本发明涉及冲击起爆与爆轰反应区参数测试，特别是涉及一种固体推进剂冲击起爆、爆速与爆轰反应区参数测试装置。
背景技术：
1、为平衡推进剂比冲与安全性的矛盾，发展高能低易损性推进剂成为必然。冲击反应增长压力历史是描述高能推进剂能否建立爆轰的关键数据支撑，是考核新配方推进剂高能低易损性重要评判依据，是标定冲击起爆化学反应燃烧模型的数据来源，是当前国内外爆轰物理学前沿研究热点课题。冲击起爆测试作为研究高能推进剂冲击波感度的一种方法，主要用来模拟固体发动机在制造、运输、贮存和使用过程中遇到高幅值短脉冲载荷作用下的反应烈度，这些载荷来源主要包含破片撞击、射流撞击和殉爆等场景。该项测试对高能推进剂冲击刺激下的安全性评价具有重要意义。
2、高能推进剂冲击起爆与爆轰传播关键物理参数或物理量描述的详细过程如图1所示，冲击反应增长压力历史用来表征高能推进剂冲击转爆轰的建立过程，是标定冲击起爆化学反应燃烧模型的核心数据源，有以下两种方式可以测定高能推进剂的冲击反应增长压力历史：
3、(1)嵌入式测量法，以炸药透镜或飞片作为入射冲击波来源，冲击高能推进剂样品，嵌入推进剂不同拉氏位置的锰铜压阻传感器或电磁粒子速度计记录了该位置的压力时程变化；
4、(2)非接触式测量法，以炸药透镜或飞片作为入射冲击波来源，冲击高能推进剂样品，使用pdv激光测速技术测量扇形多台阶或楔形推进剂样品与lif窗口界面粒子速度时程变化，即推进剂的冲击反应增长压力历史。
5、爆速描述了爆轰波在推进剂中的传播速度，是表征推进剂爆轰波传播能力的基础物理参数，同时也是爆轰产物状态方程标定中的核心参量，通常采用电探针法、光电法和高速摄影测试推进剂的爆速。
6、爆轰反应区参数是用来表征推进剂爆轰特性的物理量，包括冯诺依曼峰值压力、cj压力、爆轰反应区宽度及持续时间等，通常采用激光干涉测速法获得。值得一提的是，cj压力是爆轰产物状态方程标定中的核心参量，也是进一步标定冲击起爆化学反应燃烧模型的重要支撑。
7、高能固体推进剂冲击起爆、爆速和爆轰反应区参数测量通常分开进行，其冲击起爆特性研究处于起步阶段，尚未见有关文献报道高能推进剂爆速和爆轰反应区参数测量。冲击起爆通常采用拉氏测量法，爆速以电探针法为主，爆轰反应区参数测量需要借助激光干涉测速法方可获取高保真实验数据。
8、冲击起爆测试技术:
9、按照测量手段分类，通常冲击反应增长压力历史有以下两类测量方法：
10、(1)嵌入式测量法
11、(a)锰铜压阻传感器测压技术
12、由雷管触发主发炸药起爆，再通过炸药透镜形成平面正冲击波，经过隔板衰减后传入被测试推进剂，通过调整隔板厚度或采用不同的冲击阻抗惰性材料改变冲击波的衰减程度，推进剂内压力变化引起锰铜压阻传感器的敏感元件电阻改变，通过测量电阻变化得到推进剂内压力时程变化，将多个锰铜压阻传感器嵌入推进剂内部不同位置，可同时测量不同位置的推进剂压力时程；
13、(b)组合式电磁粒子速度计测速技术
14、利用火炮加载系统驱动飞片撞击待测样品，实现准一维平面加载，pdv探头用于测量飞片撞击速度，组合式电磁粒子速度计被环氧树脂粘贴在两块楔形样品块之间，各粒子速度计以一定间隔沿待测样品轴向分布，并置于一均匀磁场内部，待测样品粒子在冲击波作用下带动电磁粒子速度计运动，切割磁感线产生感生电动势，从而被示波器所计量。由电磁感应定律获得待测样品不同位置处的粒子速度，即冲击反应增长压力历史；
15、(2)非接触式测量法
16、(a)扇形多台阶待测样品pdv测速技术
17、由雷管触发主发炸药起爆，触发pdv测试系统，再通过炸药透镜形成平面正冲击波，经过隔板衰减后传入被测试样品，通过调整隔板厚度或采用不同的冲击阻抗惰性材料改变冲击波的衰减程度，采用多通道pdv测试系统测量扇形多台阶样品/lif窗口的界面粒子速度-时间历史，实现待测样品冲击反应增长压力历史非接触式测量，减少了对反应流场的干扰间断效应；
18、(b)楔形样品pdv测速技术
19、由雷管触发主发炸药起爆，触发pdv测试系统，再通过炸药透镜形成平面正冲击波，经过隔板衰减后传入被测试样品，通过调整隔板厚度或采用不同的冲击阻抗惰性材料改变冲击波的衰减程度，采用多通道pdv测试系统测量楔形多台阶样品/lif窗口的界面粒子速度-时间历史，实现待测样品冲击反应增长压力历史非接触式测量，减少了对反应流场的干扰间断效应；
20、爆速及爆轰反应区测试技术:
21、(1)电探针法测试爆速
22、电探针法测试爆速实验系统由雷管、炸药透镜、传爆药柱、铝板、被测药柱、探针、脉冲形成网络和示波器组成，薄铜探针测量待测药柱5个位置电信号被示波器所记录。
23、(2)激光干涉测速法获取爆轰反应区参数
24、激光干涉测速法获取爆轰反应区参数试验装置实验系统由雷管、起爆药、炸药透镜、加载药柱、待测样品、lif窗口和disar测速系统组成。实验时，由雷管触发起爆药，进而引发炸药透镜形成平面正冲击波，经tnt加载药柱后形成爆轰波，作用于待测样品，使其发生一维准稳态爆轰，disar测速系统收到触发探针信号后，记录了待测样品与lif窗口的界面粒子速度时程变化。
25、传统的冲击起爆测试系统、爆速测试系统和爆轰反应区测试系统仅能实现单一物理过程的测量，无法实现冲击反应增长压力历史、爆速和爆轰反应区参数的单次连续性测量。在固体发动机实际制造、运输、贮存和战场服役过程中，高幅值短脉冲加载引起的冲击起爆与爆轰传播过程是连续的，单次测量无法反映这一连续的物理过程；此外，单次测量不仅造成待测样品资源的过渡浪费，还会使得所测参数的关联性不高，测试结果的置信度和可靠性降低，无法消除偶然误差带来的影响。
技术实现思路
1、本发明提供一种固体推进剂冲击起爆、爆速与爆轰反应区参数测试装置，在充分考虑高能推进剂冲击起爆反应特性、爆轰特性的前提下，将冲击反应增长压力历史测试、爆速测试和爆轰反应区参数测试功能有机结合，能够实现高能推进剂冲击起爆与爆轰传播关键参数的单次连续性测量。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种固体推进剂冲击起爆、爆速与爆轰反应区参数测试装置包括冲击起爆测试模块、爆速测试模块和爆轰反应区测试模块，所述冲击起爆测试模块、爆速测试模块和爆轰反应区测试模块内部以及模块之间可组装拆卸，实现冲击起爆测试功能、爆速测试功能、爆轰反应区测试功能、冲击起爆+爆轰反应区测试功能、爆速测试+爆轰反应区测试功能以及冲击起爆+爆速测试功能。
4、可选地，所述冲击起爆测试模块包括雷管、炸药透镜、加载药柱、冲击波衰减器、4个高能推进剂样品、4个锰铜压阻传感器、高速恒流源、数字示波器和上支撑板，其中上支撑板带有限位环，便于冲击波衰减器与之联接；
5、所述爆速测试模块包括4～5块大尺寸推进剂样品、4个薄铜探针、数字示波器和中支撑板，中支撑板带有限位环，便于样品置入及与定位套筒联接；
6、所述爆轰反应区测试模块包括推进剂样品、氟化锂窗口、定位套筒、下支撑板、pdv探头支架和disar系统。
7、可选地，所述冲击起爆测试功能的实现采用测试装置一，所述测试装置一包括冲击起爆测试模块一和爆速测试模块一，所述冲击起爆测试模块一从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆速测试模块一从上至下包括不同厚度的推进剂药片和下支撑板。
8、可选地，所述爆速测试功能的实现采用测试装置二，所述测试装置二包括冲击起爆测试模块二和爆轰反应区测试模块一，所述冲击起爆测试模块二从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆轰反应区测试模块一从上至下依次包括等厚度推进剂药片、定位套筒和下支撑板。
9、可选地，所述爆轰反应区测试功能实现采用测试装置三，所述测试装置三包括冲击起爆测试模块三和爆轰反应区测试模块二，所述冲击起爆测试模块三从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆轰反应区测试模块二从上至下依次包括等厚度推进剂药片、下支撑板、氟化锂窗口和pdv探头支架。
10、可选地，所述冲击起爆+爆轰反应区测试功能实现采用测试装置四，所述测试装置四包括冲击起爆测试模块四、爆速测试模块二和爆轰反应区测试模块三，所述冲击起爆测试模块四从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆速测试模块二不同厚度的推进剂药片和中支撑板，所述爆轰反应区测试模块三从上至下依次包括等厚度推进剂药片、氟化锂窗口、定位套筒和下支撑板。
11、可选地，所述爆速测试+爆轰反应区测试功能实现采用测试装置五，所述测试装置五包括冲击起爆测试模块五和爆轰反应区测试模块四，所述冲击起爆测试模块五从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆轰反应区测试模块四从上至下依次包括等厚度推进剂药片、氟化锂窗口、定位套筒、下支撑板和pdv探头支架。
12、可选地，所述冲击起爆+爆速测试功能实现采用测试装置六，所述测试装置六包括冲击起爆测试模块六、爆速测试模块三和爆轰反应区测试模块五，所述冲击起爆测试模块六从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆速测试模块三包括不同厚度的推进剂药片和中支撑板，所述爆轰反应区测试模块五从上至下依次包括等厚度推进剂药片、氟化锂窗口、定位套筒和下支撑板。
13、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
14、本发明提供一种固体推进剂冲击起爆、爆速与爆轰反应区参数测试装置，在充分考虑高能推进剂冲击起爆反应特性、爆轰特性的前提下，将冲击反应增长压力历史测试、爆速测试和爆轰反应区参数测试功能有机结合，能够实现高能推进剂冲击起爆与爆轰传播关键参数的单次连续性测量，所建立的测试系统通用性、互换性好、可靠性高，还能节省测试资源，更加直观准确的了解高能推进剂冲击起爆与爆轰特性。
1.一种固体推进剂冲击起爆、爆速与爆轰反应区参数测试装置，其特征在于，所述装置包括冲击起爆测试模块、爆速测试模块和爆轰反应区测试模块，所述冲击起爆测试模块、爆速测试模块和爆轰反应区测试模块内部以及模块之间可组装拆卸，实现冲击起爆测试功能、爆速测试功能、爆轰反应区测试功能、冲击起爆+爆轰反应区测试功能、爆速测试+爆轰反应区测试功能以及冲击起爆+爆速测试功能。
2.根据权利要求1所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述冲击起爆测试模块包括雷管、炸药透镜、加载药柱、冲击波衰减器、4个高能推进剂样品、4个锰铜压阻传感器、高速恒流源、数字示波器和上支撑板，其中上支撑板带有限位环，便于冲击波衰减器与之联接；
3.根据权利要求2所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述冲击起爆测试功能的实现采用测试装置一，所述测试装置一包括冲击起爆测试模块一和爆速测试模块一，所述冲击起爆测试模块一从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆速测试模块一从上至下包括不同厚度的推进剂药片和下支撑板。
4.根据权利要求2所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述爆速测试功能的实现采用测试装置二，所述测试装置二包括冲击起爆测试模块二和爆轰反应区测试模块一，所述冲击起爆测试模块二从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆轰反应区测试模块一从上至下依次包括等厚度推进剂药片、定位套筒和下支撑板。
5.根据权利要求2所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述爆轰反应区测试功能实现采用测试装置三，所述测试装置三包括冲击起爆测试模块三和爆轰反应区测试模块二，所述冲击起爆测试模块三从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆轰反应区测试模块二从上至下依次包括等厚度推进剂药片、下支撑板、氟化锂窗口和pdv探头支架。
6.根据权利要求2所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述冲击起爆+爆轰反应区测试功能实现采用测试装置四，所述测试装置四包括冲击起爆测试模块四、爆速测试模块二和爆轰反应区测试模块三，所述冲击起爆测试模块四从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆速测试模块二不同厚度的推进剂药片和中支撑板，所述爆轰反应区测试模块三从上至下依次包括等厚度推进剂药片、氟化锂窗口、定位套筒和下支撑板。
7.根据权利要求2所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述爆速测试+爆轰反应区测试功能实现采用测试装置五，所述测试装置五包括冲击起爆测试模块五和爆轰反应区测试模块四，所述冲击起爆测试模块五从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆轰反应区测试模块四从上至下依次包括等厚度推进剂药片、氟化锂窗口、定位套筒、下支撑板和pdv探头支架。
8.根据权利要求2所述的可调节预燃室火花塞喷孔径向安装角度的装置，其特征在于，所述冲击起爆+爆速测试功能实现采用测试装置六，所述测试装置六包括冲击起爆测试模块六、爆速测试模块三和爆轰反应区测试模块五，所述冲击起爆测试模块六从上至下依次包括雷管、炸药透镜、tnt加载药柱、冲击波衰减器和上支撑板；所述爆速测试模块三包括不同厚度的推进剂药片和中支撑板，所述爆轰反应区测试模块五从上至下依次包括等厚度推进剂药片、氟化锂窗口、定位套筒和下支撑板。
