[实用新型]一种高压气控制的物体多角度高速入水实验装置

说明书

本实用新型属于物体高速入水实验领域。具体涉及一种高压气控制的物体多角度高速入水实验装置。本实用新型实现了同一套装置满足多种实验工况的需求，最高可以实现物体入水速度600m/s，入水角度在0～90度。本实用新型采用发射物弹托装置将发射物夹持，可以满足多尺寸形状的发射物，并在发射装置枪管端添加弹托收集器和泄气装置，避免高压气对物体入水瞬间的影响。并在发射物内安装加速度传感器，可记录在入水过程中物体的加速度变化过程。阵列光源使高速摄像机拍摄的入水过程更加清晰，以满足不同工况下的高精度实验，并且具有较好的操作性和重复性，并且在高压气罐上安装手动泄气装置，可手动泄气，安全可靠。装置结构紧凑灵活，整体所占空间小。

技术领域

本实用新型属于物体高速入水实验领域。具体涉及一种高压气控制的物体多角度高速入水实验装置。

背景技术

结构入水问题的重要工程价值，对于该问题的研究受到国内外科研人员的重视，结构物入水是一个复杂的过程，分别低速和高速，目前对于低速结构入水问题的研究，无论从实验、理论推导和数值模拟均已经取得较大进展，但对于结构物高速入水问题的研究还未取得突破性的进展。结构物高速入水研究，逐渐成为国内国防科研领域的重点。

结构物在从空气高速射入水中的过程，气体、液体还有结构物相互作用，导致自由液面瞬间变化，力学模型复杂。研究入水问题对结构物入水初期至关重要，关乎结构物承受巨大跨介质载荷冲击时，其结构的安全性和可靠性。尤其是在结构物高速入水产生的超空泡的研究，而入水空泡形态的确定是预测入水初期水弹道的关键因素，对空泡形成的发展、闭合、溃灭、全湿等阶段研究也没有突破性的理论支撑，因此对结构物高速入水实验的研究具有实用以及科研价值。目前，现有技术存在以下几点不足：

1.物体入水速度限制较大，无法模拟高速或超高速的工况；

2.只考虑了单一形状物体高速入水的工况，没有实现同一套装置满足多种入水工况的需求；

3.对入水角度的限制较大，无法实现物体从0～90度的入水角度需求；

4.物体高速入水实验一般应用水池，耗费巨大且高速摄像机记录的物理现象不清晰；

5.没有对物体高速入水后，高压尾气对自由液面的影响考虑在内，无法捕捉真实物体入水情况；

6.对实验人员和装置的保护不足，由于高压的存在容易造成实验人员的伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供能满足多种实验工况的需求、实现不同尺寸形状的物体以不同的入水角度高速入水的一种高压气控制的物体多角度高速入水实验装置。

本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：

一种高压气控制的物体多角度高速入水实验装置，包括发射装置和支架，所述的发射装置包括高压气罐；所述的高压气罐上设有隔离电磁阀和触发电磁阀；所述的隔离电磁阀的一端与高压气罐相连，另一端与空气压缩机相连；所述的触发电磁阀的一端与高压气罐相连，另一端与枪管相连；所述的支架上安装有升降平台，升降平台上安装有角度调节装置；所述的角度调节装置包括推杆电机，推杆电机与高压气罐的气罐顶盖连接板相连；所述的触发电磁阀与枪管的连接处安装有发射物弹托装置，枪管的另一端安装有弹托收集器及泄气装置。

本实用新型还可以包括：

所述的发射物弹托装置包括弹托与弹托底，弹托与弹托底内部嵌有橡胶弹夹，橡胶弹夹上设有开口槽；所述的弹托收集器与泄气装置连接处设有弹托缓冲环，所述的泄气装置四周开有泄气孔。

所述的高压气罐上安装有手动泄气装置和压力变送器；所述的手动泄气装置包括手动泄气三通，手动泄气三通进气端通过高压管与高压气罐相连，手动泄气三通的出气端设置有泄气螺栓，手动泄气三通的另一端与压力表相连。