本發(fā)明涉及一種并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),具體涉及發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),屬于跨介質(zhì)入水。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)代海戰(zhàn)形態(tài)下,對(duì)水面及水下高價(jià)值目標(biāo)實(shí)施高效毀傷的關(guān)鍵戰(zhàn)術(shù)之一,是采用多平臺(tái)、多彈種的飽和攻擊模式。在此類攻擊中,諸如空投魚(yú)雷、超空泡高速射彈等武器系統(tǒng),其作戰(zhàn)效能高度依賴于成功穿越氣-液界面的跨介質(zhì)過(guò)程。尤為重要的是,為了實(shí)現(xiàn)攻擊的密度、覆蓋面和突防成功率,多枚射彈往往需要以特定的空間構(gòu)型(并聯(lián))和時(shí)序協(xié)同方式近乎同時(shí)入水。這種并聯(lián)入水場(chǎng)景涉及極端瞬態(tài)的流體動(dòng)力沖擊、高速入水空化演化以及多體間復(fù)雜的流體動(dòng)力干擾,其物理過(guò)程的復(fù)雜性和耦合性遠(yuǎn)高于單發(fā)射彈的簡(jiǎn)單入水情形。
2、目前,針對(duì)射彈入水問(wèn)題的試驗(yàn)研究,絕大多數(shù)集中在單發(fā)射彈的入水載荷、空泡形態(tài)、彈道穩(wěn)定性等方面,相關(guān)試驗(yàn)方法與設(shè)備相對(duì)成熟。然而對(duì)于并聯(lián)多射彈同時(shí)或近時(shí)入水這一更具實(shí)戰(zhàn)意義的復(fù)雜工況,試驗(yàn)研究面臨顯著瓶頸:現(xiàn)有試驗(yàn)裝置普遍缺乏高效、可靠的并聯(lián)發(fā)射能力,難以精確、同步地控制多枚射彈的發(fā)射初速、彈體間相對(duì)間距以及集體或個(gè)體的入水攻角/姿態(tài)角。即便有少數(shù)嘗試進(jìn)行并聯(lián)入水試驗(yàn),也往往受限于設(shè)備性能,只能在較低的速度范圍內(nèi)進(jìn)行,且參數(shù)調(diào)節(jié)靈活性嚴(yán)重不足。這些關(guān)鍵試驗(yàn)?zāi)芰Φ娜笔?,極大地制約了科研人員對(duì)并聯(lián)射彈入水過(guò)程中強(qiáng)瞬態(tài)多相流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、復(fù)雜流體動(dòng)力耦合機(jī)制、彈道相互干擾規(guī)律以及整體毀傷效能評(píng)估等深層次問(wèn)題的系統(tǒng)性探索與認(rèn)知。
3、綜上所述,如何針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題,提出一種全新的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),這也就成為了目前本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng)。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是:發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),包括射彈發(fā)射平臺(tái)、氣瓶、上位機(jī)和高壓氣室。
3、射彈發(fā)射平臺(tái)包括炮管調(diào)整單元和支撐架。
4、炮管調(diào)整單元包括導(dǎo)流組件、炮架、上炮管和下炮管。
5、炮架的一端與支撐架鉸接,炮架與試驗(yàn)水池內(nèi)液面的夾角為 β;炮架通過(guò)角碼固定在支撐架上。
6、上炮管和下炮管的端部均安裝在導(dǎo)流組件上,且上炮管和下炮管的管身通過(guò)若干組間距調(diào)節(jié)組件固定在炮架上。
7、氣瓶和高壓氣室依次通過(guò)管路與導(dǎo)流組件氣動(dòng)連接,且氣瓶與高壓氣室之間的管路上安裝有調(diào)壓閥,高壓氣室與導(dǎo)流組件之間的管路上安裝有截止閥,截止閥與上位機(jī)通信連接。
8、進(jìn)一步地,還包括高速攝像機(jī),高速攝像機(jī)與上位機(jī)通信連接。
9、進(jìn)一步地,導(dǎo)流組件包括同軸布置的導(dǎo)流座、導(dǎo)流墊和炮管座。
10、導(dǎo)流座通過(guò)一根管路與高壓氣室氣動(dòng)連接。
11、導(dǎo)流墊布置在導(dǎo)流座與炮管座之間,導(dǎo)流墊上開(kāi)有長(zhǎng)條通孔。
12、炮管座與導(dǎo)流座法蘭連接,炮管座上開(kāi)有兩個(gè)與長(zhǎng)條通孔相連通的炮管安裝孔,上炮管和下炮管的端部均安裝在炮管安裝孔內(nèi)。
13、進(jìn)一步地,間距調(diào)節(jié)組件包括從上至下依次布置的上固定座、間距調(diào)解座和下固定座;上炮管穿射在上固定座與間距調(diào)解座之間,下炮管穿射在下固定座與間距調(diào)解座之間。
14、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
15、1、本發(fā)明具有入水速度、并聯(lián)間距和入水角度可調(diào)的優(yōu)點(diǎn),用于完成入水速度、入水間距、入水角度、入水彈丸類型等參數(shù)對(duì)并聯(lián)入水流場(chǎng)演化和射彈受載姿態(tài)彈道的研究。
16、2、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)高速并聯(lián)射彈入水,針對(duì)并聯(lián)入水特點(diǎn),考慮到試驗(yàn)的可重復(fù)性,通過(guò)與高速攝像機(jī)800的配合,能夠準(zhǔn)確觀測(cè)到完整空泡形態(tài)。
17、3、本發(fā)明能夠發(fā)射外徑d=10mm的彈丸,可開(kāi)展入水速度5~120m/s、入水角度0~90°、入水間距18mm~60mm(2d~5d)、不同彈丸類型(實(shí)心或空心)的并聯(lián)入水試驗(yàn)。
1.發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:還包括高速攝像機(jī)(800),高速攝像機(jī)(800)與上位機(jī)(500)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述導(dǎo)流組件(1)包括同軸布置的導(dǎo)流座(1-1)、導(dǎo)流墊(1-2)和炮管座(1-3);
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述間距調(diào)節(jié)組件(4)通過(guò)螺栓安裝在炮架(3)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述間距調(diào)節(jié)組件(4)包括從上至下依次布置的上固定座(4-1)、間距調(diào)解座(4-2)和下固定座(4-3);
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述炮架(3)與試驗(yàn)水池(200)內(nèi)液面的夾角β為0~90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述炮架(3)通過(guò)合頁(yè)與支撐架(100-2)鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述炮架(3)為鋁型材架體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述支撐架(100-2)為鋁型材架體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)射角度、速度、彈體間距可調(diào)的并聯(lián)入水試驗(yàn)發(fā)射系統(tǒng),其特征在于:所述上炮管(5)和下炮管(6)的端部與炮管安裝孔通過(guò)螺紋連接。