[0001] 本发明涉及模拟弹体发射试验技术领域，尤其涉及一种弹体托盘制动试验系统及方法。

[0002] 弹体托盘是弹体发射中的重要零部件，其主要用于支撑弹体。所述弹体托盘在高压气流推动下与弹体一同向发射筒的筒外射出。所述弹体托盘在弹体出筒后与弹体分离，不参与后续飞行过程。

[0003] 现有对弹体托盘与弹体分离的过程控制有如下两种方式：一种是弹体托盘随弹体飞出筒外后再分离，弹体向目标方向飞行，而弹体托盘掉落地面，这样易砸伤发射台架或台架下方的操作人员，有极大安全隐患。另一种则是在发射筒端部安装制动器，对高速运动的弹体托盘进行制动，使弹体托盘滞留在发射筒内，弹体托盘与弹体在制动过程中分离，这种方式能减少对周围人员和设备的危害，因此，第二种方式得到较为广泛的应用。

[0004] 制动器在弹体托盘制动过程中通过金属材料的塑性大变形耗散能量，制动力大小是衡量制动器性能的关键指标，但是实际发射过程弹体托盘制动力大小是难以测量的。目前主要采用的制动试验分为落锤试验和冲击试验两种。其中，落锤试验可以满足不同量级的能量加载，但冲击速度较低，无法模拟制动器在高速冲击下的相应，忽略了材料应变效率对制动力的影响。冲击试验是通过高压气体推动活塞缸的作动杆向外伸出，从而推动质量块获得预定速度撞击制动器，其虽然可以达到高速制动的目的，但忽略了弹射过程弹体托盘底部压力做功和克服发射筒重力做功。

[0005] 因此，现有弹体托盘制动试验的有效性受到了一定程度的限制，无法充分满足实际应用的要求。

[0020] 以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

[0021] 如图1所示，本实施例提供的一种弹体托盘制动试验系统包括用于模拟弹体发射过程的制动系统1、用于控制弹体发射相关参数并采集相关数据的控制系统2及用于给制动系统1提供摩擦力的紧固装置10。

[0022] 如图2所示，所述制动系统1包括制动组件11、加速组件12、动力组件13和止挡组件14。所述制动组件11和加速组件12通过所述控制系统2相连，所述制动组件11用于弹体托盘
124的制动和加速。所述加速组件12为弹体托盘124提供加速运动。所述动力组件13用于对在加速组件12内的弹体托盘124的运动提供动力及为弹体托盘124在制动组件11内减速运动时提供尾部气体压力荷载。所述止挡组件14通过地脚螺栓与地面相连，用于稳固所述制动系统1，保证制动系统1工作时安全可靠。

[0023] 如图3所示，所述制动组件11包括筒体111、制动器112和内衬板113。所述筒体111的内壁面上呈圆周间隔设置有多个内衬板113，所述内衬板113通过螺钉安装在筒体111的第二安装孔1112处。每两个所述内衬板113之间的间隙安装一个所述制动器112。

[0024] 所述筒体111具有相对设置的A端和B端。所述内衬板113短于所述筒体111的B端以使所述内衬板113与筒体111之间形成碰撞间隙。所述筒体111的B端上设有第一法兰1113，所述第一法兰1113上设有轴向朝所述A端延伸的多个凸块1114，多个所述凸块1114呈周向布设，每个所述凸块1114上设有两个用于安装测力单元21的第三安装孔1115。所述筒体111的A端上设有用于安装制动器112切刀1122的第一安装孔1111。

[0025] 所述制动器112的内表面与内衬板113的内表面平齐，所述制动器112和内衬板113形成的通道内径小于弹体托盘124的外径。

[0026] 如图4所示，所述制动器112包括吸能弹簧1121、切刀1122、安装座1123和撞击块1124。所述切刀1122通过螺钉连接于所述筒体111的A端的第一安装孔1111上。所述切刀
1122的一端连接所述安装座1123，所述安装座1123与撞击块1124之间连接所述吸能弹簧
1121。所述撞击块1124置于所述碰撞间隙中。

[0027] 所述制动器112的吸能原理为：当弹体托盘124在筒体111内部以一定速度运动至碰撞间隙时，弹体托盘124与撞击块1124发生碰撞。所述撞击块1124致使吸能弹簧1121压缩，因切刀1122、安装座1123与筒体111固连，剪切吸能弹簧1121外侧剪切环耗散能量。

[0028] 如图5、图6所示，所述加速组件12包括试验筒121、滑移翼122和设于所述试验筒121一端的第二法兰123。所述试验筒121内设置有弹体托盘124，所示弹体托盘124用于放置模拟弹125，所述试验筒121为弹体托盘124的加速运动提供足够的行程并达到设定速度。所述滑移翼122呈对角置于试验筒121的两侧，所述滑移翼122的上下表面设有凹槽1221。所述试验筒121的远离第二法兰123的一端与动力组件13连接。

[0029] 如图1所示，所述滑移翼122用于连接紧固装置10。所述滑移翼122与紧固装置10之间通过设定的夹持力连接，夹持力主要由滑移翼122与紧固装置10之间滑动摩擦力提供，摩擦力大小与模拟发射系统的试验筒重力相等。当制动器112开始工作时，制动组件11拉动加速组件12产生轴向拉力（行程为测力间隙20），一部分轴向拉力被滑移翼122所提供的夹持力平衡。

[0030] 所述动力组件13通过二氧化碳液气相变产生高压二氧化碳气体，动力组件13与加速组件12固连，动力组件13内产生的高压二氧化碳混合气进入加速组件12内并推动弹体托盘124和模拟弹125加速运动。另外，所述动力组件13还能为弹体托盘124在制动组件11内减速运动时提供尾部气体压力荷载。

[0031] 如图8所示，所述控制系统2适用于测试制动器112对弹体托盘124制动性能。所述控制系统2包括相互电连接的测力单元21、控制柜22、测试电脑23、采集器24和高速摄像机25。

[0032] 如图2、图7所示，所述测力单元21包括同时贯穿第一法兰1113的第三安装孔1115和第二法兰123的拉杆212。所述拉杆212的一端通过一个锁紧件213连接有传感器211，所述传感器211与制动组件11之间形成测力间隙20，所述拉杆212的另一端通过另一个锁紧件213紧固于所述加速组件12上。所述锁紧件213为螺母，所述拉杆212的两端攻丝。所述传感器211为穿轴式力传感器。当制动器112工作时，靠近A段的锁紧件213在制动力作用下拉动拉杆212产生向前运动趋势，使传感器211受压，所述传感器211记录压力，该压力即为制动器112工作时的制动力。多个所述测力单元21沿筒体111的周向布置，能够对四组制动器112的制动均匀性进行测试。

[0033] 所述测力单元21适用于测量制动器112对弹体托盘124制动力变化情况。所述测力单元21所测得的数据通过采集器24传输至测试电脑23中。

[0034] 如图1、图9、图10所示，所述紧固装置10包括两个相对设置的基座101，所述基座101上设置有滑槽1011。所述滑槽1011中以上下对夹的方式设置有两个夹持机构102。

[0035] 所述夹持机构102包括安装杆1021、蝶形弹簧1022和摩擦板1023。所述蝶形弹簧1022的一端与摩擦板1023连接，所述蝶形弹簧1022的另一端通过所述安装杆1021连接于基座101形成滑槽1011的侧壁上。所述安装杆1021为螺杆，其上通过螺母固定于基座101上。试验筒121两端的所述滑移翼122与基座101一一对应设置。所述滑移翼122置于两个摩擦板
1023之间，并使所述摩擦板1023与滑移翼122上的凹槽1221接触。通过调节所述安装杆1021可调节摩擦力。

[0036] 另外，可在蝶形弹簧1022的两端设置间隙贯穿基座101的安装杆1021，蝶形弹簧1022被压缩时，该端部的安装杆1021沿基座101向上位移，该位置的安装杆1021起导向作用。

[0037] 夹持机构102产生的夹持力用于模拟实际试验筒121重力作用下的滑移，以准确获得弹体托盘124制动效果测试结果。

[0038] 本发明还提供一种弹体托盘制动试验方法，采用上述的弹体托盘制动试验系统进行，包括如下步骤：试验开始时，测试电脑23通过控制柜22启动动力组件13和高速摄像机25。液态二
氧化碳在动力组件13内发生相变产生高压气体进入加速组件12内，气体推动弹体托盘124和模拟弹125在试验筒121内加速运动。

[0039] 当弹体托盘124碰撞撞击块1124时，模拟弹125的前端与筒体111的A端齐平，此时，高速摄像机25记录模拟弹125出筒速度和滑移翼122的轴向位移速度、位移量，模拟弹125出筒速度即为弹体托盘124的速度。此时，所述制动组件11在制动力的作用下产生运动趋势，制动组件11作用在加速组件12上的拉力被传感器211感应，该拉力的总和即为四组制动器112工作的制动力，制动力被采集器24收集保存。

[0040] 另外，紧固装置10与滑移翼122之间的滑动摩擦力可在试验开始前通过拉力计测定。所述拉力计一端连接在制动组件11上，另一端连接外部牵引装置，通过牵引装置产生拉力，并记录拉力计读数，调节夹持机构102的夹持力的松紧度，使夹持力大小与试验筒121重力相等。

[0041] 所述高速摄像机25采集的滑移翼122轴向位移与试验筒121在制动过程发生的位移等效，削弱了刚性撞击对制动初始撞击力测试精度偏差大的弊端。

[0042] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。