[发明专利]一种高速试验弹丸的多级软回收方法及其辅助装置

说明书

本发明属于试验弹丸测试领域技术领域，涉及试验弹丸无损回收，具体为一种高速试验弹丸的多级软回收方法及其辅助装置，解决了背景技术中的技术问题，其包括使高速试验弹丸依次射入第一级气液混合匀减速段、第二级液体减速段和第三级柔性固态混合物减速段，以实现高速试验弹丸的无损回收。通过该方法能实现高速试验弹丸的无损回收，而且回收距离短；该辅助装置制作成本低，通过气泡发生器以及气泵调整每小段的气液混合比使密度达到需要的数值，保证了高速试验弹丸射出第一级气液混合匀减速段后，减速至可安全回收的低速状态，再通过第二级液体减速段和第三级柔性固态混合物减速段进一步保证高速试验弹丸减速直至静止。

技术领域

本发明属于试验弹丸测试领域技术领域，涉及试验弹丸无损回收，具体为一种高速试验弹丸的多级软回收方法及其辅助装置。

背景技术

相较于数值计算和经验公式，试验研究仍是最主要、最基本的研究手段。在弹丸的高速试验研究中，高速运动的弹丸在回收过程中受到剧烈冲击，如何保证在回收过程中不损坏弹丸，确保安装在弹丸内部测试仪安全可靠回收是目前急需解决的难题，具有重要的研究意义。

目前常用的软回收方法有：降落伞回收、水阻尼回收、沙箱回收、机械式缓冲回收、泡沫铝材料回收、气体阻尼回收、粉尘及粉体回收、电磁力回收等回收方式，其中电磁力回收是目前集中回收方式中的最佳的回收方案，便于自主控制回收阻力的量值，但是需要巨大投资。

发明内容

本发明的目的是：提供一种成本较低且能实现高速测试弹丸无损回收的多级软回收方法以及辅助装置。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种高速试验弹丸的多级软回收方法，使高速试验弹丸依次射入第一级气液混合匀减速段、第二级液体减速段和第三级柔性固态混合物减速段，以实现高速试验弹丸的无损回收；所述试验方法包括以下步骤：

步骤一：将高速试验弹丸射入第一级气液混合匀减速段，第一级气液混合匀减速段的长度满足当高速试验弹丸从第一级气液混合匀减速段射出时，高速试验弹丸的速度降至小于等于v，v等于高速试验弹丸撞击第二级液体减速段中的液体时的无损最大速度；其中第一级气液混合匀减速段长度的计算方法包括以下步骤：

S1：高速试验弹丸射入第一级气液混合匀减速段中进行匀减速运动，忽略高速试验弹丸重力效应，根据牛顿第二定律可得，高速试验弹丸在气液混合溶液中运动时受到的阻力F为：

其中，m为高速试验弹丸的质量，a为人为设定的高速试验弹丸的理想减加速度，ρ为气液混合溶液的密度，A为弹丸的最大截面面积，C_d为弹丸在水中运动的头型阻力系数，v₀为高速试验弹丸射入气液混合溶液时的初速度，A和C_d均为定值；且高速试验弹丸在第一级气液混合匀减速段中的匀减速运动满足：

其中，X为位移；

将公式1-2带入公式1-1中可得高速试验弹丸位移X与气液混合溶液的密度ρ之间的关系，即：

通过公式1-3可得高速试验弹丸位移X与气液混合溶液的密度ρ的关系曲线图，从曲线图中可得出在理想减加速度a和末速度v为上述设定大小时，高速试验弹丸的最大运行距离，此最大运行距离即为第一级气液混合匀减速段的预设长度；