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。