本發(fā)明屬于航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

航行體模型入水實(shí)驗(yàn)在工程應(yīng)用中具有重要意義，航行體入水一般包括傾斜入水、垂直入水、跨介質(zhì)飛行器的再入水等。如空投魚雷的入水，不僅有垂直方向的速度，同時(shí)也具有水平方向的牽連速度，需要進(jìn)行大量的模型入水實(shí)來開展工程實(shí)驗(yàn)研究。

現(xiàn)有技術(shù)中航行體模型入水實(shí)驗(yàn)主要是垂直入水實(shí)驗(yàn)，對類似空投魚雷入水這種具有水平方向牽連速度的入水問題的實(shí)驗(yàn)需要特殊設(shè)計(jì)入水實(shí)驗(yàn)裝置。

現(xiàn)有技術(shù)的不足在于；現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)方法主要是航行體模型垂直入水或傾斜入水實(shí)驗(yàn)，對于帶有水平牽連速度的入水問題的實(shí)驗(yàn)受到一定限制。通常的垂直入水實(shí)驗(yàn)裝置，僅適用無水平牽連速度的垂直入水問題研究，無法利用同一種實(shí)驗(yàn)裝置開展多種帶不同牽連速度的入水實(shí)驗(yàn)研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，解決現(xiàn)有垂直入水實(shí)驗(yàn)裝置只能開展垂直入水實(shí)驗(yàn)，無法開展帶有不同水平牽連速度的入水實(shí)驗(yàn)的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，包括裝有水的水槽和釋放裝置，釋放裝置包括運(yùn)動平臺、導(dǎo)線、開關(guān)、電源、行程開關(guān)、導(dǎo)軌、行程開關(guān)觸點(diǎn)、滑動軸承、模型掛架、航行體模型、牽引繩、配重、制止栓和制動裝置，其特征在于：所述運(yùn)動平臺是框架結(jié)構(gòu)的矩形平臺，所述開關(guān)和電源設(shè)在運(yùn)動平臺的上面，所述電源是直流電源，所述行程開關(guān)設(shè)在運(yùn)動平臺的前端，運(yùn)動平臺后端面的中部設(shè)有制動用的掛鉤,所述導(dǎo)軌是設(shè)置在水槽上方的兩根平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的前部設(shè)有制止栓，所述行程開關(guān)觸點(diǎn)通過夾具夾裝載在導(dǎo)軌上,位于與運(yùn)動平臺前端的行程開關(guān)對應(yīng)的位置，行程開關(guān)觸點(diǎn)能在導(dǎo)軌長度方向任意點(diǎn)上夾裝,兩根導(dǎo)軌之間的前端面中間位置設(shè)有滑輪,所述滑動軸承通過軸安裝在運(yùn)動平臺下面的四個(gè)角的位置，滑動軸承支撐在導(dǎo)軌上，所述模型掛架是長電磁鐵，電磁鐵上端固定安裝在運(yùn)動平臺下面，電磁鐵下端是航行體模型吊掛端，電源通過導(dǎo)線將開關(guān)、行程開關(guān)和模型掛架的電磁鐵串聯(lián)，所述配重通過牽引繩經(jīng)過兩根導(dǎo)軌之間前端面中間位置處的滑輪連接在運(yùn)動平臺的前端，所述制動裝置設(shè)在兩根導(dǎo)軌之間后端面中間位置處,制動裝置是鉸接在兩根導(dǎo)軌間后端面中間位置處的制動鉤，制動鉤能繞絞軸轉(zhuǎn)動,制動鉤與運(yùn)動平臺后端的掛鉤相配合。

本發(fā)明所述的一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述行程開關(guān)觸點(diǎn)通過鉗口或螺栓固定在導(dǎo)軌上。

本發(fā)明所述的一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述配重由一塊以上組合構(gòu)成，能根據(jù)需要配置不同的重量。

本發(fā)明所述的一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述航行體模型是鑄鐵材料制成。

本發(fā)明所述的一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述電源4包括交流電經(jīng)整流的電源或電池電源。

本發(fā)明所述的一種帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于：所述實(shí)驗(yàn)方法包括以下步驟：

1)連通開關(guān)，將航行體模型吊掛在模型掛架的電磁鐵下端，制動裝置的制動鉤與運(yùn)動平臺后端的掛鉤搭接，將運(yùn)動平臺鎖定；

2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要的航行體模型入水位置，將行程開關(guān)觸點(diǎn)設(shè)在導(dǎo)軌(6)相應(yīng)位置處；

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要的航行體模型的速度，將設(shè)置好重量的配重與運(yùn)動平臺連接；

4)轉(zhuǎn)動制動裝置的制動鉤，使制動鉤與運(yùn)動平臺后端的掛鉤脫開，制動裝置打開，運(yùn)動平臺在配重的重力作用下，帶著航行體模型以實(shí)驗(yàn)需要的航行體模型的速度向前運(yùn)動，當(dāng)行程開關(guān)觸碰到行程開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)，行程開關(guān)打開，模型掛架的電磁鐵失電，航行體模型在牽連速度和重力速度的復(fù)合運(yùn)動下入水，完成一次航行體模型入水實(shí)驗(yàn)。

5)調(diào)整導(dǎo)軌在水槽上方的高度，能完成航行體模型在不同高度落下的實(shí)驗(yàn)，調(diào)整配重的質(zhì)量，能完成航行體模型在不同牽連速度下的實(shí)驗(yàn)。

本發(fā)明的原理是：通過調(diào)整行程開關(guān)觸點(diǎn)在導(dǎo)軌上的位置，調(diào)整模型掛架的電磁鐵釋放航行體模型的位置；通過調(diào)整配重的質(zhì)量，改變航行體模型入水時(shí)的水平牽連速度；水槽外側(cè)面配置有高速攝像機(jī)及測試裝置；當(dāng)電磁鐵掛架釋放航行體模型后，運(yùn)動平臺在制止栓的作用下停止運(yùn)動。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、可開展航行體模型在0m/s到5m/s的水平牽連速度下入水運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)研究。不需要外加水平加速設(shè)備，只需增減配重的質(zhì)量即可改變航行體模型入水時(shí)的水平牽連速度，操作方便。

2、航行體模型材料采用鑄鐵，用電磁鐵釋放航行體模型，在釋放瞬間機(jī)械擾動較小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度較高。

3、通過調(diào)整配重及導(dǎo)軌高度可以方便改變航行體模型入水時(shí)的牽連速度和垂直速度。

4、本實(shí)驗(yàn)裝置可靠性高，成本低，實(shí)驗(yàn)效率較高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是模型掛架釋放航行體模型后的模型運(yùn)動示意圖。

圖中：1——運(yùn)動平臺、2——導(dǎo)線、3——開關(guān)、4——電源、5——行程開關(guān)、6——導(dǎo)軌、7——行程開關(guān)觸點(diǎn)、8——滑動軸承、9——模型掛架、10——航行體模型、11——水、12——水槽、13——牽引繩、14——配重、15——制止栓、16——掛鉤、17——制動鉤。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置，包括裝有水11的水槽12和釋放裝置，釋放裝置包括運(yùn)動平臺1、導(dǎo)線2、開關(guān)3、電源4、行程開關(guān)5、導(dǎo)軌6、行程開關(guān)觸點(diǎn)7、滑動軸承8、模型掛架9、航行體模型10、牽引繩13、配重14制止栓15和制動裝置，運(yùn)動平臺1是框架結(jié)構(gòu)的平臺，開關(guān)3和電源4設(shè)在運(yùn)動平臺1的上面，電源4是直流電源，包括交流電經(jīng)整流的電源或電池電源，行程開關(guān)5設(shè)在運(yùn)動平臺1的前端，運(yùn)動平臺1后端面的中部設(shè)有制動用的掛鉤16,導(dǎo)軌6是設(shè)置在水槽上方的兩根平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌6的前部設(shè)有制止栓15，行程開關(guān)觸點(diǎn)7通過夾具夾裝載在導(dǎo)軌6上,位于與運(yùn)動平臺1前端的行程開關(guān)5對應(yīng)的位置，行程開關(guān)觸點(diǎn)7能在導(dǎo)軌6長度方向任意點(diǎn)上夾裝,兩根導(dǎo)軌6之間在前端面中間位置設(shè)有滑輪,滑動軸承8通過軸安裝在運(yùn)動平臺1下面的四個(gè)角位置處，滑動軸承8支撐在導(dǎo)軌6上，模型掛架9是長電磁鐵，電磁鐵上端固定安裝在運(yùn)動平臺1下面，電磁鐵下端是航行體模型10吊掛端，航行體模型10是鑄鐵材料制成，電源4通過導(dǎo)線2將開關(guān)3、行程開關(guān)5和模型掛架9的電磁鐵串聯(lián)，配重14通過牽引繩13經(jīng)過兩根導(dǎo)軌6之間前端面中間位置處的滑輪連接在運(yùn)動平臺1的前端，配重14由一塊以上組合構(gòu)成，能根據(jù)需要配置不同的重量,制動裝置設(shè)在兩根導(dǎo)軌6之間后端面中間位置處,制動裝置是鉸接在兩根導(dǎo)軌6之間后端面中間位置處的制動鉤17，制動鉤17能繞絞軸轉(zhuǎn)動,制動鉤與運(yùn)動平臺1后端的掛鉤16相配合。

帶牽連速度的航行體入水實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法包括以下步驟：

1)連通開關(guān)3，將航行體模型10吊掛在模型掛架9的電磁鐵下端，制動裝置的制動鉤17與運(yùn)動平臺1后端的掛鉤16搭接，將運(yùn)動平臺1鎖定；

2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要將航行體模型入水位置，將行程開關(guān)觸點(diǎn)7設(shè)在導(dǎo)軌6相應(yīng)位置；

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要的航行體模型的速度，將設(shè)置好重量的配重14與運(yùn)動平臺1連接；

4)轉(zhuǎn)動制動裝置的制動鉤17，使制動鉤17與運(yùn)動平臺1后端的掛鉤16脫開，制動裝置打開，運(yùn)動平臺1在配重14的重力作用下，帶著航行體模型10以實(shí)驗(yàn)需要的航行體模型10的速度向前運(yùn)動，當(dāng)行程開關(guān)5觸碰到行程開關(guān)觸點(diǎn)7時(shí)，行程開關(guān)5打開，模型掛架9的電磁鐵失電，航行體模型10在牽連速度和重力速度的復(fù)合運(yùn)動下入水，完成一次航行體模型10入水實(shí)驗(yàn)。

5)調(diào)整導(dǎo)軌6在水槽12上方的高度，能完成航行體模型10在不同高度落下的實(shí)驗(yàn)，調(diào)整配重14的質(zhì)量，能完成航行體模型10在不同牽連速度下的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)施方式一：航行體模型材料采用鑄鐵。電源為鋰電池。導(dǎo)軌6的高度為距水槽0.4m，配重14的質(zhì)量為5千克。航行體模型獲得的牽連速度V_h＝2.5m/s，垂直入水速度V_v＝2.8m/s。

實(shí)施方式二：實(shí)施方式二與實(shí)施方式一基本相同，與實(shí)施方式1不同處在于改變配重14的質(zhì)量以及導(dǎo)軌6的高度，分別是:導(dǎo)軌6的高度為距水槽0.6m，配重14的質(zhì)量為8千克。航行體模型獲得的牽連速度V_h＝3.2m/s，垂直入水速度V_v＝3.43m/s。