弹体微元初速的计算是指在离引爆端不同距离处，以x表示，弹体微元初速可用下式表示：
[0026][0027]式中：V
o
为弹体所有微元中最大破片初速；
[0028]V
x
为在x处弹体微元的破片初速；
[0029]i
o
为作用于弹体内表面的最大比冲量；
[0030]i
x
为作用于x处弹体内表面的比冲量。
[0031]根据上述技术方案，所述破片平均速度的计算是指具体计算过程中，由于破片在4m内的平均速度与破片在该区间中点速度相差较小，因此将破片的平均速度看作其中点速度，即破片在2m处速度，并且由下式来计算出不同区间的破片在距爆炸点4m内的平均速度：
[0032][0033]式中：V
(0
‑
4)i
为破片在第i区间的平均速度(m/s)
[0034]L为破片飞行距离(m)；
[0035]Δt
i
为破片在第i区间飞行时间(s)；
[0036]V
2i
为破片中点速度(m/s)；
[0037]所述破片初始速度的计算是指将破片的径向速度Vr转换成破片实际速度V后得到如下一组数据：(V1，t1)，(V2，t2)
…
(Vn，tn)，设音速为CS，则在时间段(ti
‑
1，ti)内，将阻力系数看作常数，破片在空气中运动将受到空气阻力和重力作用，忽略重力影响，破片的飞行弹道为一直线，破片在空气中的运动方程为：
[0038][0039]式中：m为破片质量(kg)；
[0040]V为破片飞行速度(m/s)；
[0041]CD为破片迎面阻力系数；
[0042]ρ为空气密度(kg/m3)；
[0043]S为破片垂直于飞行方向的迎风面积(m2)；
[0044]在(4)式中，空气密度ρ可由下式计算：
[0045][0046]式中：a为大气中水蒸气的分压(Pa)；
[0047]B为相对湿度(％)；
[0048]a
b
为饱和蒸气压(Pa)；
[0049]P为气压(Pa)；
[0050]T为温度(℃)；
[0051]τ为虚温(K)；
[0052]在(4)式中，迎风面积S是指破片在飞行过程中要作无规则旋转，其迎风面积是一随机变量，把破片飞行过程中迎风面积的概率平均值作为破片的迎风面积，破片的迎风面积可以用下式表示：
[0053]S＝Φ.m
2/3
ꢀꢀꢀꢀ
(6)；
[0054]式中：m为破片质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：对于小口径步兵榴弹而言，弹丸长径比较小，破片初速受轴向稀疏波的影响较大，破片初速变化很大，因此，通过如下测试方法在考虑破片沿弹丸弹体变化的前提下进行初速测试，具体测试方法如下：S1、测速场水平布置弹丸；S2、等间隔设置测速靶；S3、弹丸测试位置校验；S4、测试破片区间飞行时间；S5、破片测试数据处理。2.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述S1中，测速场水平布置弹丸是指将弹丸以水平状态固定于离地面的一定高度位置。3.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述S2中，等间隔设置测速靶具体是指以弹丸的质心为圆心、半径为R的半圆周上，从弹丸头部位置开始，等间隔地设置若干个测速靶，并在测速靶设置结束后，将所有的测速靶与计时仪进行连接，在具体设置测速靶的过程中包括测速靶的选择、确定测速场半径和确定测速靶数量。4.根据权利要求3所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述测速靶的选择具体指测速靶是一种传感器，它主要在空间内构成一个区截面，当破片通过时能够输出一个脉冲信号，因此根据步兵榴弹的特点，采用由单面覆铜电路板制成的梳状靶作为测速靶。5.根据权利要求3所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述确定测速场半径主要考虑弹丸爆炸后产生的冲击波不能损坏测速靶及爆炸产生的细小颗粒不能到达测速靶，而冲击波超压可采用下式计算：式中：ΔPm为空中爆炸冲击波峰值超压(kg/cm2)；W为TNT装药量(kg)；R为距爆炸中心的距离(m)；A为对比距离；在确定合理的测速场半径时，在距炸点3m、4m、5m距离上分别设置测速靶，引爆300gTNT，检查测速靶靶面，观察测速靶靶面有无轻微变形或有无爆炸产生的细小颗粒。6.根据权利要求3所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述确定测速靶数量主要考虑破片初速数据与破片空间分布数据对应，综合考虑破片初速和空间分布数据录取率，从而确定测速靶的数量。7.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述S3中，弹丸测试位置校验主要先确定弹丸固定在测速场中心，同时使弹丸质心与测速场中心重合，并保证弹丸位置位于测速靶中心所在的平面内。8.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述S4
中，测试破片区间飞行时间是指在测试时，引爆弹丸，以红外信号作为计时仪启动信号，破片击中测速靶为终止信号，测试破片在各个区间的飞行时间。9.根据权利要求1所述的一种小口径步兵榴弹破片初速测试方法，其特征在于：所述S5中，破片测试数据处理具体包括弹体微元初速的计算、破片平均速度的计算和破片初始速度的计算；所述弹体微元初速的计算是指在离引爆端不同距离处，以x表示，弹体微元初速可用下式表示：式中：V
o
为弹体所有微元中最大破片初速；V...

【专利技术属性】
技术研发人员：于立峣，陆盼盼，杜传通，李永喜，付嘉琪，牛安冬，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八五六部队，
类型：发明
国别省市：