本发明涉及水动力学实验领域，具体涉及一种结构物入水实验发射系统。
背景技术：
结构物入水研究的工程应用极为广泛，水上飞机在水面的降落、船舶或海洋结构物与波浪的砰击、空投鱼雷入水与水中兵器的发射等，都体现着入水问题研究的现实意义。在工业、国防等领域中，入水问题的研究也非常重要。
结构物入水的全过程一般指从头部开始触水到完全沾湿的这一时间历程。在入水的过程中，结构物将经历撞水、流动形成、带空泡航行、全沾湿这四个阶段，同时气、水、结构物之间发生强烈的相互作用，并伴随着一系列复杂的物理现象。总之，入水过程是一个瞬态、变化剧烈且复杂的力学过程，这也导致对某些入水现象进行理论分析相当困难。因此，入水实验是进行入水研究必不可少的环节。入水实验通常是指将结构物发射到水中并用可视化技术或传感器采集实验数据的过程。在实验的设置中，往往要求结构物以特定的速度和姿态入水，这就对发射系统提出了很高的要求。
在已有的入水实验技术中，专利申请号为201510106458.x，授权公告号为cn104697737a的专利“一种海洋结构物入水砰击实验装置”，通过抛载系统和电磁铁实现对物体的入水控制，使用了压力传感器、电机、两级滑架等构件，结构复杂、成本高昂。
技术实现要素：
为了满足入水实验的技术需求，弥补现有技术的缺点，本发明提出了一种实用的结构物入水实验发射系统，可以在较大速度范围内精确地调节结构物入水的速度，整个系统结构简单，易于搭建，适合推广，并且具有良好的可操作性和安全性。
本发明的技术方案为：
所述一种实用的结构物入水实验发射系统，其特征在于：包括空气压缩机1、供气管路2、压力调节阀3、储气罐4、压力表5、电磁阀6、供气管路7、发射管8、旋转发射架9、销轴10、支撑柱11、底座12、冲击水箱13、堵头14、磁铁15和结构物16；
空气压缩机1通过供气管路2和压力调节阀3与储气罐4连通、储气罐4通过电磁阀6、通气管路7、堵头14和发射管8连通；压力表5安装在储气罐4上，测量储气罐4内压力；堵头14为中空结构，堵头14伸入发射管8的一端固定有磁铁15，结构物16的底部也固定有衔铁；
储气罐4和发射管8固定在旋转发射架9上，旋转发射架9通过销轴10与支撑柱11连接、支撑柱11固定于底座12上。
有益效果
本发明提出的一种实用的结构物入水实验发射系统，可以根据具体需要调节结构物入水的速度，为研究结构物入水瞬间的流体动力特性提供实验保障。系统简单实用，易于搭建，可靠性和耐用性高，并且具有良好的可重复性和安全性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为一种实用结构物入水实验发射系统整体构成示意图
图2为一种实用结构物入水实验发射系统局部结构示意图
图3为一种实用结构物入水实验发射系统发射管剖面结构示意图
附图标记说明：1——空气压缩机，2——供气管路，3——压力调节阀，4——储气罐，5——压力表，6——电磁阀，7——供气管路，8——发射管，9——旋转发射架，10——销轴，11——支撑柱，12——底座，13——冲击水箱，14——堵头，15——磁铁，16——结构物。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如附图1、2、3所示，本实施例中的实用结构物入水实验发射系统，它包括空气压缩机1、供气管路2、压力调节阀3、储气罐4、压力表5、电磁阀6、供气管路7、发射管8、旋转发射架9、销轴10、支撑柱11、底座12、冲击水箱13、堵头14、磁铁15和结构物16。
空气压缩机1通过供气管路2和压力调节阀3与储气罐4连通；空气压缩机1的作用在于为发射系统提供必要的高压气体，并通过供气管路2和压力调节阀3为储气罐4供气、其中压力调节阀2用于调节流入储气罐4的气体的压力；压力调节阀2为单向阀、电磁阀6为常闭阀，从而使充入储气罐4的高压气体封存在罐内；当储气罐4内气体压力达到压力调节阀3设定值时，气体停止流入储气罐4。压力表5固连在储气罐4上，实时显示储气罐4内高压气体的压力值。储气罐4通过电磁阀6、通气管路7、堵头14和发射管8连通，其中堵头14通过螺纹与发射管8连接；电磁阀6处于关闭状态，堵头14为中空结构，当按下开关瞬间电磁阀6导通，储气罐4内的高压气体依次通过电磁阀6、通气管路7和堵头14进入发射管8。堵头14的另一端黏附着磁铁15、结构物16的末端则通过螺钉固定一块衔铁，磁铁15通过吸附衔铁来固定结构物16，保证结构物16在发射管倾斜甚至垂直的情况下也不会滑落。
储气罐4和发射管8固定在旋转发射架9上，旋转发射架9通过销轴10与支撑柱11连接、支撑柱11固定于底座12上；支撑柱11和底座12的作用是为发射系统提供一个稳定的支撑。
本发明的安装及使用过程：
首先启动空气压缩机1，调定压力调节阀3的压力值，然后打开空气压缩机1上的阀门为储气罐4供气，压力表5实时显示储气罐4内的气压。达到指定压力后，将结构物16从发射管8的管口装入发射管8的底部，使磁铁15能够吸附和固定住结构物16。做好其它实验准备后启动电磁阀控制开关，电磁阀6在极短时间内完全打开，储气罐4内的高压气体迅速经过通气管路7、堵头14进入发射管8，并作用在结构物16的底部，使结构物16克服磁铁15的吸附力并加速至特定的速度离开管口。一轮发射过程完成后电磁阀6重新回到常闭状态，空气压缩机1自动为储气罐4补充指定压力的高压气体，为下一轮发射做好准备。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。