【摘 要】
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作为评估武器弹药毁伤威力的重要手段,冲击波超压测试越来越受到重视,提高冲击波超压测试的精度至关重要。激波管因其能产生良好的阶跃压力信号常作为冲击波超压测试校准装置
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作为评估武器弹药毁伤威力的重要手段,冲击波超压测试越来越受到重视,提高冲击波超压测试的精度至关重要。激波管因其能产生良好的阶跃压力信号常作为冲击波超压测试校准装置,现阶段激波管只是用以对压力传感器进行动态校准,无法观测传感器周围激波流场流动过程。而自由场压力传感器有笔式、杆式、盘式多种外形结构,不同结构和不同安装角度的流线性差异明显,势必对冲击波超压测试结果产生一定影响。为了提高自由场压力传感器的校准精度,需要分析激波流场的变化过程,本文就此设计了可视化激波管动态校准系统,可同时记录激波压力和流场的变化,重点做了以下研究工作:（1）分析激波管内气体流动关系,通过理论计算和实测试验比较了空气、N2、CO2和H2四种不同高压区气源对产生激波的影响,发现不同气源只会影响激波压力幅值,而不会影响动态特性指标。利用激波管内气体拟定常流动最大持续时间和位置的关系,推导出了激波管高低压区最佳长度的计算方法。（2）为实现激波管的可视化,设计了由纹影仪和高速摄像结合的光学观测系统,为保证流场图像不失真,设计了平面观测窗口,由此将低压区传感器安装区域（尾端2m部分）设计成方管,同时方管与前端圆柱管以外接方式连接,并通过数值模拟仿真验证了设计的合理性。（3）为激波管设计了一套校准系统测试分系统,主要包括:测速分系统和测压分系统,并通过实测试验对系统误差进行了分析,系统测量误差在1%以内。（4）在实际激波管平台建成前,利用流体力学理论基础,进行了传感器不同形状和不同安装角度的数值模拟仿真,为实际平台的搭建提供参考,对后续平台校准试验具有一定的指导作用。
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