宋斌，莫德强，刘永付，海燕，杨琦，王淑坤

（1.中国人民解放军63867部队，白城 137000；2.中国人民解放军32201部队，白城 137000；3.长春理工大学 机电工程学院，长春 130022）

弹丸相对于轴线的转动惯量被称为极转动惯量[1]。转动惯量的值取决于物体的形状、质量分布以及转轴的位置[2-3]。极转动惯量是影响弹丸外弹道轨迹、飞行稳定性的重要结构特征量，也影响着火炮的精度和使用寿命[4-7]。极转动惯量的散布会影响弹丸的动力平衡角，直接导致了弹丸的射击精度差[8]。为准确预测弹丸的飞行轨迹，确保控制精度，需要对弹丸进行极转动惯量的测量[9]。

扭摆法是应用广泛的极转动惯量测试方法，该方法具有准确度高、测试效率高的优点[10]。此外，弹丸在通过扭摆法测试转动惯量的过程中，弹丸被放置在平台上[11]，保证了测试过程的安全性。测试过程的高度安全性使得扭摆法成为弹丸的极转动惯量测试的最优方案。本文采用扭摆法设计了弹丸极转动惯量测试设备，并对设备的精度进行了分析，可满足弹丸的极转动惯量测试需要。

1 测试设备结构设计

对于小质量弹丸的极转动惯量测量采用如图1所示的转动惯量测试设备，该设备由摆架、锁紧机构、光电传感器、设备基座、保护机构、测试工装、解脱释放机构、水平气泡和地脚组成。

图1 小质量弹丸极转动惯量测试设备整体结构图

该设备设计框架为单丝扭摆结构，原理采用扭摆法进行设计。单丝扭摆结构的优点在于扭杆直径在非常小时也可以保证系统的刚度，这使得结构更加灵活，保证了测试结果的准确度。……