固体火箭发动机虚拟试验技术初探和应用

为改进固体火箭发动机传统试验模式存在的资源瓶颈、试验性能难以预示等问题,在固体火箭发动机试验与测试领域引入虚拟试验技术,设计并开发了固体火箭发动机虚拟试验基础系统;阐述了固体火箭发动机试验模型、试车架模型的建模方法,利用均匀设计方法分析影响内弹道数据的主要因素权重,以修正虚拟试验内弹道数据;针对某型号固体火箭发动机进行虚拟验证,试验结果表明,虚拟试验基础系统在一定程度上具有与真实固体火箭发动机地面试验相似的流程和功能,通过修正虚拟试验内弹道数据,进一步降低了虚拟试验结果与真实试验结果间的误差,为深入开展固体火箭发动机虚拟试验技术研究奠定了基础。     

尾焰微波衰减试验验证技术研究

固体火箭发动机的尾焰是一个弱电等离子体,会对穿越其中的微波信号电磁特性产生影响。考虑等离子体中带电粒子之间的碰撞和充电过程,得出固体火箭发动机尾焰微波衰减系数的影响因素。最后通过对固体火箭发动机尾焰的测量,得到影响微波衰减系数的各种因素。     

固体火箭发动机尾焰粒子流速测量方法

固体火箭发动机的非透明尾焰由固体推进剂燃烧形成,尾焰由气体和固体粒子混合组成。利用高速CCD相机,激光器研制粒子成像测速测量系统,测量装置完全不介入流场,对固体火箭发动机尾焰粒子流速进行测量,是真正意义上的非接触测量,还具有较高的测量精度。     

固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证技术研究

通过对固体火箭发动机地面试验现场环境及尾焰电磁波衰减近场测试技术进行研究,设计了基于矢量网络分析仪的固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证系统,介绍了尾焰电磁波衰减试验验证总体方案,现场测试方法,尾焰电磁波衰减现场测试系统硬件组成,测试系统原位校准技术,现场测试天线构建和天线位置校准方法等的研究。对构建好的测试系统进行了工程应用,并取得了良好的试验效果。     

基于LSTM-ECGRU的固体火箭发动机性能预测方法

随着数据挖掘技术、测量技术的不断发展,为了满足火箭发动机参数探索的需要,使用数据挖掘技术利用历史数据对发动机各种参数进行预测成为火箭发动机在数据探索方面新的发展方向。同时,火箭发动机的地面点火试验在向着尽可能还原真实运行环境的方向发展。基于以上情况,引入在地面点火试验中的环境因素与设计因素共同作为模型的输入变量,以此来补充环境因素对性能参数的影响。根据试验对象数据特性,使用长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络对性能进行初步预测。为了能够减少整体模型误差和引入环境因素带来的误差,提高模型预测精度和泛化能力,提出了基于误差修正分析和趋势判断的误差修正门控单元(Error Correction Gate Recurrent Unit, ECGRU)神经网络模型对初步预测结果进行误差修正。同时结合环境参数特点,设计规划ECGRU模型输入、输出参数的计算规则。基于历史试验数据完成对比试验,验证了新模型具有较高的预测精度和泛化能力。     

固体火箭发动机尾焰温度测量方法研究

尾焰温度是表征火箭发动机燃烧的重要参数。在各种导弹武器的矢量控制技术中也需要考虑发动机尾焰的温度。为了充分利用高能推进燃料、研究和开发新的固体推进剂、提高导弹隐身特性,就必须观察和了解固体火箭发动机燃烧产物的温度进行测量。本文采用多波长的方法对发动机尾焰的温度进行测量。