CN115096148B - 一种多用途组装式入水弹体测试模型及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用途组装式入水弹体测试模型及其使用方法，主体包括模型弹头，模型弹头设置为半椭圆形结构，模型弹头的较小端设有传感器安置端口，模型弹头另一端通过螺纹连接模型弹体，模型弹体设置有若干个，模型弹体尾部通过螺纹连接有导向弹体，模型弹头、模型弹体及导向弹体依次首位连接，模型弹体两端设有凹槽状的螺纹接入端口，模型弹体、导向弹体之间通过限制固定块连接，本模型结构能够根据使用需要自行组装，同时可根据实验测试需要进行不同入水测试重量的调整，相较于传统设备结构，本模型可实现重复多次使用，降低实验测试成本。

Description

一种多用途组装式入水弹体测试模型及其使用方法

技术领域

本发明属于弹体入水测试设备技术领域，特别涉及一种多用途组装式入水弹体测试模型及其使用方法。

背景技术

运动体从空气中撞击自由面进入水中，在运动体头部附近发生流动分离，形成一个开口空腔，使运动体除头部外的部分处于空气包层中，该空腔被定义为入水空泡，弹体以一定速度冲击入水后，在超空泡内运行，弹体如何能够以最正确的姿态和最佳的速度到达所设定的目标地，这与高速弹体在水中运动产生的空泡形态和变化规律密切相关，不同的空泡形态以及弹体在空泡内部的运动姿态直接决定弹体表面与水介质接触的面积，从而影响弹体入水后的运动阻力和轨迹，产生理想的空泡形态，是入水弹体和水弹道设计中所关心的，也是流体力学上需要解决的关键性基础问题。

另一方面，利用超空泡的减阻效果，提高入水后水下兵器的作战性能，已成为当前的发展趋势，水下兵器的技术性能不可避免地与空化泡的形成联系在一起，要考虑固体、气体和液体的物理特性才能确定作用力，而这些力和重力及惯性力一起决定了弹体在入水过程中的受力状态。

目前的入水弹体测试模型是一体式模型，模拟测试需要不同大小的模型，且需要不同密度的模拟物，需要耗费大量的人力物力来制造模拟物，耗时较长。

发明内容

本发明提供了一种多用途组装式入水弹体测试模型，用以解决目前的入水弹体测试模型是一体式模型，模拟测试需要不同大小的模型，且需要不同密度的模拟物，需要耗费大量的人力物力来制造模拟物，耗时较长的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多用途组装式入水弹体测试模型，主体包括模型弹头，模型弹头设置为半椭圆形结构，模型弹头的较小端设有传感器安置端口，模型弹头另一端通过螺纹连接模型弹体，模型弹体设置有若干个，模型弹体尾部通过螺纹连接有导向弹体，模型弹头、模型弹体及导向弹体依次首位连接，模型弹体两端设有凹槽状的螺纹接入端口，模型弹体、导向弹体之间通过限制固定块连接。

作为优选，模型弹体内侧设有多个填充舱，填充舱外侧设有密封盖板，密封盖板连接模型弹体外壁。

作为优选，导向弹体尾部设有封闭挡板，导向弹体侧面设有尾翼安置端口，导向弹体内侧设置有网格配重块。

作为优选，限制固定块设置为圆盘形结构，限制固定块的侧面设有环形限制挡板，环形限制挡板通过锁紧螺栓连接模型弹体，限制固定块两侧设有螺纹端头，螺纹端头和螺纹接入端口连接。

作为优选，模型弹体和导向弹体的端部设置有与环形限制挡板形状匹配的台阶槽。

作为优选，密封盖板中部设有泄压孔，泄压孔两侧设有密封螺栓，泄压孔内侧设置有密封组件。

作为优选，网格配重块侧面设多个填充槽，网格配重块内侧设为中空结构。

作为优选，环形限制挡板上设置有盲孔，锁紧螺栓设置在盲孔内。

一种多用途组装式入水弹体测试模型的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：先根据提出基础理论制定测试方案；

步骤2：再根据测试需要进行模型弹头基础空载抛投实验；

步骤3：之后依据实验数据，加载模型弹体与导向弹体；

步骤4：再之后根据需要选择性加装尾翼和模拟传感器，使用时，还可以单批次抛投多枚测试模型；

步骤5：根据实验数据通过填充舱与网格配重块进行选择性配重，调整测试模型的重心和通过增重在重力作用下模型入水时的趋势走向，以及在快速入水时水面张力对弹体测试模型的影响等；

步骤6：最后在数据收集完成后统一打捞，清洁调试完成后重复使用。

本发明的有益效果体现在：本发明提供一种能够根据使用需要自行组装，同时可根据实验测试需要进行不同入水测试重量的调整，相较于传统一体式设备结构，本模型可实现重复多次使用，降低实验测试成本，实际实验模拟过程模型弹头不仅局限于半椭圆形结构，使用者可根据实验测试需要更换不同形状，填充舱除可以填充不同密度的固体还可以填充液体来进行弹体中心调整，传感器安置端口与尾翼安置端口可根据实际需要选择性组装不同型号组件，本测试模型为组装式结构，在实验提出基础理论后即可进行模拟实验，相较于传统实验测试过程能够节省大量制造模拟物的时间，能够有效缩短模式实验的时间周期。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明限制固定块的结构示意图；

图3为本发明密封盖板的结构示意图；

图4为本发明网格配重块的结构示意图；

图5为本发明环形限制挡板连接部位的剖视图。

附图标记：1、模型弹头；2、传感器安置端口；3、模型弹体；4、导向弹体；5、螺纹接入端口；6、限制固定块；7、填充舱；8、密封盖板；9、封闭挡板；10、尾翼安置端口；11、网格配重块；12、环形限制挡板；13、锁紧螺栓；14、螺纹端头；15、泄压孔；16、密封螺栓；17、密封组件；18、填充槽。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。

结合图1-5，一种多用途组装式入水弹体测试模型，主体包括模型弹头1，模型弹头1设置为半椭圆形结构，模型弹头1的较小端设有传感器安置端口2，模型弹头1另一端通过螺纹连接模型弹体3，模型弹体3设置有若干个，模型弹体3尾部通过螺纹连接有导向弹体4，模型弹头1、模型弹体3及导向弹体4依次首位连接，模型弹体3两端设有凹槽状的螺纹接入端口5，模型弹体3、导向弹体4之间通过限制固定块6连接，模型弹头不仅局限于半椭圆形结构，使用者可根据实验测试需要更换不同形状。

模型弹体3内侧设有多个填充舱7，填充舱7外侧设有密封盖板8，密封盖板8连接模型弹体3外壁，填充舱除可以填充不同密度的固体还可以填充液体来进行弹体中心调整。

导向弹体4尾部设有封闭挡板9，导向弹体4侧面设有尾翼安置端口10，导向弹体4内侧设置有网格配重块11，传感器安置端口与尾翼安置端口可根据实际需要选择性组装不同型号组件。

限制固定块6设置为圆盘形结构，限制固定块6的侧面设有环形限制挡板12，环形限制挡板12通过锁紧螺栓13连接模型弹体3，限制固定块6两侧设有螺纹端头14，螺纹端头14和螺纹接入端口5连接，。

模型弹体3和导向弹体4的端部设置有与环形限制挡板12形状匹配的台阶槽。

密封盖板8中部设有泄压孔15，泄压孔15两侧设有密封螺栓16，泄压孔15内侧设置有密封组件17，填充固体时需拆卸密封螺栓，填充液体时只需通过泄压孔进行液体补充即可，必要时可以进行固体液体混装，密封组件内置弹簧和密封垫，在导入液体时弹簧收缩，密封垫向内移动，液体填充结束，密封组件自动复位阻挡液体泄漏。

网格配重块11侧面设多个填充槽18，网格配重块11内侧设为中空结构，使用时可根据配置需要选择不同质量的填充块放入填充槽，填充过程可以全部填满，可以仅填充部分，也可以混装不同质量的填充块进行弹体配重调整。

环形限制挡板12上设置有盲孔，锁紧螺栓13设置在盲孔内，螺纹连接后再通过螺栓固定，双重锁定，保证结构稳定，整体外形呈一条直线，满足模拟要求。

其操作使用包含以下步骤：

步骤1：先根据提出基础理论制定测试方案；

步骤2：再根据测试需要进行模型弹头1基础空载抛投实验；

步骤3：之后依据实验数据，加载模型弹体3与导向弹体4；

步骤4：再之后根据需要选择性加装尾翼和模拟传感器，使用时，还可以单批次抛投多枚测试模型；

步骤5：根据实验数据通过填充舱7与网格配重块11进行选择性配重，调整测试模型的重心和通过增重在重力作用下模型入水时的趋势走向，以及在快速入水时水面张力对弹体测试模型的影响等；

步骤6：最后在数据收集完成后统一打捞，清洁调试完成后重复使用。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多用途组装式入水弹体测试模型，其特征在于：主体包括模型弹头（1），所述模型弹头（1）设置为半椭圆形结构，所述模型弹头（1）的较小端设有传感器安置端口（2），所述模型弹头（1）另一端通过螺纹连接模型弹体（3），所述模型弹体（3）设置有若干个，所述模型弹体（3）尾部通过螺纹连接有导向弹体（4），所述模型弹头（1）、模型弹体（3）及导向弹体（4）依次首尾连接，所述模型弹体（3）两端设有凹槽状的螺纹接入端口（5），所述模型弹体（3）之间、模型弹体（3）与导向弹体（4）之间通过限制固定块（6）连接，所述限制固定块（6）设置为圆盘形结构，所述限制固定块（6）的侧面设有环形限制挡板（12），所述环形限制挡板（12）通过锁紧螺栓（13）连接模型弹体（3），所述限制固定块（6）两侧设有螺纹端头（14），所述螺纹端头（14）和螺纹接入端口（5）连接，所述环形限制挡板（12）上设置有盲孔，所述锁紧螺栓（13）设置在盲孔内，所述模型弹体（3）内侧设有多个填充舱（7），所述填充舱（7）外侧设有密封盖板（8），所述密封盖板（8）连接模型弹体（3）外壁，所述导向弹体（4）尾部设有封闭挡板（9），所述导向弹体（4）侧面设有尾翼安置端口（10），所述导向弹体（4）内侧设置有网格配重块（11）。

2.根据权利要求1所述的一种多用途组装式入水弹体测试模型，其特征在于：所述模型弹体（3）和导向弹体（4）的端部设置有与环形限制挡板（12）形状匹配的台阶槽。

3.根据权利要求2所述的一种多用途组装式入水弹体测试模型，其特征在于：所述密封盖板（8）中部设有泄压孔（15），所述泄压孔（15）两侧设有密封螺栓（16），所述泄压孔（15）内侧设置有密封组件（17）。

4.根据权利要求3所述的一种多用途组装式入水弹体测试模型，其特征在于：所述网格配重块（11）侧面设多个填充槽（18），所述网格配重块（11）内侧设为中空结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多用途组装式入水弹体测试模型的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：先根据提出基础理论制定测试方案；

步骤2：再根据测试需要进行模型弹头（1）基础空载抛投实验；

步骤3：之后依据实验数据，加载模型弹体（3）与导向弹体（4）；

步骤4：再之后根据需要选择性加装尾翼和模拟传感器，使用时，能够单批次抛投多枚测试模型；

步骤5：根据实验数据通过填充舱（7）与网格配重块（11）进行选择性配重，调整测试模型的重心和通过增重在重力作用下模型入水时的趋势走向，以及在快速入水时水面张力对弹体测试模型的影响；

步骤6：最后在数据收集完成后统一打捞，清洁调试完成后重复使用。