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图3a是侵彻钢靶触靶过载曲线图,两条虚线对应炮弹触靶后有效过载(T=330μs)曲线,触靶过载最小值为-106 391.2 g(t=065ms),触靶过载最大值为256646.5 g(t=0.270ms)。图3b为侵彻钢筋混凝土靶触靶过载曲线图,两条虚线对应炮弹触靶后有效过载(T=700μs)曲线。可看到,侵彻混凝土靶过程中,传感器已损坏,记录的传感器数据值负向峰值为-130 000 g。
对滤波后的侵彻钢靶过载波形进行一次和二次积分。得到弹体侵彻初速和位移(即侵彻深度)的时间曲线,分别如图4a、b所示。为分析所测得数据的可靠性,对应比较侵彻过载积分得到弹体速度有效位移和钢靶实测弹速度实测位移,并比较两传感器测得的加速度值,滤波频率为50 kHz,分析结果见表1。
从表1看出,该传感器在侵彻钢靶实验中,由所测过载波形一次积分所得的速度误差为2.4%,二次积分所得位移误差为9.1%,加速度值与988传感器对比误差为11.3%;具有良好的抗过载能力。实验结果表明,在侵彻混凝土靶实验过程中,传感器出现梁断裂现象。
4 结束语
研究高g值微加速度传感器侵彻特性,对弹体的侵彻机理、武器战斗部设计和遮弹技术等研究具有重要意义。该新型微加速度传感器,在实弹侵彻实验中获得有价值数据:(1)该高量程传感器在侵彻钢靶实验中可测得100 000 g以上的加速度值,误差较小;(2)在侵彻钢靶过程中,脉宽小,能量少,传感器具有良好抗过载能力;在侵彻混凝土靶时,子弹初速度大,能量大,由于封装原因,传感器出现梁断裂情况。(3)梁断裂主要是由于封装壳体在高过载情况下变形。所以,封装方面需要进一步改进。