一种双旋弹半实物仿真试验台

摘要

一种双旋弹半实物仿真试验台，包括固定安装在工作台上的控制器、单轴旋转平台、压/拉力模拟器；所述单轴旋转平台的一端安装连接有双旋弹；所述压/拉力模拟器上端安装有力矩模拟器，力矩模拟器的一端安装有速率测量轴系，速率测量轴系与双旋弹相连接；所述双旋弹包括相互连接的双旋弹弹体和双旋弹引信；所述控制器分别与单轴旋转平台、速率测量轴系、力矩模拟器和压/拉力模拟器的电缆相连接。本发明可实现双旋弹在飞行过程中的力学环境模拟，并测出引信部分的旋转速率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种双旋弹半实物仿真试验台。

背景技术

美国于上世纪70年代提出了弹道修正弹的概念，做为一种具有简易制导功能的常规弹药。之后一种名为“双旋弹”的新型弹道修正弹被发明，双旋弹由前体的弹道修正组件（引信）和后体（弹体）组成，两者采用滚动轴承连接，飞行过程中前后体分别以不同的转速旋转，因此在研制阶段中，需要一种设备对其进行测试，通过模拟飞行时的受力状态，测试出前端的转速，从而实现对弹道的修正与控制。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种双旋弹半实物仿真试验台，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种双旋弹半实物仿真试验台，包括固定安装在工作台上的控制器、单轴旋转平台、压/拉力模拟器；所述单轴旋转平台的一端安装连接有双旋弹；所述压/拉力模拟器上端安装有力矩模拟器，力矩模拟器的一端安装有速率测量轴系，速率测量轴系与双旋弹相连接；所述双旋弹包括相互连接的双旋弹弹体和双旋弹引信；所述控制器分别与单轴旋转平台、速率测量轴系、力矩模拟器和压/拉力模拟器的电缆相连接；

所述单轴旋转平台包括固定在工作台上的底座Ⅰ，底座Ⅰ上固定有高速伺服电机，高速伺服电机的输出端连接有主轴Ⅰ，主轴Ⅰ经固定安装在底座Ⅰ内的精密支撑组件Ⅰ固定，所述主轴Ⅰ的一端经台面Ⅰ连接双旋弹弹体；

所述速率测量轴系包括与双旋弹引信连接的主轴Ⅱ，主轴Ⅱ经固定安装在底座Ⅱ内的精密支撑组件Ⅱ固定，主轴Ⅱ上安装有角度传感器，所述底座Ⅱ固定在压/拉力模拟器上；

所述力矩模拟器包括与主轴Ⅱ连接的动态力矩传感器，动态力矩传感器经主轴Ⅲ与力矩电机的输出端连接，所述主轴Ⅲ经固定安装在底座Ⅲ内的精密支撑组件Ⅲ固定；

所述压/拉力模拟器包括固定在工作台上的底座Ⅳ，底座Ⅳ上安装有导轨、丝杠，导轨上安装有滑块，滑块上端固定有台面Ⅱ，台面Ⅱ与丝杠连接，丝杠的一端连接有步进电机；所述底座Ⅳ上还固定有受力杆，受力杆通过压/拉力传感器与台面Ⅱ连接，所述底座Ⅱ和底座Ⅲ均固定在台面Ⅱ上；

所述控制器分别与高速伺服电机、角度传感器、动态力矩传感器、力矩电机、压/拉力传感器以及步进电机连接。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

本发明在双旋弹的引信端安装了速率测量轴系，并在轴系末端设置了力矩模拟器，实现轴系的扭转力矩的模拟，通过串联轴系，将该力矩传到引信部分，实现引信部分的力矩模拟；同时在速率测量轴系和力矩模拟器的下方设置了压/拉力模拟器，通过平移台的移动实现压/拉力的设置，并将该力传给引信部分，实现压/拉力的模拟；最终通过该装置可实现双旋弹在飞行过程中的力学环境模拟，并测出引信部分的旋转速率。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为双旋弹半实物仿真试验台的总体结构示意图Ⅰ；

图2为双旋弹半实物仿真试验台的总体结构示意图Ⅱ；

图3为双旋弹半实物仿真试验台的结构剖视图；

图4为双旋弹半实物仿真试验台的结构俯视图；

图中示：1、单轴旋转平台，2、速率测量轴系，3、力矩模拟器， 4、压/拉力模拟器，5、控制器，6、高速伺服电机，7、底座Ⅰ，8、精密支撑组件Ⅰ，9、主轴Ⅰ，10、台面Ⅰ，11、双旋弹弹体，12、双旋弹引信，13、底座Ⅱ，14、精密支撑组件Ⅱ，15、主轴Ⅱ，16、角度传感器，17、动态力矩传感器，18、底座Ⅲ，19、精密支撑组件Ⅲ，20、主轴Ⅲ，21、力矩电机，22、压/拉力传感器，23、受力杆，24、丝杠，25、步进电机，26、底座Ⅳ，27、导轨，28、滑块，29、台面Ⅱ，30、工作台，31双旋弹。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

一种双旋弹半实物仿真试验台，包括固定安装在工作台30上的控制器5、单轴旋转平台1、压/拉力模拟器4；如图1-图4所示，所述单轴旋转平台1的一端安装连接有双旋弹31；所述压/拉力模拟器4上端安装有力矩模拟器3，力矩模拟器3的一端安装有速率测量轴系2，速率测量轴系2与双旋弹31相连接；所述双旋弹31包括相互连接的双旋弹弹体11和双旋弹引信12；所述控制器5分别与单轴旋转平台1、速率测量轴系2、力矩模拟器3和压/拉力模拟器4的电缆相连接；

所述单轴旋转平台1包括固定在工作台30上的底座Ⅰ7，底座Ⅰ7上固定有高速伺服电机6，高速伺服电机6的输出端连接有主轴Ⅰ9，主轴Ⅰ9经固定安装在底座Ⅰ7内的精密支撑组件Ⅰ8固定，所述主轴Ⅰ9的一端经台面Ⅰ10连接双旋弹弹体11；

所述速率测量轴系2包括与双旋弹引信12连接的主轴Ⅱ15，主轴Ⅱ15经固定安装在底座Ⅱ13内的精密支撑组件Ⅱ14固定，主轴Ⅱ15上安装有角度传感器16，所述底座Ⅱ13固定在压/拉力模拟器4上；

所述力矩模拟器3包括与主轴Ⅱ15连接的动态力矩传感器17，动态力矩传感器17经主轴Ⅲ20与力矩电机21的输出端连接，所述主轴Ⅲ20经固定安装在底座Ⅲ18内的精密支撑组件Ⅲ19固定；

所述压/拉力模拟器4包括固定在工作台30上的底座Ⅳ26，底座Ⅳ26上安装有导轨27、丝杠24，导轨27上安装有滑块28，滑块28上端固定有台面Ⅱ29，台面Ⅱ29与丝杠24连接，丝杠24的一端连接有步进电机25；所述底座Ⅳ26上还固定有受力杆23，受力杆23通过压/拉力传感器22与台面Ⅱ29连接，所述底座Ⅱ13和底座Ⅲ18均固定在台面Ⅱ29上；

所述控制器5分别与高速伺服电机6、角度传感器16、动态力矩传感器17、力矩电机21、压/拉力传感器22以及步进电机25连接。

本发明中，所述单轴旋转平台1为卧式单轴旋转平台，单轴旋转平台1上安装双旋弹31；所述速率测量轴系2与双旋弹引信12的一端相连接，用于测量双轴炮弹引信的旋转速率；所述力矩模拟器3与速率测量轴系2连接，用于对旋转轴系施加扭转力矩；所述压/拉力模拟器4安装在速率测量轴系2和力矩模拟器3的下方，与其相连接，实现速率测量轴系2和力矩模拟器3的压/拉力模拟；所述控制器5与单轴旋转平台1、速率测量轴系2、力矩模拟器3和压/拉力模拟器4的电缆相连接，实现对其的控制。

本发明具体实施时，所述卧式单轴旋转平台1中精密支撑组件Ⅰ8与主轴Ⅰ9连接，形成高精度回转轴系，并安装在底座Ⅰ7的内部；台面Ⅰ10与主轴Ⅰ9连接，做为负载安装面；高速伺服电机6安装在底座Ⅰ7上并与主轴Ⅰ9连接，形成驱动力，驱动台面Ⅰ10旋转。

所述双旋弹弹体11和双旋弹引信12做为一个整体安装在台面Ⅰ10上，其中双旋弹弹体11和台面Ⅰ10可实现同速率运动（双旋弹弹体11和双旋弹引信12虽为一体，但可实现不同速率的运动）。

所述速率测量轴系2中的主轴Ⅱ15与双旋弹引信12连接，可进行同速率运动；主轴Ⅱ15与精密支撑组件Ⅱ14连接，形成高精度回转轴系，并安装在底座Ⅱ13的内部；角度传感器16安装在底座Ⅱ13上，并与主轴Ⅱ15相连，可对其进行速率测量。

所述力矩模拟器3中动态力矩传感器17的输出端与主轴Ⅱ15相连，可对主轴Ⅱ15所承受的力矩进行控制，并进行同速率转动。动态力矩传感器17的输入端与主轴Ⅲ20连接，可进行同速率转动；主轴Ⅲ20与精密支撑组件Ⅲ19连接，形成高精度回转轴系，并安装在底座Ⅲ18的内部；力矩电机21安装在底座Ⅲ18上，并与主轴Ⅲ20连接，可对其进行施加力矩，由于主轴Ⅲ20，动态力矩传感器17，主轴Ⅱ15为串联轴系，因此该力矩最终传递给双旋弹引信12，并经动态力矩传感器17可进行力矩大小的控制。

所述压/拉力模拟器4由底座Ⅳ26支撑，在底座Ⅳ26上安装导轨27、丝杠24、滑块28实现一维平移机构；台面Ⅱ29与滑块28和丝杠24连接，并通过步进电机25驱动丝杆24转动，实现台面29的直线运动；受力杆23固定在底座Ⅳ26上，并通过压/拉力传感器22与台面Ⅱ29连接。速率测量轴系2和力矩模拟器3均安装在台面Ⅱ29上，通过其直线运动可对双旋弹引信12施加正压/拉力，并压/拉力传感器22进行压/拉力的大小控制。