彈道極限過載

彈道極限過載

彈道極限過載(trajectory limit overload)是指飛彈在最大迎角(或最大側滑角)狀態下飛行時所對應的彈道法向過載。在飛行高度和速度一定時,法向過載將正比於飛彈迎角(或側滑角)。當迎角(或側滑角)達到臨界值,法向過載最大;超過臨界值時,法向過載迅速減小,飛彈飛行尖速。因此在整個飛行過程中,飛彈所產生的法向過載不得超過其彈道極限過載。

基本信息

簡介

彈道極限過載(trajectorylimitoverload)是指飛彈在最大迎角(或最大側滑角)狀態下飛行時所對應的彈道法向過載。在飛行高度和速度一定時,法向過載將正比於飛彈迎角(或側滑角)。當迎角(或側滑角)達到臨界值,法向過載最大;超過臨界值時,法向過載迅速減小,飛彈飛行尖速。因此在整個飛行過程中,飛彈所產生的法向過載不得超過其彈道極限過載。

加速度感測器校準發展背景

隨著微機電系統的快速發展,彈體侵徹的過載測量普遍採用彈載加速度感測器來完成。對於彈體發射、飛行、撞靶與侵徹過程中的加速度信號實時記錄可利用彈載加速度感測器完成。加速度感測器校準技術是保證加速度感測器可靠使用的必要技術。加速度計的靈敏度受到校準標定裝置與方式的影響,其直接影響著測量精度。加速度計使用的前提是運用校準技術測量量程、衝擊情況下的靈敏度、頻響等指標。同時,加速度計在實際運用中具有重複性,在不斷承受過載的過程中靈敏度容易變化,因此在每次使用前都需要進行校準。

針對加速度計校準的工作研究多立足於兩個方面:一是對衝擊激勵產生裝置進行檢驗與評估,二是改進現有的校準方法與探索新途徑。除此之外還可以通過改變系統的輸入量以適應特定的某次校準,達到更優的校準效果。可以通過對產生衝擊激勵裝置的幾何結構進行最佳化來完成。加速度的脈衝寬度和峰值是表征衝擊脈衝的兩個主要參數。對於感測器的靜態校準( 即靈敏度校準),需要激勵脈衝寬度相較於感測器諧振頻率足夠寬,而動態校準則要求激勵脈寬相較於感測器的諧振頻率充分地窄。落錘式加速度校準裝置因其操作的簡便,常被用於加速度計校準中。

常見加速度計校準技術

加速度校準裝置一般由信號激勵源、標準加速度的測量系統、被校加速度數據的收集裝置等組成。主要原理是運用被校加速度計測量特定的加速度激勵,再與通過雷射干涉儀或標準加速度計等方式測得的加速度信號進行比較,從而獲得被測感測器的相關參數指標。

根據獲取標準加速度不同的方式可將校準方法分成絕對法、比較法、相對法。絕對法即雷射干涉法,是直接利用雷射干涉儀測量裝有被測加速度計物體的都卜勒偏移信號,通過光頻的都卜勒變化來獲得運動體速度的變化情況,它只由基本的時間量與長度計量來復現實際的衝擊加速度量值,不需要對校準過程作任何假設。因此絕對法的準確度高。比較法根據測量數據的不同有直接比較和替代比較兩種方式。直接比較法是通過將標準加速度計與被校加速度計同時測量同一衝擊激勵的值進行比較,從而得到被校加速度計的相關參數,其誤差來源主要是標準加速度計的精度。替代比較法則是適用於不能運用直接比較法的情況,其準

確度較高,主要思想是根據理論公式的計算得到標準加速度值來確定被測加速度計的靈敏度。相對法主要分為衝擊力法與壓縮波法,前者通過牛頓定律計算得到用於校準的加速度參考量,後者利用了彈性理論條件下桿自由端的速度與中部應變成正比的關係來校驗。

分類

一類是利用振動標準裝置產生單頻正弦作為輸入信號,採用這種方式可以產生頻率範圍較寬的加速度激勵,因而可以校驗較寬頻率範圍、較大幅值的加速度計特性。

另一類則是在衝擊標準裝置上進行的,利用衝擊加速度標準裝置產生機械衝擊作為輸入信號,根據各種不同的衝擊裝置可獲得不同波形、幅值及,上升沿的加速度激勵。常見的衝擊標準裝置有落錘式、Hopkinson桿等等。衝擊標準裝置是校準感測器幅值線性特性的最為合適的方法。

落錘衝擊

該機的能量測量範圍300J可進行A法、B法、C法三種試驗。半自動氣動夾緊裝置;下落高度計算機自動控制及落錘的升降;電磁鐵自動捕捉,防止試樣被二次衝擊;設備配有緩衝裝置以防止損壞落錘衝擊表面;試驗結束後,衝擊破損質量及相應數據可由計算機自動計算並顯示;全部試樣的測試結果在試驗結束後,可自動在表格上繪製標記,直觀明了;試驗數據及標記性表格可自動編輯成報告並進行列印。數字顯示衝擊高度,具有自動吸錘、自動對零、自動升降、防止二次衝擊等功能。該設備採用雙管式結構,操作時安全可靠。

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