[实用新型]发动机羽流特征信号测试装置

说明书

根据本发明的发动机羽流特征信号测试装置，包括激光光源部、光接收部、光电探测部、特征信号测试处理部，激光光源部位于发动机羽流一侧，用于产生不同波长的入射激光；光接收部位于发动机羽流另一侧，用于过滤、汇聚及接收辐射光或透射激光；光电探测部，用于探测光接收部接收汇聚的不同波长的光的强度；特征信号测试处理部用于控制激光光源部的工作方式，处理、保存与显示发动机羽流特征信号参数。发动机羽流特征信号测试装置具有辐射测量、颗粒测量与同步测量三种工作方式，同步得到羽流颗粒粒径、浓度、组分、来源识别等颗粒参数与辐射温度、辐射率、辐射强度等辐射参数，进而评估发动机羽流特征信号。

技术领域

本实用新型属于航空航天技术领域，涉及一种发动机羽流特征信号测试装置。

背景技术

航空发动机、火箭发动机、冲压发动机及新型发动机等航空航天发动机排气羽流通常是以超声速排出喷管的燃烧产物，其在喷管出口处会进一步扩散、膨胀，形成发光发热羽流流场，其与周围环境的相互作用，会形成烟雾、辐射、对探测或制导信号衰减等多种效应，这些效应统称为排气羽流的特征信号。为进一步提高航空、航天器及武器系统的安全性等性能，发动机研制在追求高能同时也关注发动机羽流需要具备低特征信号，发动机羽流低特征信号通常指羽流具有紫外、可见、红外辐射低、排气无可见烟雾等特性，从而保证航空、航天器及武器系统具有可靠的隐身性能，降低烟雾对自身制导和通信信号的干扰和衰减作用。此外，发动机在地面试验和飞行过程中，由于恶劣的工作条件，发动机涡轮叶片、轮盘等关键结构部件因碰磨或涂层脱落不可避免损伤，羽流特征信号还可以为发动机工作状态安全监测提供支撑。

发动机羽流特征信号测试主要包括羽流颗粒与辐射参数，然而这些羽流颗粒的粒径与浓度参数具有较大范围，并且温度较高，多相存在，辐射波段范围大，辐射强度较强，都给发动机羽流特征信号测试带来巨大挑战，目前尚无有效发动机羽流颗粒与辐射参数的在线同步测试手段来综合评价发动机羽流特征信号。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种发动机羽流特征信号测试装置与方法，有辐射测量、颗粒测量与同步测量三种工作方式，通过测量羽流紫外、可见、红外波段辐射能量分布，以及不同波长激光经待测羽流后的衰减程度，建立发动机羽流特征信号分析算法，同步得到羽流颗粒粒径、浓度、组分、来源识别等颗粒参数与辐射温度、辐射率、辐射强度等辐射参数，进而评估发动机羽流特征信号。

本实用新型提供了一种发动机羽流特征信号测试装置，具有这样的特征，包括：激光光源部，位于发动机羽流一侧，用于产生不同波长的入射激光；光接收部，位于发动机羽流另一侧，用于过滤、汇聚及接收辐射光或透射激光；光电探测部，通过光纤与光接收部连接，用于探测光接收部接收汇聚的不同波长的光的强度；以及特征信号测试处理部，用于控制激光光源部的工作方式，其中，特征信号测试处理部与激光光源部、光电探测部分别通信连接，处理、保存与显示发动机羽流特征信号参数。

本实用新型提供了一种发动机羽流特征信号测试装置，还可以具有这样的特征：其中，激光光源部包括激光控制器、多个激光器、光纤耦合器、准直器，特征信号测试处理部控制激光控制器的工作模式、激光器波长及激光输出强度参数，激光控制器是由特征信号测试处理部通过控制信号电缆控制开启和关闭两种工作模式、激光器波长及激光输出强度参数，激光器产生的激光经光纤输出至光纤耦合器中，光纤耦合器接收激光器产生的激光并将激光耦合到输出光纤，准直器输出激光照射测量区。

另外，本实用新型提供了一种发动机羽流特征信号测试装置，还可以具有这样的特征：其中，光接收部包括滤波衰减器与汇光光纤耦合器，滤波衰减器具有滤光与无滤光两种工作模式，羽流辐射光、激光光源部产生的激光或两者混合光经滤波衰减器进入光纤耦合器后输出。