爆炸冲击波与破片致伤系统的制作方法

本发明涉及到创伤医学中爆炸产生的冲击波与破片复合致伤领域，具体涉及一种爆炸冲击波产生与破片发射系统及测试方法。

背景技术：

1、爆炸产生的冲击波和破片会对人员造成严重损伤。建立冲击波和破片复合致伤模型对于研究爆炸伤的诊断、救治以及防护具有重要的意义。通过建立冲击波和破片复合致伤系统精确控制爆炸产生冲击波强度和产生的破片数量、击中时序和击中部位，对于建立冲击波和破片复合致伤模型就显得至关重要。

2、中国专利(专利公开号：cn209294810u)公开了一种基于压缩气体爆炸的试验爆炸源装置，虽然能模拟小型爆炸源并以铝片爆炸作为研究动物局部部位爆炸伤的致伤基础，但由于铝片被冲开与气体同时喷出和铝片爆炸冲开击中生物体部位和破片数量具有偶然性，所以无法模拟冲击波与破片的到达顺序不同造成区别创伤，也无法控制连环冲击破和多个破片击中生物体；且每次发射后，各个气室都需要人为操作使充气阀开放向气室进气，其中冲击波气室进气需要大量时间，如需批量实验会大大增加等待充气的时间。

技术实现思路

1、针对现有技术存在无法控制模拟冲击波与破片的到达顺序和击中生物体多个不同部位的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种爆炸冲击波与破片复合致伤系统，能够控制冲击波和破片到达生物体顺序和击中生物体的破片数量，极大提高了实验的可重复性和精度，并在冲击波射击后使得充气阀自动开放，节约冲击波气室充气时间。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种爆炸冲击波与破片致伤系统，包括：系统管路，连接各个储气室，用于输送高压气体；气源装置，包括空气压缩机和高压储气罐，空气压缩机与高压储气罐通过系统管路连通；发射装置，发射装置与气源装置通过系统管路连通，能够发射冲击波和若干数量的破片；防护装置，用于防护、测试数据和回收弹丸，防护装置上连接有传导装置，能将防护装置受到的部分冲击波回传至发射装置；及电气控制系统，与气源装置、发射装置和防护装置电连接，用于控制各个储气空间的充气及发射装置的发射时间和顺序。

3、优选地，发射装置包括发射台架、冲击波产生装置和破片发射装置；

4、冲击波产生装置，包括冲击波气室、炮管、冲击波充气阀和冲击波发射阀，高压储气罐、冲击波充气阀、冲击波气室、冲击波发射阀和炮管通过系统管路顺次连接，冲击波充气阀用于控制高压储气罐向冲击波气室充气，冲击波发射阀用于控制冲击波气室向炮管发射冲击波；

5、破片发射装置，包括破片气室、枪管、破片充气阀、破片发射阀和弹丸填充组件，高压储气罐、破片充气阀、破片气室、破片发射阀、弹丸填充组件和枪管通过系统管路顺次连接，破片充气阀用于控制高压储气罐向破片气室充气，破片发射阀用于控制破片气室向枪管发射弹丸；

6、发射台架与破片发射装置连接并用于支撑破片发射装置。

7、优选地，弹丸填充组件包括枪膛、导气座、锁膛片、安全锁、拉手和开膛把手；枪膛与枪管连接，用于填装弹丸；枪膛与导气座沿枪管方向可滑动地连接，导气座中设有导气道，在枪膛与导气座连接状态下连通枪管与破片发射阀；

8、开膛把手设于导气座上，向后拉动开膛把手可将枪膛打开；锁膛片铰接在导气座相对于枪管背离的后侧，且能向前翻动抵住枪膛；安全锁可拆卸地连接导气座与锁膛片，用于将锁膛片锁紧在抵接枪膛的状态；拉手设于锁膛片相对于安全锁背离的一侧，用于拉动锁膛片。

9、优选地，发射台架包括枪座和枪管角度调节装置；

10、枪座，枪座能安装在炮管上且能相对于炮管旋转，枪座的尾端设有多个座底，且多个座底环形地在枪座上周向间隔设置，破片发射装置的弹丸填充组件处与座底铰接；枪管角度调节装置用于沿枪座径向调节破片发射装置的角度；枪管角度调节装置设置在枪座的首端，且枪管角度调节装置有多个，多个枪管角度调节装置沿着枪座周向间隔设置，且多个枪管角度调节装置与多个座底一一对应，枪管角度调节装置与枪管连接，用于驱动枪管沿着枪座径向地抬高或降低；

11、枪管角度调节装置，枪管角度调节装置包括滑动块和支撑架，滑动块固定连接在枪管上，支撑架沿枪座径向设置，支撑架上沿着枪座的径向开设有第一滑槽，且第一滑槽将枪座的轴向前后两侧壁贯通，滑动块能滑动的位于第一滑槽内，枪座的另外的侧壁上开设有与第一滑槽连通的第二滑槽，滑动块上设置有螺栓，且螺栓能滑动的从第二滑槽中穿出，螺栓上螺纹连接有固定螺母，旋转固定螺母，固定螺母能抵接在支撑架的外壁。

12、优选地，弹丸包括破片和弹托，破片嵌于弹托前端，枪管口设有脱弹器，用于分离破片和弹托。

13、优选地，防护装置包括靶室、破片回收室和传导装置；

14、靶室与破片回收室连通，且靠近发射装置的一侧为靶室；

15、靶室内通过滑轨连接有靶支架，靶支架能沿着滑轨相对于发射装置运动，靶支架用于安装破片接收靶或固定实验生物，靶支架面向发射装置一侧沿滑轨方向连接有第一弹簧，在背向发射装置的一侧沿滑轨方向连接有传导装置；或/且

16、破片回收室中安装有若干测试设备，用于测量实验数据。

17、优选地，传导装置包括液压缸和连接管；

18、液压缸，液压缸横向地固定在靶室的内底面，液压缸的活塞与靶支架底部连接；

19、连接管，液压缸连接有连接管，液压缸通过连接管连通冲击波充气阀。

20、优选地，破片回收室内部面向发射系统的一面设有缓冲垫。

21、优选地，冲击波充气阀包括阀体、阀体调压杆、上盖、第二弹簧、第一弹簧座和阀芯；

22、阀体竖直方向中心开设有阀体通孔，阀体通孔底部与连接管连通，阀体左右两侧壁上开设有将阀体通孔与外界连通的进气道和出气道，进气道连有进气管，进气管与高压储气罐连接，出气道连有出气管，出气管与冲击波气室连接；

23、上盖与阀体通孔的顶部可拆卸连接，阀体调压杆与上盖连接且贯通上盖，用于调整第一弹簧座位置，第一弹簧座与阀体调压杆下方相抵；

24、阀芯密封并能上下滑动地插设在阀体通孔内，阀芯上侧通过第二弹簧与第一弹簧座连接，阀芯上横向开设有阀芯通孔，在阀芯向上滑动时，阀芯通孔能将进气道与出气道连通；

25、出气管上侧外壁设有卡块座，卡块座内设有卡块，阀芯的通孔上靠近出气道一侧设有凹槽，卡块能沿出气管伸入阀体，且能与凹槽卡接，卡块在背向凹槽一侧连接有第三弹簧，第三弹簧通过第二弹簧座连接在卡块座内；

26、出气管内壁与冲击波气室连接处设有感应控制器，卡块上连接有第一伺服电机，感应控制器与第一伺服电机电连接，感应控制器用于在冲击波气室到达设定气压时控制第一伺服电机将卡块拔出凹槽。

27、本发明的有益效果：

28、(1)炮管上能够设置多个破片发射装置，并通过电气控制系统控制冲击波和破片的发射时间和顺序，能够模拟冲击波与破片的到达顺序不同造成区别创伤，控制冲击波和多个破片击中生物体，从而模拟多种不同情况下的致伤程度，大大提高实验数据的多样化和提高测试精度，有利于研究其爆炸冲击波与破片致伤伤害程度的测试数据对比；

29、(2)每次冲击波发射后，冲击波充气阀无需人为控制开启即可自动开放为冲击波气室充气，避免批量实验大大增加等待充气的时间，有效节约测试用时；

30、(3)发射装置采用高压气体瞬间释放来的动能作用在枪(炮)管中，从而实现对爆炸后形成冲击波和破片的模拟，压缩空气代替传统火药发射产生的高压气体来完成对多种弹丸的发射，具有室内使用安全、操作方便、工作可靠，可用于实验室对高过载对象进行模拟实验，且高压气体环保性好，无安全隐患，可长期多次重复使用。

31、

32、针对现有技术存在无法控制模拟冲击波与破片的到达顺序和击中生物体多个不同部位的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种爆炸冲击波与破片致伤系统，能够控制冲击波和破片到达生物体顺序和击中生物体的破片数量，极大提高了测验的可重复性和精度，并在冲击波射击后使得充气阀自动开放，节约冲击波气室充气时间。