二级轻气炮

1 设备用途及原理

      该设备可以开展新型弹体材料及结构设计研究、新型防护材料与装备抗侵彻研究，分析弹体材料、形状和撞击速度等对其弹体结构响应、装药稳定性、侵彻效能等的影响，研究防护靶在不同材料、速度、质量及结构等弹体打击下的动态响应特性、损伤破坏失效模式及防护效果。

      二级轻气炮的主体部分由压缩级和发射级组成，高压气室里的贮能气体通过释放机构释放后，大质量的活塞压缩泵管内轻质气体，使其压力和温度不断上升。当高压锥段尾部的膜片左端压力达到某预定值时，该膜片破裂，高压气体驱动弹丸开始运动。

2 设备规格及参数

      高速/超高速冲击试验系统主要由气体驱动增压机、二级增压泵管、防爆仓、测速段和撞击靶安装夹具、高真空泵系统、配气系统、弹托分离系统、测速系统等组成。

  2.1 发射弹丸速度范围 100m/s -4000m/s，根据试验要求连续可调,测速不确定度小于 1%，重复性偏差小于 5%；一级段用氮气，二级段用氦气。

  2.2 泵管尺寸：定制；发射管尺寸：定制；内表面为滑膛，硬化处理，增加耐磨性，泵管和发射管各一根。

  2.3 一级段高压气室最大承压不小于 100MPa，工作压力最大 35MPa,采用快开锥阀结构，可实现发射过程中内部高压气体的快速释放。二级段最大承压不小于 900MPa，整个气室放在支承支座上并有滚轮可沿其支撑基座台面轨道移动。

  2.4 测速采用高速激光测速系统，保证弹体速度的有效测试。

  2.5 弹托分离系统的调试舱段一套，应保证弹拖于该仓段实现弹丸与弹拖完全分离。

  2.6 测速段一套，直径 300mm，长 800mm，应保证可靠的真空密封。

  2.7 试验撞击舱及防爆仓段一套，直径 1000mm，长 3m，其两侧各有两个光学观测窗口，以及抽真空接口和数据采集接线端口，里面附加相应的安装固定支座（用于某些试验的试件在此安装），两侧各有一个圆形舱门用于某些试验试件安装、测速系统安装以及的后面具有舱门，舱段应保证有效的密封。

  2.8 供气系统由各种高压胶管、高压钢管、高压阀门以及增压泵等组成，。供气系统应保证试验所需高压气体的增压供给和有效密封。

  2.9 真空系统含有两台真空泵，分别用于泵管和靶舱抽真空。保证泵管在充入氦气前活塞两侧的真空度小于 1Pa，靶舱部分的真空度 50Pa-100Pa，以便弹托分离；弹托分离机构保证弹与弹托的有效分离；

  2.10 气炮的释放采用直流高压电磁阀进行操作，避免对其它系统信号的干扰。

  2.11 整个设备安装在具有高度自调整的台面上，下面有支承座，座与台面之间具有可调高度的调整机构，保证台面的水平。

  2.12发射与控制系统采用 PLC控制器，可实现真空泵和增压系统的启停、高压气室注/排气的自动控制、系统发射、异常状况下系统急停等功能。