RU2542162C1 - Method of diagnostics of pre-emergency modes of operation of dry rocket engines (dre) in hold down tests - Google Patents
Method of diagnostics of pre-emergency modes of operation of dry rocket engines (dre) in hold down tests Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542162C1 RU2542162C1 RU2014106877/06A RU2014106877A RU2542162C1 RU 2542162 C1 RU2542162 C1 RU 2542162C1 RU 2014106877/06 A RU2014106877/06 A RU 2014106877/06A RU 2014106877 A RU2014106877 A RU 2014106877A RU 2542162 C1 RU2542162 C1 RU 2542162C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- dre
- wavelet coefficients
- coefficients
- scale
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 20
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной и измерительной техники и может быть использовано для аварийного гашения ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) при отработке и наземных испытаниях.The invention relates to the field of rocket and measuring equipment and can be used for emergency extinguishing of rocket engines of solid fuel (solid propellant rocket engine) during development and ground tests.
При проведении огневых стендовых испытаний (ОСИ) крупногабаритных РДТТ актуальным является предотвращение его разрушения, которое сопровождается уничтожением испытательного оборудования и существенным повреждением конструкции огневого двора.When conducting fire bench tests (AIS) of large-sized solid propellant rocket engines, it is important to prevent its destruction, which is accompanied by the destruction of the testing equipment and significant damage to the design of the fire yard.
Известны способы диагностики двигателей, заключающиеся в регистрации физических сигналов (вибраций, колебаний давления, акустических шумов и т.п.) с последующей обработкой их путем спектрального Фурье-анализа (Волков В.Т., Ягодников Д.А. Исследование и стендовая отработка ракетных двигателей на твердом топливе. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007, стр.110-144; Жарков А.С., Потапов М.Г., Демидов Г.А. Стендовые испытания энергетических установок на твердом топливе: Учебное пособие. - Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2001, стр.182-213).Known methods for diagnosing engines, which include recording physical signals (vibrations, pressure fluctuations, acoustic noise, etc.) with their subsequent processing by spectral Fourier analysis (Volkov V.T., Yagodnikov D.A. Research and bench testing of rocket engines for solid fuel. - M.: Publishing House of MSTU named after NE Bauman, 2007, pp. 110-144; Zharkov AS, Potapov MG, Demidov GA Bench tests of power plants on solid fuel: Textbook. - Publishing House Alt. State Technical University, 2001, pp. 182-213).
Недостатком этих способов является выявление лишь частотных характеристик без одновременного фиксирования их временных свойств, что позволяет регистрировать их эволюцию во времени только интегральным, а не локальным способом. Это требует сбора информации за достаточно длинный интервал времени, что приводит к запаздыванию к выработке упреждающего воздействия.The disadvantage of these methods is the identification of only frequency characteristics without simultaneously fixing their temporal properties, which allows us to register their evolution in time only in an integral, rather than a local way. This requires the collection of information for a sufficiently long time interval, which leads to a delay in the development of a proactive effect.
Известен способ диагностики, заключающийся в сборе информации и ее обработке по вейвлетным алгоритмам для прогнозирования развития аварийного режима работы [А.П. Черный, Ю.В. Лашко, И.И. Киба, Е.В. Остапенко. Вейвлет-анализ предаварийных режимов синхронных двигателей для настройки их защит. Вiсник КДПУ iменi Михаила Остроградського. Випуск 4/2009 (52). Частина 1, стр.91-94].A known diagnostic method, which consists in collecting information and processing it according to wavelet algorithms for predicting the development of emergency operation [A.P. Black, Yu.V. Lashko, I.I. Kiba, E.V. Ostapenko. Wavelet analysis of pre-emergency modes of synchronous motors to configure their protections. Visnik KDPU imeni Mikhail Ostrogradsky. Vipusk 4/2009 (52). Chastina 1, pp. 91-94].
Недостатком метода является незначительный запас времени (0,2 с) для принятия упреждающего воздействия, что вызвано низкой эффективностью выделения диагностического признака по анализу теневой картины коэффициентов вейвлет-преобразования.The disadvantage of this method is the insignificant margin of time (0.2 s) for taking a proactive effect, which is caused by the low efficiency of isolating a diagnostic feature by analyzing the shadow picture of the wavelet transform coefficients.
Известен способ диагностики, заключающийся в регистрации пульсаций давления в газотурбинном двигателе, с последующим их преобразованием в вейвлет-коэффициенты различного уровня (масштаба), в сравнении среднеквадратических отклонений коэффициентов с данными, полученными во время предварительных испытаний, на основании чего делают вывод о приближении к опасному режиму работы (патент RU 2493549, опубл. 20.09.2013).A known diagnostic method, which consists in recording pressure pulsations in a gas turbine engine, with their subsequent conversion into wavelet coefficients of various levels (scales), comparing the standard deviations of the coefficients with the data obtained during preliminary tests, on the basis of which they conclude that it is approaching a dangerous mode of operation (patent RU 2493549, publ. 09/20/2013).
Естественным недостатком способа является необходимость набора необходимой большой статистики по предварительным запредельным испытаниям, что исключено при отработке натурных крупногабаритных РДТТ.A natural disadvantage of this method is the need to obtain the necessary large statistics on preliminary transcendental tests, which is excluded during the development of full-sized large solid propellant rocket engines.
Известен, принятый за прототип, способ диагностики работы двигателя (патент RU 2154813, опубл. 20.08.2000), включающий измерение физического параметра во времени с помощью датчиков, регистрацию параметра в компьютерном блоке, преобразование параметра в вейвлет-коэффициенты, анализ дисперсии этих коэффициентов в разных масштабах, выработку суждения о неисправности в работе РДТТ по изменению дисперсии.A known, adopted as a prototype, a method for diagnosing engine operation (patent RU 2154813, publ. 08/20/2000), including measuring a physical parameter in time using sensors, registering a parameter in a computer unit, converting a parameter into wavelet coefficients, analyzing the variance of these coefficients in different scales, making judgments about the malfunction of the solid propellant rocket engine for variance variation.
Известный способ позволяет обнаружить предвестники неисправности (помпажа) по результатам вейвлет-анализа данных от датчиков давления.The known method allows to detect precursors of malfunctions (surge) by the results of the wavelet analysis of data from pressure sensors.
Но давление не может быть информативным признаком применительно к РДТТ, т.к. является интегральным показателем работы, сглаженным по всему объему камеры сгорания и не несущим информацию о локальных предвестниках неисправности.But pressure cannot be an informative sign in relation to solid propellant rock mass, since It is an integral indicator of work smoothed over the entire volume of the combustion chamber and does not carry information about local precursors of a malfunction.
Кроме того, в аварийной ситуации время нарастания давления до разрушительного составляет 0,4-0,5 сек, что недостаточно для принятия мер упреждающего воздействия.In addition, in an emergency, the time of pressure rise to destructive is 0.4-0.5 seconds, which is not enough to take preventive measures.
К другому недостатку прототипа относится использование алгоритма дискретного (ортогонального) вейвлет-преобразования, при котором составляющие сигнала анализируется с дискретностью по частоте в два раза, что приводит к утрате время-частотной информации, лежащей в промежутках, снижению чувствительности способа и недостаточной его достоверности.Another disadvantage of the prototype is the use of a discrete (orthogonal) wavelet transform algorithm, in which the signal components are analyzed with a frequency resolution of two times, which leads to the loss of time-frequency information lying in between, a decrease in the sensitivity of the method and its insufficient reliability.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа диагностики предаварийных режимов работы РДТТ с расширенными эксплуатационными возможностями, позволяющего повысить надежность и достоверность диагностики при одновременном увеличении запаса времени для принятия упреждающего воздействия за счет создания условий, обеспечивающих возможность получения информации о локальных предвестниках неисправности и полного использования время-частотной информации.The objective of the invention is to provide a method for diagnosing pre-emergency operating modes of solid propellant rocket motors with extended operational capabilities, which allows to increase the reliability and reliability of diagnostics while increasing the time margin for taking a proactive effect by creating conditions that provide the ability to obtain information about local precursors of malfunctions and the full use of time-frequency information.
Поставленная задача решается заявляемым способом диагностики предаварийных режимов работы РДТТ при огневых стендовых испытаниях, включающим измерение физического параметра во времени с помощью датчиков, регистрацию параметра в компьютерном блоке, преобразование параметра в вейвлет-коэффициенты, анализ дисперсии этих коэффициентов в разных масштабах, выработку суждения о неисправности в работе РДТТ по изменению дисперсии. Особенность заключается в том, что с помощью датчиков измеряют величину виброускорения, преобразуют полученные данные в вейвлет-коэффициенты по алгоритму непрерывного преобразования, определяют масштаб разложения, имеющий максимальную энергию вейвлет-коэффициентов, проводят анализ дисперсии коэффициентов на данном масштабе, при этом датчики размещают в точках корпуса РДТТ, информативных относительно продольных акустических колебаний, а измерительные оси датчиков ориентируют по продольной оси РДТТ.The problem is solved by the claimed method for diagnosing the pre-emergency operating modes of solid propellant rocket engines during bench fire tests, including measuring a physical parameter in time using sensors, registering a parameter in a computer unit, converting the parameter into wavelet coefficients, analyzing the variance of these coefficients at different scales, making a judgment about the malfunction in the work of solid propellant rocket engine on variance change. The peculiarity lies in the fact that with the help of sensors they measure the amount of vibration acceleration, convert the obtained data into wavelet coefficients according to the continuous conversion algorithm, determine the decomposition scale having the maximum energy of wavelet coefficients, analyze the dispersion of the coefficients at this scale, and the sensors are placed at points solid rocket motors, informative with respect to longitudinal acoustic vibrations, and the measuring axes of the sensors are oriented along the longitudinal axis of the solid rocket motor.
Из уровня техники неизвестно техническое решение поставленной задачи, в котором бы имело место предложенное сочетание признаков.The prior art does not know the technical solution to the problem in which the proposed combination of features would take place.
В заявляемом способе, в отличие от прототипа, использована иная физическая основа возникновения предвестников неисправности. В прототипе такой основой является резкий рост давления, вызванного появлением вращающегося срыва на лопатках компрессора, что влечет за собой уменьшение дисперсии вейвлетных коэффициентов. Именно это является предвестником помпажа и возможного разрушения газотурбинного двигателя. Основой предлагаемого способа является использование в качестве диагностического признака вибрации в точках корпуса, информативных относительно продольных акустических колебаний в РДТТ. Это можно пояснить следующим образом.In the inventive method, in contrast to the prototype, used a different physical basis for the occurrence of precursors of malfunction. In the prototype, such a basis is a sharp increase in pressure caused by the appearance of a rotating stall on the compressor blades, which entails a decrease in the dispersion of wavelet coefficients. This is the harbinger of surge and possible destruction of the gas turbine engine. The basis of the proposed method is the use as a diagnostic sign of vibration at the points of the housing, informative regarding longitudinal acoustic vibrations in solid propellant rocket motors. This can be explained as follows.
Известно, что при работе РДТТ в камере сгорания возникают акустические колебания, амплитуда которых может достигать значительных величин (до 3% от среднего давления) (Абугов Д.И., Бобылев В.М. Теория и расчет ракетных двигателей твердого топлива. - М.: Машиностроение, 1987. - С.143-147).It is known that during the operation of solid propellant rocket motors, acoustic vibrations occur in the combustion chamber, the amplitude of which can reach significant values (up to 3% of the average pressure) (Abugov DI, Bobylev V.M. Theory and calculation of solid propellant rocket engines. - M. : Engineering, 1987. - S.143-147).
Для сравнительно длинных камер (длина которых более чем в два раза превышает радиус) наиболее низкая частота соответствует основной продольной моде колебаний, выражение для основной частоты имеет видFor relatively long chambers (the length of which is more than two times the radius), the lowest frequency corresponds to the main longitudinal vibration mode, the expression for the main frequency has the form
где с - скорость звука, L - длина камеры.where c is the speed of sound, L is the length of the camera.
Известно, что при продольных низкочастотных колебаниях, соответствующих первой собственной резонансной частоте камеры РДТТ, пучность (максимальная амплитуда акустического давления) расположена в средней части корпуса (между силовыми бандажами, крепящими корпус к силовому полу стенда) и в зоне передней крышки двигателя, а энергия колебаний в этих участках имеет максимальное значение. При возникновении аномалий в работе двигателя (разрушение заряда, попадание в сопловой блок его фрагментов или фрагментов теплозащитного покрытия) пучность в указанных частях падает, дисперсия вейвлетных коэффициентов на масштабе с максимальной энергией от вибродатчиков, ориентированных по продольной оси двигателя, снижается, что и является диагностическим признаком способа.It is known that in the case of longitudinal low-frequency oscillations corresponding to the first natural resonant frequency of the solid-state solid-state chamber, the antinode (maximum amplitude of acoustic pressure) is located in the middle part of the body (between the power braces fastening the body to the power floor of the stand) and in the area of the front engine cover, and the vibration energy in these areas is of maximum importance. In the event of anomalies in the operation of the engine (charge disruption, its fragments or fragments of the heat-shielding coating getting into the nozzle block), the antinode in these parts decreases, the dispersion of wavelet coefficients on a scale with maximum energy from vibration sensors oriented along the longitudinal axis of the engine decreases, which is diagnostic a sign of the way.
Предлагаемый способ позволяет заблаговременно обнаружить предвестник аномалии в работе РДТТ примерно за 1,2-1,75 сек, что недостижимо другими методами.The proposed method allows you to pre-detect the precursor of anomalies in the operation of solid propellant rocket motors in about 1.2-1.75 seconds, which is unattainable by other methods.
Общее пояснениеGeneral explanation
Подробное рассмотрение основ вейвлет-анализа и способы его алгоритмической реализации представлено в [Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло. Вейвлеты и их применение // Успехи физических наук. - 2001. - №5, с.465-501]. При дискретном преобразовании строятся и используются строго ортогональные базисы, что позволяет точно преобразовывать и восстанавливать сигнал. Этим объясняется их широкое использование для хранения и передачи информации, сжатия изображений и т.п. Однако требование строгой ортогональности и ограниченности резко сужает множество функций, которые можно использовать в качестве вейвлетного базиса.A detailed discussion of the basics of wavelet analysis and methods for its algorithmic implementation is presented in [Dremin IM, Ivanov OV, Nechitailo. Wavelets and their application // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. - 2001. - No. 5, p. 465-501]. With discrete conversion, strictly orthogonal bases are constructed and used, which allows you to accurately convert and restore the signal. This explains their widespread use for storing and transmitting information, image compression, etc. However, the requirement of strict orthogonality and boundedness sharply narrows the many functions that can be used as a wavelet basis.
Непрерывное преобразование не столь требовательно к используемым базисным функциям, допуская их достаточно большую протяженность и не строгую ортонормированность, что значительно расширяет их возможный набор, позволяя достичь большей гибкости при анализе сигнала, приводит к более наглядным результатам, нежели при использовании дискретного базиса. Именно возможность использования достаточно произвольной функции позволяет подобрать ее такой, чтобы существенно повысить эффективность обработки данных, увеличить точность определения параметров обрабатываемого сигнала, например, путем адаптации формы вейвлета к форме сигнала.Continuous conversion is not so demanding on the basis functions used, allowing them to be sufficiently long and not strictly orthonormal, which greatly expands their possible set, allowing for greater flexibility in signal analysis, leading to more visual results than when using a discrete basis. It is the possibility of using a sufficiently arbitrary function that allows you to choose it so as to significantly increase the efficiency of data processing, to increase the accuracy of determining the parameters of the processed signal, for example, by adapting the wavelet shape to the waveform.
Кроме того, возможность выбора наиболее информативного (заранее рассчитанного) масштаба разложения позволяет уменьшить время обработки и сконцентрировать внимание на выявлении локальных характеристик сигнала. Наконец при использовании комплексных вейвлетов появляется возможность проведения фазового анализа сигнала, который в ряде случаев оказывается более чувствительным, чем амплитудный. Именно эти свойства используются в ряде областей техники, медицины, где те или иные вейвлет-коэффициенты имеют диагностическую ценность.In addition, the ability to select the most informative (pre-calculated) decomposition scale allows to reduce processing time and focus on identifying local signal characteristics. Finally, when using complex wavelets, it becomes possible to conduct a phase analysis of the signal, which in some cases is more sensitive than the amplitude one. It is these properties that are used in a number of areas of technology, medicine, where certain wavelet coefficients have diagnostic value.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Предварительно вибродатчики, например типа АНС-114, с ориентацией измерительной оси вдоль продольной оси двигателя устанавливают на корпусе в заранее определенных узлах пучности акустического давления. Измеряют значения виброускорения и передают результаты измерения в компьютерный блок. Проводят непрерывное вейвлет-преобразование пошагово с назначенным интервалом и определяют масштаб (частоту) преобразования, на котором энергия вейвлет-коэффициентов имеет максимальное значение. В конце каждого интервала проводят расчет дисперсии коэффициентов на указанном масштабе и по их значительному падению делают вывод о наступлении предаварийного режима работы.Pre-vibration sensors, for example, type ANS-114, with the orientation of the measuring axis along the longitudinal axis of the engine are mounted on the housing in predetermined nodes of the acoustic pressure antinode. The values of vibration acceleration are measured and the measurement results are transmitted to a computer unit. Continuous wavelet transform is carried out step by step with the assigned interval and the scale (frequency) of the transform is determined at which the energy of the wavelet coefficients has a maximum value. At the end of each interval, the dispersion of the coefficients is calculated on the specified scale and, based on their significant drop, they conclude that the pre-emergency operation mode has occurred.
Заявляемый способ иллюстрируется примерами анализа результатов аварийных огневых испытаний. На фиг.1-3 показаны окна разработанной авторами программы Qwavelet 1.0 на завершающем этапе расчета дисперсии. Основные элементы вейвлет-преобразования реализованы в соответствии с [Torrence С., Combo G.P. A Practical Guide to Wavelet Analysis // Bulletin of the American Meteorological Society. - 1998. - №1. - Vol.79. - P.61-78].The inventive method is illustrated by examples of the analysis of the results of emergency fire tests. Figure 1-3 shows the window developed by the authors of the Qwavelet 1.0 program at the final stage of dispersion calculation. The main elements of the wavelet transform are implemented in accordance with [Torrence S., Combo G.P. A Practical Guide to Wavelet Analysis // Bulletin of the American Meteorological Society. - 1998. - No. 1. - Vol. 79. - P.61-78].
Пример 1. Крупногабаритный РДТТ диаметром около 2 м и длиной камеры сгорания около 4 м. По формуле (1) при скорости звука около 1000 м/с основная частота колебаний составляет около 125 Гц. Датчик с ориентацией измерительной оси вдоль продольной оси двигателя установлен на передней крышке. Частота дискретизации 20000 Гц.Example 1. A large-size solid propellant solid propellant rocket with a diameter of about 2 m and a length of the combustion chamber of about 4 m. According to formula (1), at a speed of sound of about 1000 m / s, the main oscillation frequency is about 125 Hz. A sensor with the orientation of the measuring axis along the longitudinal axis of the engine is mounted on the front cover. Sampling rate of 20,000 Hz.
На этапе «преобразование» происходит вычисление вейвлетных коэффициентов.At the “conversion” stage, wavelet coefficients are calculated.
На этапе «подробности» определяется масштаб разложения, имеющий максимальную энергию коэффициентов. Так при длительности исходного сигнала 100000 отсчетов (что соответствует 5 сек) и использовании комплексного вейвлета Morlet анализируется 125 масштабов, из которых максимальную энергию несет масштаб j=51. Этот масштаб соответствует частоте Fr[51]=116,631 Гц, что практически совпадает с рассчитанной выше частотой колебаний.At the “details” stage, the decomposition scale is determined having the maximum energy of the coefficients. So, with the duration of the initial signal of 100,000 samples (which corresponds to 5 seconds) and the use of the complex Morlet wavelet, 125 scales are analyzed, of which the scale j = 51 carries the maximum energy. This scale corresponds to the frequency Fr [51] = 116.631 Hz, which practically coincides with the oscillation frequency calculated above.
На фиг.1 (этап «Инструменты») приведена дисперсия вейвлетных коэффициентов (ось y) от времени (ось x). Основное деление по оси x в 20000 отсчетов соответствует 1 сек. Ширина окна (интервал расчета дисперсии) 8000 отсчетов соответствует 0,4 сек, сдвиг окна 20 отсчетов. Изменение дисперсии от точки максимума (65000) до точки катастрофического роста вибрации и давления (99800) длится порядка 1,75 сек. Это время и заметное падение дисперсии (около 40%) служат предвестником этого роста и достаточны для надежной диагностики.Figure 1 (stage "Tools") shows the variance of the wavelet coefficients (y axis) versus time (x axis). The main division along the x axis in 20,000 samples corresponds to 1 second. The window width (interval for calculating the variance) of 8000 samples corresponds to 0.4 seconds, the window shift is 20 samples. The change in dispersion from the maximum point (65000) to the point of catastrophic increase in vibration and pressure (99800) lasts about 1.75 sec. This time and a noticeable drop in dispersion (about 40%) are a harbinger of this growth and are sufficient for reliable diagnosis.
Фиг.2 иллюстрирует результаты от датчика, установленного на цилиндрической части корпуса при тех же условиях регистрации и обработки. Изменение дисперсии длится 1,25 сек, а падение также составляет около 40%. Аналогичные зависимости получены от датчиков на неподвижном корпусе поворотного управляющего сопла.Figure 2 illustrates the results from a sensor mounted on a cylindrical part of the housing under the same conditions of registration and processing. The change in dispersion lasts 1.25 seconds, and the drop is also about 40%. Similar dependences were obtained from sensors on the fixed housing of the rotary control nozzle.
Пример 2 (фиг.3). РДТТ диаметром около 1 м и длиной камеры сгорания около 3 м с ожидаемой частотой колебаний 160 Гц. Датчик установлен на выходном блоке вдоль оси двигателя. Частота дискретизации 25000 Гц. Аналогично предыдущему примеру предвестником аварии уменьшение дисперсии примерно на 50%. Длительность предвестника около 1,5 сек.Example 2 (figure 3). Solid propellant rocket motors with a diameter of about 1 m and a combustion chamber length of about 3 m with an expected oscillation frequency of 160 Hz. The sensor is mounted on the output unit along the axis of the engine. Sampling frequency 25000 Hz. Similarly to the previous example, the harbinger of the accident reduced the variance by about 50%. The precursor takes about 1.5 seconds.
Во всех приведенных примерах длительность предвестника значительно превышает время анализа на компьютере (около 0,2 сек), поэтому возможна выработка соответствующего упреждающего воздействия, например подача команды на узел отсечки тяги. Изменения в фазовых характеристиках сигналов использовались для дополнительного контроля появления предвестников.In all the examples cited, the duration of the precursor is much longer than the analysis time on the computer (about 0.2 sec), therefore, it is possible to develop a corresponding pre-emptive effect, for example, issuing a command to the traction cut-off unit. Changes in the phase characteristics of the signals were used to further control the appearance of precursors.
Следует отметить, что использование датчиков с другими ориентациями измерительных осей указанного эффекта не обнаруживает. Эффект также отсутствует при обработке данных от датчиков давления.It should be noted that the use of sensors with different orientations of the measuring axes does not detect this effect. The effect is also absent when processing data from pressure sensors.
Таким образом, заявляемое техническое решение практически реализуемо и позволяет удовлетворить давно существующую потребность в решении поставленной задачи.Thus, the claimed technical solution is practically feasible and allows you to satisfy a long-existing need to solve the problem.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014106877/06A RU2542162C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Method of diagnostics of pre-emergency modes of operation of dry rocket engines (dre) in hold down tests |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014106877/06A RU2542162C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Method of diagnostics of pre-emergency modes of operation of dry rocket engines (dre) in hold down tests |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2542162C1 true RU2542162C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014106877/06A RU2542162C1 (en) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | Method of diagnostics of pre-emergency modes of operation of dry rocket engines (dre) in hold down tests |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2542162C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654554C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-05-21 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method for determining the combustion rate of the charge of the solid-propellant rocket engine |
| CN110567727A (en) * | 2019-08-13 | 2019-12-13 | 北京化工大学 | A Diesel Engine Output Power Evaluation Method Based on Vibration Acceleration Signal |
| CN110826020A (en) * | 2019-10-21 | 2020-02-21 | 西安航天动力研究所 | A method and system for rapid analysis of liquid rocket engine thermal test data |
| RU2790899C1 (en) * | 2022-09-09 | 2023-02-28 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Enhancement of the reliability of diagnosing the surge state of a gas turbine compressor |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149438C1 (en) * | 1999-03-19 | 2000-05-20 | Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН | Method for automatic control of operations of engine |
| RU2154813C1 (en) * | 1999-03-19 | 2000-08-20 | Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН | Engine operation diagnosing method |
| US8146408B2 (en) * | 2006-07-12 | 2012-04-03 | General Electric Company | Method for testing gas turbine engines |
| US8256277B2 (en) * | 2009-06-11 | 2012-09-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine debris monitoring arrangement |
| RU2493549C1 (en) * | 2012-04-28 | 2013-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" | Method of diagnosing input device of aircraft propulsion unit |
| RU2503940C1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" | Method of determination of gas turbine intake area stability margin |
-
2014
- 2014-02-24 RU RU2014106877/06A patent/RU2542162C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149438C1 (en) * | 1999-03-19 | 2000-05-20 | Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН | Method for automatic control of operations of engine |
| RU2154813C1 (en) * | 1999-03-19 | 2000-08-20 | Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН | Engine operation diagnosing method |
| US8146408B2 (en) * | 2006-07-12 | 2012-04-03 | General Electric Company | Method for testing gas turbine engines |
| US8256277B2 (en) * | 2009-06-11 | 2012-09-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine debris monitoring arrangement |
| RU2493549C1 (en) * | 2012-04-28 | 2013-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" | Method of diagnosing input device of aircraft propulsion unit |
| RU2503940C1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" | Method of determination of gas turbine intake area stability margin |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654554C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-05-21 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method for determining the combustion rate of the charge of the solid-propellant rocket engine |
| CN110567727A (en) * | 2019-08-13 | 2019-12-13 | 北京化工大学 | A Diesel Engine Output Power Evaluation Method Based on Vibration Acceleration Signal |
| CN110826020A (en) * | 2019-10-21 | 2020-02-21 | 西安航天动力研究所 | A method and system for rapid analysis of liquid rocket engine thermal test data |
| CN110826020B (en) * | 2019-10-21 | 2023-06-23 | 西安航天动力研究所 | Rapid analysis method and system for thermal test run data of liquid rocket engine |
| RU2790899C1 (en) * | 2022-09-09 | 2023-02-28 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Enhancement of the reliability of diagnosing the surge state of a gas turbine compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10175070B2 (en) | Selective decimation and analysis of oversampled data | |
| JP4859328B2 (en) | Power plant condition monitoring | |
| EP3049788B1 (en) | Gear fault detection | |
| US10018596B2 (en) | System and method for monitoring component health using resonance | |
| US6526356B1 (en) | Rocket engine gear defect monitoring method | |
| EP2543977B1 (en) | Diagnostic method and diagnostic device for a slide bearing | |
| US6389887B1 (en) | Process for the detection of damage to components of an engine | |
| RU2544674C2 (en) | Preliminary processing of vibration pickup signals for diagnostics of engine operation | |
| CN106197807B (en) | A kind of measurement method for dynamic force | |
| US11525758B2 (en) | Method and apparatus for identifying gear tooth numbers in a gearbox | |
| CN107976318B (en) | Indirect monitoring of aircraft combustor dynamics | |
| RU2542162C1 (en) | Method of diagnostics of pre-emergency modes of operation of dry rocket engines (dre) in hold down tests | |
| CN115496102A (en) | Wind turbine generator blade fault diagnosis method and device, equipment and storage medium | |
| US11788931B2 (en) | Method for monitoring the torsion of a rotary shaft on a turbomachine of an aircraft | |
| Wu et al. | Blade tip timing: from raw data to parameters identification | |
| US20140047911A1 (en) | Systems and Methods for Continuous Pressure Change Monitoring in Turbine Compressors | |
| EP3015866A1 (en) | A method of automatic determination of rotational speed of a shaft in a rotating machine | |
| Chao et al. | An experimental investigation on the effects of exponential window and impact force level on harmonic reduction in impact-synchronous modal analysis | |
| KR20110034281A (en) | Dedicated Vibration Diagnosis Method and Analysis System for Generator Stator Windings | |
| JP6420213B2 (en) | Knocking determination device and knocking determination method | |
| JP2006216039A (en) | System for implementing condition monitoring activity | |
| Tamura et al. | Non-contact vibration measurement of the rotor blades that play a pivotal role in the reliability of gas turbines | |
| EP3882599B1 (en) | Detection of transient events | |
| KR102445651B1 (en) | Motor noise detecting device and detecting method using ae sensor | |
| Somashekar et al. | Vibration signature analysis of ic engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170225 |