如何简单对固体火箭发动机测试数据进行初步处理与计算分析
LSEQY2024/12/29喷气推进 IP:山东
中文摘要
本文章通过简单的方法介绍了关于固体火箭发动机数据的初步处理与分析计算
Abstract
This article introduces the preliminary processing and analysis of solid rocket engine data through a simple method.
关键词
固体火箭发动机处理与分析计算
FeststoffraketenmotorenVerarbeitung und analytisches Rechnen

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版本二带有简易画图功能

前提;经常在群里看到许多爱好者对于自己测试数据模糊不清数据非常杂乱。没有办法准确判断自己发动机的总冲水平以及设计测试成功标准以及发动机比冲性能等等计算。又或者说想更简单更快捷地实现发动机数据处理分析。固体火箭发动机的分析也是个非常复杂的工作,但通常对于许多爱好者采集数量非常有限,所以本文章以爱好者采集的时间和推力数据进行简单分析,但是由于通常爱好者资金受限,所以设备采样率通常不会很高能分析的数据进一步降低。本文章从最大推力,平均比冲,平均推力,总冲几个基本方面展开分析。

image.png

该图片就是典型的固体火箭发动机工作推力曲线图

接下来我们首先看几个基本公式

image.png

image.png

推力F我们已经测量出来,代入变换也就是关于推力在工作时间内的积分就是总冲

image.png

image.png

将其得到的总冲除以燃料总质量即得到平均比冲,取整个过程的平均进行分析,当然如果能通过一定手段或计算方式得到燃料的平均流量也可以具体分析出来比冲变化过程。

平均推力顾名思义即推力的总和比上总的时间


非常简单容易理解,那么接下来我们以药柱直径28mm,药柱长度110mm,中孔直径13mm燃料为669的固体火箭发动机举例

以下发动机以及试车台为本地火箭爱好者小恒举例


试车台装置采用铝合金架构,推力数据传感器采用传统应变片桥式传感器

LLQ2](5V3V3{A(8[O2ZA{OF.jpg

变送器采用hx711,采集频率80赫兹

Y]AR3E2TQU7L%TVK$~HY4II.jpg

DSC02718.jpg

发动机及其试车台装配如图

image.png

根据试车我们得到了并且截取了其中发动机工作的时间段进行分析。时间单位为秒推力单位为牛顿。

FC2ED9ACDAFE62A8CF07D64390A4662D.mp4 点击下载

发动机工作过程视频,有慢放

image.png

该发动机试车曲线


1,使用origin数据分析处理软件进行示例

image.png

首先使用软件分析数学积分功能,对其积分得到总冲.

image.png

积分的图像

image.png

得到的积分总冲166.4N*S

燃料质量为0.084公斤

工作时间1.085S

Isp = (积分结果 / 燃料质量) * 9.8 = 202.1S

F平均 = 积分总冲 / 工作时间 = 153.36N

最大推力我们直接寻找最大的数值即可 = 229.41986N

2,使用固体火箭发动机简单测试数据计算V19_1软件进行处理分析

输入数据参数,还有燃料质量

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image.png

我们可以看到计算结果几乎无异其误差完全可以忽略不计

以下是版本2的页面


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image.png


请注意

1,此计算软件输入格式请为csv,第1列数据为时间数据单位为秒,第2列数据为推力数据单位为牛顿.两列数据通过逗号分隔。

2,请截取对的工作时间段,并非推力原始数据,后期可以考虑对软件更新自动截取工作时间段。

声明

1,以上为个人看法与观点其仅供参考,计算软件分析结果仅供参考

2,以上发动机数据案例以及试车台采集结果来自小恒


[修改于 4天3时前 - 2024/12/29 17:16:12]

来自:航空航天 / 喷气推进
2
1
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~~空空如也
小恒ovo
4天4时前 IP:山东
940788

姿瓷


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LSEQY作者
4天4时前 IP:山东
940790
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在iOS系统上可以正常运行此HTML程序但是更建议使用电脑进行使用


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