本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)體高速入水試驗(yàn)，尤其涉及一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、回轉(zhuǎn)體高速入水試驗(yàn)，是將回轉(zhuǎn)體加速到較高速度后由空氣介質(zhì)進(jìn)入水介質(zhì)，研究入水過(guò)程的伴隨物理現(xiàn)象及其機(jī)理性解釋的試驗(yàn)。由于入水過(guò)程涉及介質(zhì)突變、瞬時(shí)高過(guò)載以及液-氣轉(zhuǎn)化空泡的非定常演化等現(xiàn)象，采用純理論分析或者理論結(jié)合數(shù)值模擬分析的方式均不能很好解決相關(guān)問(wèn)題。而入水試驗(yàn)可以提供機(jī)理現(xiàn)象、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，是研究入水相關(guān)問(wèn)題的重要手段。其中，基于空氣炮、火炮、輕氣炮等試驗(yàn)加載裝置開(kāi)展回轉(zhuǎn)體垂直入水的試驗(yàn)研究已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，通過(guò)引入不同頭型回轉(zhuǎn)體開(kāi)展高速入水試驗(yàn)，可以研究回轉(zhuǎn)體外形對(duì)入水空泡演化規(guī)律及水下彈道穩(wěn)定性影響研究。為了進(jìn)一步加深入水問(wèn)題研究工作，考慮開(kāi)展引入入水角度因素的試驗(yàn)研究，這就使得對(duì)可變角度的傾斜入水試驗(yàn)裝置具有迫切需求。

2、在可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，學(xué)者和工程師們基于空氣炮、火炮、輕氣炮等多種加載裝置建立了多種可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，為實(shí)現(xiàn)傾斜角度在一定范圍內(nèi)具備角度調(diào)節(jié)功能，設(shè)計(jì)了各式各樣的可調(diào)節(jié)支架以及配套的水箱。如在專利cn113865430a中，給出了一種基于空氣炮的入水試驗(yàn)加載裝置，通過(guò)引入電動(dòng)推桿并與氣炮底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)入水角度在5°-30°范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；在專利cn215065164u中，設(shè)計(jì)了一種懸臂梁式支撐裝置，基于磁吸式重力加載裝置，實(shí)現(xiàn)傾斜角度可調(diào)節(jié)的低速入水試驗(yàn)加載；在專利cn108592699a中，設(shè)計(jì)了基于輕氣炮的入水試驗(yàn)加載裝置及配套支撐，通過(guò)解除輕氣炮與支撐間的法蘭連接，預(yù)設(shè)至指定角度再恢復(fù)連接實(shí)現(xiàn)入水角度調(diào)節(jié)。

3、包括以上專利中提到的幾種可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，已經(jīng)可以滿足一定條件下的傾斜入水試驗(yàn)研究。但仍然具有較大的局限性，比如：在專利cn113865430a中入水試驗(yàn)裝置僅能在5°-30°的小傾角范圍內(nèi)開(kāi)展斜入水試驗(yàn)，且僅給出了加載裝置設(shè)計(jì)，未給出配套水箱設(shè)計(jì)及入水試驗(yàn)彈的緩沖回收設(shè)計(jì)思路；在專利cn215065164u中，給出的基于懸臂梁式的支撐裝置，可以實(shí)現(xiàn)大角度范圍入水試驗(yàn)，但其采用的基于磁吸附的重力加載裝置僅能實(shí)現(xiàn)低速入水，并且受限于懸臂梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，難以支撐大口徑加載裝置；在專利cn108592699a中，斜入水試驗(yàn)裝置的支撐架角度調(diào)節(jié)方式復(fù)雜費(fèi)力，且未給出角度可調(diào)節(jié)的具體范圍等。

4、因此，需要研發(fā)出一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置來(lái)解決以上問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

3、一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，包括：

4、組裝空氣炮；

5、可調(diào)炮架；可調(diào)炮架包括炮架框架、滑軌、多個(gè)卡箍、轉(zhuǎn)動(dòng)座、限位夾具、安裝板，組裝空氣炮通過(guò)多個(gè)卡箍夾持在安裝板上，組裝空氣炮沿著安裝板長(zhǎng)度方向設(shè)置，炮架框架包括第二橫梁，轉(zhuǎn)動(dòng)座安裝在第二橫梁上，安裝板的中部與轉(zhuǎn)動(dòng)座的轉(zhuǎn)動(dòng)部連接，滑軌橫向安裝在炮架框架上，滑軌置于第二橫梁上方，滑軌與第二橫梁平行，限位夾具包括兩個(gè)限位滑塊，兩個(gè)限位滑塊相互平行且可滑動(dòng)安裝地置于滑軌內(nèi)，安裝板的上部置于兩個(gè)限位滑塊之間；

6、水箱；水箱放置于可調(diào)炮架下方，水箱的頂部敞口設(shè)置，水箱的底部開(kāi)設(shè)有長(zhǎng)條孔，在長(zhǎng)條孔上覆蓋安裝有橡膠墊，長(zhǎng)條孔與第二橫梁平行，組裝空氣炮的發(fā)射口對(duì)準(zhǔn)長(zhǎng)條孔。

7、具體地，炮架框架為由多根炮架立柱、多根橫柱、多根加強(qiáng)筋組成的長(zhǎng)方體形框架結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋傾斜設(shè)置，加強(qiáng)筋的兩端分別與相鄰的兩根橫柱、相鄰的炮架立柱和橫柱連接。

8、具體地，轉(zhuǎn)動(dòng)座包括兩個(gè)安裝座、轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承，第二橫梁為相互平行的兩根，兩個(gè)安裝座分別安裝在兩根第二橫梁上，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承的外圈分別安裝在兩個(gè)安裝座上，轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈內(nèi)，轉(zhuǎn)軸與第二橫梁垂直，轉(zhuǎn)軸的中部與安裝板底部連接。

9、優(yōu)選地，滑軌包括兩根相互平行的第一橫梁，兩根第一橫梁相對(duì)的一側(cè)內(nèi)均設(shè)置有滑槽，滑槽沿著第一橫梁的長(zhǎng)度方向設(shè)置，限位滑塊的兩端分別可滑動(dòng)的置于兩根第一橫梁的滑槽內(nèi)。

10、具體地，組裝空氣炮包括高壓氣源、輸氣管路、氣室、發(fā)射閥、裝彈艙、炮管，高壓氣源通過(guò)輸氣管路與氣室的第一端連接，氣室的第二端、發(fā)射閥、裝彈艙、炮管依次連接，試驗(yàn)彈置于裝彈艙內(nèi)。

11、具體地，裝彈艙包括彈艙和套筒，彈艙的側(cè)壁上設(shè)置有用于放入試驗(yàn)彈的條形孔，套筒套裝在彈艙外壁上，并用于封堵條形孔。

12、具體地，彈艙的第一端側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋，套筒的第一端內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋，彈艙的第一端與套筒的第一端螺紋配合連接。

13、具體地，水箱包括水箱框架、水箱底板、四個(gè)有機(jī)玻璃板，水箱框架是由多根水箱立柱和多根水箱橫梁組成的長(zhǎng)方體形框架結(jié)構(gòu)；四個(gè)有機(jī)玻璃板安裝在水箱框架的側(cè)壁上，水箱底板安裝在水箱框架的底部。

14、具體地，水箱還包括環(huán)形蓋板，蓋板圍繞長(zhǎng)條孔設(shè)置，橡膠墊邊緣安裝在蓋板與水箱底板之間。

15、具體地，水箱還包括緩沖墊，緩沖墊安裝在水箱底板下方，緩沖墊包括緩沖墊框和緩沖材料，緩沖材料填充在緩沖墊框內(nèi)。

16、本發(fā)明的有益效果在于：

17、本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置可調(diào)炮架，既起到支撐空氣炮作用，又實(shí)現(xiàn)空氣炮傾斜角度的自由調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)不同角度傾斜入水試驗(yàn)的速度加載，理論上可以在0~90°的傾角范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；并且本申請(qǐng)的水箱為一種可重復(fù)使用水箱，可完成試驗(yàn)彈的入水及出水回收。

技術(shù)特征：

1.一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，炮架框架為由多根炮架立柱、多根橫柱、多根加強(qiáng)筋組成的長(zhǎng)方體形框架結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋傾斜設(shè)置，加強(qiáng)筋的兩端分別與相鄰的兩根橫柱、相鄰的炮架立柱和橫柱連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)動(dòng)座包括兩個(gè)安裝座、轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承，第二橫梁為相互平行的兩根，兩個(gè)安裝座分別安裝在兩根第二橫梁上，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承的外圈分別安裝在兩個(gè)安裝座上，轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈內(nèi)，轉(zhuǎn)軸與第二橫梁垂直，轉(zhuǎn)軸的中部與安裝板底部連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，滑軌包括兩根相互平行的第一橫梁，兩根第一橫梁相對(duì)的一側(cè)內(nèi)均設(shè)置有滑槽，滑槽沿著第一橫梁的長(zhǎng)度方向設(shè)置，限位滑塊的兩端分別可滑動(dòng)的置于兩根第一橫梁的滑槽內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，組裝空氣炮包括高壓氣源、輸氣管路、氣室、發(fā)射閥、裝彈艙、炮管，高壓氣源通過(guò)輸氣管路與氣室的第一端連接，氣室的第二端、發(fā)射閥、裝彈艙、炮管依次連接，試驗(yàn)彈置于裝彈艙內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，裝彈艙包括彈艙和套筒，彈艙的側(cè)壁上設(shè)置有用于放入試驗(yàn)彈的條形孔，套筒套裝在彈艙外壁上，并用于封堵條形孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于，彈艙的第一端側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋，套筒的第一端內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋，彈艙的第一端與套筒的第一端螺紋配合連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于：水箱包括水箱框架、水箱底板、四個(gè)有機(jī)玻璃板，水箱框架是由多根水箱立柱和多根水箱橫梁組成的長(zhǎng)方體形框架結(jié)構(gòu)；四個(gè)有機(jī)玻璃板安裝在水箱框架的側(cè)壁上，水箱底板安裝在水箱框架的底部。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于：水箱還包括環(huán)形蓋板，蓋板圍繞長(zhǎng)條孔設(shè)置，橡膠墊邊緣安裝在蓋板與水箱底板之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，其特征在于：水箱還包括緩沖墊，緩沖墊安裝在水箱底板下方，緩沖墊包括緩沖墊框和緩沖材料，緩沖材料填充在緩沖墊框內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于組裝空氣炮的可變角度傾斜入水試驗(yàn)裝置，包括組裝空氣炮、可調(diào)炮架、水箱；組裝空氣炮通過(guò)多個(gè)卡箍夾持在安裝板上，轉(zhuǎn)動(dòng)座安裝在第二橫梁上，安裝板的中部與轉(zhuǎn)動(dòng)座的轉(zhuǎn)動(dòng)部連接，滑軌橫向安裝在炮架框架上，兩個(gè)限位滑塊相互平行的可滑動(dòng)安裝的置于滑軌內(nèi)，安裝板的上部置于兩個(gè)限位滑塊之間；水箱放置于可調(diào)炮架下方，水箱的底部開(kāi)設(shè)有長(zhǎng)條孔，在長(zhǎng)條孔上覆蓋安裝有橡膠墊。本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置可調(diào)炮架，既起到支撐空氣炮作用，又實(shí)現(xiàn)空氣炮傾斜角度的自由調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)不同角度傾斜入水試驗(yàn)的速度加載，理論上可以在0~90°的傾角范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)；并且本申請(qǐng)的水箱為一種可重復(fù)使用水箱，可完成試驗(yàn)彈的入水及出水回收。

技術(shù)研發(fā)人員：尹標(biāo),郭玲梅,謝若澤,陳軍紅,張方舉,胡文軍,徐偉芳,張勝德
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8