一种固液火箭发动机三维燃速表征方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种固液火箭发动机三维燃速表征方法和装置，涉及航空航天的技术领域，包括：获取固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图对；基于CT扫描图对，确定出固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中的各个像素点到药柱圆心的初始距离；基于CT扫描图对和固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中的各个像素点到药柱圆心的初始距离，确定出固液火箭发动机各个横截面切片的特征点；基于特征点和固液火箭发动机的工作时长，确定出固液火箭发动机的三维燃速分布规律，解决了现有技术难以确定固液火箭发动机复杂药形的三维燃速的技术问题。杂药形的三维燃速的技术问题。杂药形的三维燃速的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种固液火箭发动机三维燃速表征方法和装置


[0001]本专利技术涉及航空航天的
，尤其是涉及一种固液火箭发动机三维燃速表征方法和装置。

技术介绍

[0002]固液火箭发动机具有推力可调节、多次启停、安全可靠、环保、药柱稳定性高等优点，具有较好的经济性，在小型运载火箭、探空火箭、亚轨道飞行器、载人飞船等领域有广阔的应用前景。固液火箭发动机是一般采用液体氧化剂和固体燃料的化学火箭发动机，其通过液体氧化剂喷入燃烧室与固体燃料进行掺混燃烧，药柱受热分解与氧化剂进一步燃烧放热，高温燃烧产物经拉瓦尔喷管加速喷出进而产生推力。由于对于复杂药形的三维燃速分布规律难以测量，因此能够实现对复杂药形的三维燃速空间分布规律进行表征是发动机内弹道研究的关键。
[0003]固液火箭发动机固体燃料燃速是表征发动机工作性能的重要指标，其与推进剂配方、氧化剂流率等密切相关，因此有效准确的表征出固体燃料的燃速是试验测量中必要的一步。现有的测量技术有靶线法、声发射法、超声波动态燃速法及起止点平均法，常用的试验燃速测量方法是通过短时间热试车，称量热试车前后药柱质量，求得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固液火箭发动机三维燃速表征方法，其特征在于，包括：获取固液火箭发动机轴向的各个横截面切片的CT扫描图对，其中，所述CT扫描图对包括：所述固液火箭发动机工作前的CT扫描图和所述固液火箭发动机工作后的CT扫描图；基于所述CT扫描图对，确定出所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中的各个像素点到药柱圆心的初始距离；基于所述CT扫描图对和所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中的各个像素点到药柱圆心的初始距离，确定出所述固液火箭发动机各个横截面切片的特征点，其中，所述特征点包括：所述固液火箭发动机工作前各个横截面切片的特征点和所述固液火箭发动机工作后各个横截面切片的特征点；基于所述特征点和所述固液火箭发动机的工作时长，确定出所述固液火箭发动机的三维燃速分布规律。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述CT扫描图对，确定出所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中的各个像素点到药柱圆心的初始距离，包括：对所述CT扫描图对进行二值化处理和形态学处理，得到目标图像对；基于所述目标图像对，确定出所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘；基于所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘，确定出所述药柱圆心；计算所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中各个像素点与所述药柱圆心之间的距离；将所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中各个像素点与所述药柱圆心之间的距离确定为所述初始距离。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标图像对包括：第一目标图像和第二目标图像，其中，所述第一目标图像为所述目标图像对中固液火箭发动机工作前的CT扫描图对应的图像，所述第二目标图像为所述目标图像对中固液火箭发动机工作后的CT扫描图对应的图像；基于所述CT扫描图和所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中的各个像素点到药柱圆心的距离，确定出所述固液火箭发动机各个横截面切片的特征点，包括：基于所述第一目标图像，确定出所述固液火箭发动机工作前各个横截面切片的特征点，其中，所述固液火箭发动机工作前各个横截面切片的特征点包括：第一初始特征点，第二初始特征点，第三初始特征点，第四初始特征点和第五初始特征点；基于所述固液火箭发动机工作前各个横截面切片的特征点，所述第二目标图像和所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中各个像素点与所述药柱圆心之间的距离，确定出所述固液火箭发动机工作后各个横截面切片的特征点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述固液火箭发动机工作前各个横截面切片的特征点，所述第二目标图像和所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘中各个像素点与所述药柱圆心之间的距离，确定出所述固液火箭发动机工作后各个横截面切片的特征点，包括：按照第一预设划分规则，将所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘划分为5个第一区域，确定出每个第一区域中与所述药柱圆心距离最近的第一像素点，并将所述第一像素点确定为第一目标特征点；
按照第二预设划分规则，将所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘划分为10个第二区域，确定出每个第二区域中与所述第二初始特征点距离最近的第二像素点和每个第二区域中与所述第三初始特征点距离最近的第三像素点，并将所述第二像素点确定为第二目标特征点，以及将所述第三像素点确定为第三目标特征点；确定出每个第一区域中车轮的角平分线，将所述角平分线与所述固液火箭发动机的单通道车轮形药柱内轮廓边缘的交点确定为第四目标特征点；计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国飙，魏天放，田辉，姜宪珠，牛啸霆，葛晅宏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：