基于透过率场分布的推进剂羽流烟雾面积测试方法

为表征推进剂装药羽流烟雾的空间分布特征,提出了一种基于烟雾透过率分布的烟雾面积测试方法,即将火药装药燃烧流场烟雾的光学特性(透过率)与烟雾的物理特性(面积参数)同步进行测量,进而分析基于透过率的羽流烟雾分布区域的空间及时域特性。首先利用图像传感器对光学背景板前方的羽流烟雾图像进行采集,然后计算测试区域的烟雾透过率场分布,最后以特定透过率区间作为烟雾区域的判别条件,提取烟雾区域并计算烟雾区域面积;对Al-CMDB推进剂装药羽流烟雾在工作后0.6~2.5s内的烟雾分布面积特性进行了分析。结果表明,透过率区间在[0,30%]的烟雾区域在测试区域中部的烟雾面积明显大于左、右两个区域;在发动机开始工作后0.60~0.76s内,透过率在[30%,70%]区间的烟雾区域面积明显大于其他两个透过率区间的面积;在0.76s之后,透过率在[70%,100%]区间的烟雾面积逐步增大;在1.6s后不存在透过率小于70%的烟雾区域。该方法可有效测试特定透过率区间内的羽流烟雾空间分布以及其面积随时间变化的特性,也可用于发射药身管武器膛口烟雾面积特性分析。

羽烟面阵透过率测量系统峰值保持电路研究

针对固体发动机羽烟透过率面阵测量系统的测试要求,设计开发了两种不同的峰值保持电路。其中激光和红外光通道采用峰值保持芯片PKD01代替由比较器和取样保持器组成的峰值保持电路,降低了由于比较器转换状态延迟和保持电压下降所导致的误差。对于可见光通道,由于经光电转换后的电压信号为窄脉冲小信号,为了降低峰值保持电路中二极管对小信号的非线性误差,先对信号进行了前置放大;为了保证低电压下降率,采用了前置峰值保持电路与PKD01相结合;为了保证高压摆率,选用肖特基二极管和聚酯薄膜电容组成前置峰值保持电路。测量结果表明,经过改进的峰值保持电路可以稳定、快速、准确地保持面阵烟雾透过率测量系统中各路的电压信号。

基于图像传感器的推进剂发烟量测试方法

提出了一种基于图像传感器的推进剂发烟量测试方法。用平行光管代替传统测试装置中的卤素钨灯,用图像传感器代替传统测试装置中的光电二极管或光敏电阻,设计了一种表面有镂空条纹的遮光罩对光源信号进行调制,采取图像数据处理方法消除环境噪声对测试结果的影响。测量了SQ2推进剂、Al-CMDB推进剂和NEPE推进剂燃烧烟雾的发烟量。结果表明,SQ2推进剂和Al-CMDB推进剂的烟雾透过率曲线在点火后50s左右基本稳定;NEPE推进剂燃烧的烟雾光透过率曲线在点火50s后稳定,但有缓慢上升趋势;3种推进剂烟雾光透过率分别为84.1%、65.9%、22.3%,与传统测试方法一致。

低烟聚醚聚氨酯弹性体材料研究

以聚醚多元醇 (N2 2 0等 )、甲苯二异氰酸酯 (TDI)、三羟甲基丙烷及阻燃抑烟型填料为原料 ,制备了低烟雾聚氨酯弹性体。对聚醚及阻燃剂作了选择试验。测试了试样在高温状态下产生的烟雾信号的透过率以及常温力学性能。测试结果表明 ,材料烟雾信号的大小与受热温度有关 ,选择 60 0℃作为测试温度较能区别烟雾性能的好坏 ;不同结构的聚醚型聚氨酯与不同种类的阻燃抑烟剂对材料产生的烟雾信号都有影响。选择聚氧化丙烯二醇N2 2 0作为聚醚原料 ,三聚氰胺或联二脲作为阻燃抑烟剂 ,可以得到低烟和符合使用要求的聚醚型聚氨酯弹性体材料。

钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响

为研究钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响,以含钾盐的发射药样品为对象,采用单幅放大彩色摄影法、微热电偶测温法以及双光路透射率系统,研究了硫酸钾(K2SO4)、硝酸钾(KNO3)、新型有机钾盐(DK、HK、LK、JK和PK)等对发射药燃烧时的火焰形貌、火焰峰温、烟雾可见光透光率的影响。结果表明,无机钾盐K2SO4对发射药静态燃烧火焰大小和峰温的抑制效果最好,但会使发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率大大降低;高氧含量的新型有机钾盐DK、HK及LK对发射药静态燃烧火焰大小和峰温有较好的抑制效果,并且含新型有机钾盐的发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率较高,3种含高氧含量钾盐(LK、DK和HK)的发射药的烟雾可见光透过率均大于50%;钾盐的粒径从104μm减小到5μm时,消焰效果得到提高,但烟雾可见光透过率的变化规律并不一致。