二级轻气炮出口速度测量系统设计
添加时间:2020-04-07 17:50:12   浏览次数:

二级轻气炮是采用分子量较小的气体( 通常选择 He 或 H2) 作为驱动气体,经活塞压缩后,在活塞和膜片之间的驱动气体变为高温高压气体,当膜片破裂后,高温高压的驱动气体膨胀做功,将位于压缩管的弹丸加速到不同出口速度. 在超高速撞击实验中,弹丸的速度不仅反映了气炮的发射能力,更是进行空间碎片防护研究重要参数之一,因此,在超高速撞击实验中,弹丸速度必须准确测量。

目前,常用的测速方法有激光光束遮断测速和固定磁体感应测速。激光光束遮断测速曾成功应用在一级轻气炮的弹丸速度测量,但应用于二级轻气炮实验中却遇到了一些困难,如泄漏到弹丸前端的氢气( 或氦气) 发光会严重干扰光电二级管的信号,引起测速信号紊乱,气炮发射时的冲击会使光路偏离弹道导致探测不到信号,尤其是对小尺寸弹丸。而固定磁体感应测速只能用于金属材料弹丸的测量,否则得不到感应信号。因此设计了一套利用激光光幕测量弹丸速度的测速系统,该系统抗干扰能力强、精度高、重复性好,为高速弹丸冲击和碰撞实验研究,认识目标弹丸或靶板毁伤等冲击动力学性能及相关工作提供了技术支持。