固体火箭发动机羽流特征信号检测技术研究

介绍了固体火箭发动机装药的特征信号需要检测的内容 ,诸如一二次烟雾、辐射、羽流温度和包覆层烟雾。通过实验的方法 ,研究了发动机一二次烟雾衰减测量技术和包覆层烟雾测量技术。

一种基于蓝紫光的固体火箭发动机羽流烟雾特征信号在线测量方法

为实现固体火箭发动机工作状态下羽流烟雾特征信号在线测量,消除羽流辐射对烟雾测量的影响,采用406 nm蓝紫光激光器、蓝紫光滤波片与350~1020 nm波段光纤光谱仪搭建了固体火箭发动机羽流烟雾特征信号测量系统,并将其应用于标准∅118 mm试验发动机羽流烟雾光透过率测量。结果表明:采用406 nm蓝紫光激光器与蓝紫光滤波片组合探测方案可消除羽流辐射对烟雾光透过率测量的影响;19%铝含量聚醚推进剂相同工况下两次实验发动机羽流烟雾光透过率相对偏差为5.80%,验证了该方法具有较好测量重复性;对于不同工况HTPB推进剂发动机试验,在相近燃烧室压强下,随着推进剂铝含量提高,羽流凝相粒子体积浓度增加,羽流烟雾光透过率降低;针对相同配方HTPB固体推进剂,随着燃烧室压强的提高,羽流凝相粒子体积浓度降低,烟雾光透过率提高。因此,采用该方法可以实现固体火箭发动机工作状态下羽流烟雾特征信号在线测量与表征,有效简化烟箱/烟道收集法实验操作流程,为低特征固体推进剂配方及发动机性能优化及羽流烟雾特征信号产生机理研究等提供有效的测试评价手段。

基于图像语义分割与图卷积的选区激光熔融成形过程羽流运动特征分析

现有的研究中羽流已被证明与选区激光熔融加工过程有着密切关系且影响了最终成形质量,如何利用羽流等监测信息揭示选区激光熔融成形过程中熔融状态,是选区激光熔融成形过程监测被广泛关注的重要原因之一。为了更加完善地描述羽流信息,采用Deeplabv3+网络对图像进行语义分割,并使用标记图法建立一维的羽流形态特征;同时结合时序信号,构建图卷积自编码器与分类器,提出一种基于图结构的羽流运动特征,并进行聚类,得到熔融状态分类,讨论加工过程中羽流运动特征和熔融状态的关系。采用图卷积编码羽流动态特征,实现特征建立与熔融状态识别,并通过输出图卷积表征值,对图卷积在羽流特征提取中的应用进行可解释性分析。结果表明,提出的羽流特征能够实现五类熔融状态的识别且准确率达到了81.52%,并通过可解释性分析了羽流动态特征与熔融状态的内在关系,为选区激光熔融成形过程中监测信号与成形质量映射关系研究提供了新的思路。