To accelerate rocket trains to speeds of up to two kilometers per second, solid propellant rocket engines are used. The development of the traction characteristics of such engines is carried out at the fire test stand. In the published work, a non-contact method for measuring temperature during engine testing on a test bench is proposed, based on the use of high-speed video recording of the combustion products outflow process to deter-mine the brightness temperature of a rocket engine jet during fire bench tests. A mono-chrome high-speed video camera was used in the experiment. Video recording was car-ried out in natural light conditions in a narrow spectral range. Limitation of the spectral sensitivity of the receiving matrix of the video camera was carried out using a light filter mounted on the lens of the video camera. To use a high-speed video camera as a pyrom-eter, it was pre-calibrated with video recording parameters similar to the experiment. The brightness of the image of the temperature lamp was recorded at various values of the temperature of the tungsten filament of the lamp. The analysis of the registered images was carried out in the ImageJ software package. It is shown that the registered calibration dependence is non-linear. An analytical relation is proposed that satisfactorily approxi-mates this dependence. It has been demonstrated that the use of high-speed video record-ing in the video pyrometry mode makes it possible to increase the information content of tests. The results of video recording make it possible to determine the characteristic times of engine operation and to determine the field of brightness temperature of the outflow-ing combustion products.
video recording, combustion products, brightness temperature, rocket engine.
Для разгона ракетных поездов до скоростей, достигающих двух километров в се-кунду, применяются ракетные двигатели твердого топлива. Отработка тяговой ха-рактеристики таких двигателей осуществляется на стенде огневых испытаний. В публикуемой работе предложен бесконтактный метод измерения температуры при отработке двигателей на испытательном стенде, основанный на применении высо-коскоростной видеорегистрации процесса истечения продуктов сгорания для опре-деления яркостной температуры струи ракетного двигателя при проведении огне-вых стендовых испытаний. В эксперименте использовалась монохромная высоко-скоростная видеокамера. Видеорегистрация осуществлялась в условиях естествен-ного освещения в узком спектральном диапазоне. Ограничение спектральной чув-ствительности приемной матрицы видеокамеры осуществлялось с помощью све-тофильтра, установленного на объектив видеокамеры. Для применения высокоско-ростной видеокамеры в качестве пирометра, произведена ее предварительная ка-либровка при параметрах видеорегистрации, аналогичных эксперименту. Регистри-ровалась яркость изображения температурной лампы при различных значения тем-пературы вольфрамового тела накала лампы. Анализ зарегистрированных изобра-жений осуществлялся в программном комплексе ImageJ. Показано, что зарегистри-рованная калибровочная зависимость имеет нелинейный характер. Предложено аналитическое соотношение, удовлетворительно аппроксимирующее эту зависи-мость. Продемонстрировано, что применение высокоскоростной видеорегистрации в режиме видеопирометрии позволяет повысить информативность испытаний. Ре-зультаты видео регистрации позволяют определить характерные времена работы двигателя и определить поле яркостной температуры истекающих продуктов сго-рания.
видеорегистрация, продукты сгорания, яркостная температура, ракетный двига-тель.
