田森,段小艳,张大治,李新良,贾志婷,姜延欢

(航空工业北京长城计量测试技术研究所,北京 100095）

0 引言

激光干涉仪作为冲击校准装置的标准量值传递设备,在科研院所和高校广泛应用,其最大测量速度为30 m/s,可实现冲击速度、加速度等量值的可靠溯源和准确复现。但随着武器装备的升级和仪器的精密化发展,现有校准设备已不能满足100 m/s强冲击试验装置冲击速度校准的需求[1],这主要是因为系统的性能不足,如在高冲击速度情况下,衍射光栅的结构强度和粘附强度会受到一定削弱,且在实际测量过程中很难保证高速运动目标做直线运动,砧体受到碰撞将会发生偏摆,固定于砧体上的光栅则随之发生角度运动[2],会导致采集数据的丢失以及测量结果精度偏低。

光栅具有体积小、损耗低、耐腐蚀、易于组网等特点,被广泛应用于光束测量试验中。国外在80 m/s以上的冲击测量试验中发现,随着冲击速度的提升,发生光栅脱落或变形的概率会升高,不仅会浪费时间成本和经济成本,还会造成数据缺失甚至试验失败。为满足强冲击试验装置在100 m/s下的校准需求,需做到以下两方面:①需要深入优化衍射光栅的自身结构强度和粘接工艺,提高冲击测量试验的效率。特别是在高速冲击条件下,运动结构具有复杂的动态响应[5],碰撞过程中砧体姿态的变化和剧烈摆动也会降低光电信号的稳定性,影响数据解算准确度[3];②需要通过降低测量光束的偏摆角度[4],使其在一定范围内,从而使干涉光斑不会脱离光电接收器的敏感面,以达到测量光束偏摆修正的目的[8],并将试验结果的偏差降到最小,从而提高测量准确度,保证试验的准确性和稳定性。……