CC BY
3УДК 621.45.01
ВЫБОР ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ
ПО ИЗЛУЧЕНИЮ ФАКЕЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
1 112 А. А. Левихин , А. И. Мустейкис , С. В. Колосенок , А. С. Колосенок
1 Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Россия ООО «ВТР», Санкт-Петербург, Россия
Аннотация. Предложен метод тестирования водород-кислородных ракетных двигателей малой тяги, изготовляемых аддитивными технологиями, путем видеонаблюдения за факелом в затопленной области около сопла. Пуски начинались на малых расходах топлив с последующим выходом на расходы порядка 5 г/с водорода и 20 г/с кислорода. Выбрана область спектра, позволяющая обнаруживать оптическое излучение продуктов разрушения конструкции двигателя. Исследованы видеозаписи, сделанные через светофильтры. После пусков визуально оценивалось состояние ракетных двигателей малой тяги. Выбраны параметры - амплитуда и длительность всплесков излучения струй, рассчитываемые путем обработки графической информации. Значения параметров позволяют сравнивать темпы повреждения конструкций во время пусков.
Ключевые слова: ракетный двигатель малой тяги, разрушение конструкции, продукты сгорания, оптическая диагностика, диагностические параметры
Для цитирования: Левихин А. А., Мустейкис А. И., Колосенок С. В., Колосенок А. С. Выбор диагностических параметров для обнаружения неисправности по излучению факела ракетного двигателя // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 4. С. 67-81. ЕРЫ иИИРУ
SELECTION OF DIAGNOSTICS PARAMETERS FOR FAULT DETECTION BY ROCKET PLUME EMISSION
11 1 2 A. A. Levikhin , A. I. Musteikis , S. V. Kolosenok , A. S. Kolosenok
1 Baltic State Technical University "VOENMEH", Saint Petersburg, Russia
2 LLC "VTR", Saint Petersburg, Russia
Abstract. A method was proposed for testing additively manufactured low-thrust hydrogen-oxygen rocket engines by video monitoring of the exhaust plumes in the submerged area near the nozzle. The tests started from propellants ignition at low supply rates, followed by increase up to 5 g/s of hydrogen and 20 g/s of oxygen. The choice of the spectral band allowed to detect optical emission of engine deterioration products. The images of the jet were recorded through bandpass filters and have been studied. Visual assessments of the engine condition were done after the tests. Brightness and duration of flares in jets were chosen as the main parameters and calculated from the graphic data. Their values allowed comparison of engine degradation rates during the tests.
© Левихин А. А., Мустейкис А. И., Колосенок С. В., Колосенок А. С., 2024 Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 4
Keywords: low thrust rocket engine, structural failure, combustion products, optical diagnostics, diagnostic parameters
For citation: Levikhin A. A., Musteikis A. I., Kolosenok S. V., Kolosenok A. S. Selection of diagnostics parameters for fault detection by rocket plume emission. Aerospace Engineering and Technology. 2023. Vol. 1, no. 4, pp. 67-81. EDN JHILPV
радиционно камеры ракетных двигателей малой тяги (РДМТ) (тягой до
1600 Н) не охлаждаются регенеративным способом. Использование га-
зообразных топлив открывает возможности для организации подобного вида охлаждения ввиду того, что они являются более эффективными охладителями. Например, эффективность применения газообразного водорода в качестве хладагента выше, чем у керосина примерно в 15 раз и примерно в 5 раз, чем у газообразного метана [1]. По этой причине классические методики, пригодные для расчета регенеративного охлаждения камер двигателей малой тяги, отсутствуют. Необходим подбор, уточнение и последующая верификация такой методики. Возникает вопрос об информативности результатов тестирования разрабатываемых конструкций камер.
Ранее был обоснован способ диагностики разрушения камеры с помощью средств видеорегистрации и светофильтров [2, 3]. Цель исследований - оценка потерь материала камеры РДМТ. Нержавеюшая сталь содержит железо, хром, молибден и никель, дающие при окислении соединения, излучающие в широких полосах видимого спектра. Железо и хром дают приблизительно одинаковую интенсивность спектров, молибден дает низкоинтенсивные спектры. Органические соединения никеля в пламенах с кислородом дают наиболее высокоинтенсивные спектры [4]. Оксид никеля более жаропрочный и не выносится с парами воды, в отличие от оксидов хрома. При использовании метанового горючего никель может выноситься с поверхности в виде карбонила и после сгорания вносить свой вклад в излучение. Поэтому можно полагать, что при работе с камерами водород-кислородных РДМТ в продуктах сгорания излучение оксида никеля не доминирует. В работах других авторов по данной тематике регистрировалось излучение оксидов железа и хрома в факелах жидкостных ракетных двигателей - молекулярные полосы при умеренных концентрациях, замещающиеся сплошным спектром при аварийном явлении [5].
Излучение оксида железа доминирует в спектре факела, образуя мощный пик с центром около 590 нм и более слабые пики 565, 610 и 625 нм [6]. Этот диапазон длин волн может быть зарегистрирован любой коммерческой видеокамерой. Данных по зависимости интенсивности излучения оксидов железа от концентрации их в пламени не опубликовано ракетчиками, поскольку содержание металлов измерялось по атомным линиям в синей части спектра [5]. Известно, что зависимость излучения от концентрации носит монотонный характер
Введение
и представляет из себя линейную функцию с выполаживанием при высоких концентрациях по механизму самопоглощения [4]. Порог выполаживания будет зависеть от содержания примесей в пламенах, концентрации водорода на срезе сопла и условий истечения. При отсутствии соединений железа светиться в струе может натрий, присутствующий в запыленном воздухе и т. д. [7]. Интенсивность излучения в опытах существенно колебалась, т. е. фон от натрия не маскировал полезные данные.
Оценена генерация паров оксида железа (II) в приближении отсутствия тепловых потерь в стенку камеры сгорания (КС) для равновесного состава продуктов сгорания топлив при температурах выше 3000 K и давлении 10 атм. Расчет проводился с помощью программы PROPEP, основанной на программе расчета термодинамического равновесия при сгорании топлив PEP [8]. Результаты показали, что наработка оксида железа в КС растет монотонно по мере увеличения потерь железа из стенок КС при расходах кислорода 20 г/с и водорода 5 г/с:
G (FeO) = kG(Fe),
где G - расход вещества, г/с; 0,03 < к < 0,04 при G(Fe) < 0,03 г/с.
Таким образом, по интенсивности излучения можно судить о темпах разрушения конструкции.
При огневом повреждении внутренних стенок конструкции ЖРД формируются нагретые пары окислов металлов, способные излучать [5]. Они становятся заметны за дисками Маха из-за возрастания там температуры струи [9]. Однако на пусках камер водород-кислородных РДМТ в факеле догорания часто обнаруживались яркие области на удалении от сопла (рис. 1). Причиной этого является сгорание выносимых фрагментов конструкции (частиц металла) в затопленной струе. Поэтому наблюдение осуществлялось не только за областью около сопла, а за всей струей.
Рис. 1. Струи в желтой области спектра Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 4
Описание оптической части
Спектр пропускания интерференционного светофильтра для выделения молекулярного спектра оксида железа (II) представлен на рис. 2. Основными критериями выбора были максимальная селективность с сохранением чувствительности фотоаппаратуры в условиях опытов. Видеокамера на базе матрицы IMX477 была подключена к микрокомпьютеру Raspberry Pi 4B с 4 Гб оперативной памяти. Расположение камеры со светофильтром в 3 м от стенда обуславливалось необходимостью выбора малого угла зрения. Это обеспечивало приемлемую стабильность спектральных характеристик фильтра вне оптической оси объектива, а также защиту фильтра от напыления продуктов эрозии стенок КС и сопла. Визуально размер струи на расчетном режиме составлял порядка 0,5 м, и она помещалась в кадр съемки. Экспозиция при съемках задавалась 5 мс, что позволяет регистрировать перемещение на одном кадре яркого объекта со скоростью порядка 100 м/с. Таким образом, можно наблюдать оптическое излучение от шлейфов сгорающих металлических частиц, ускоряющихся в струе после выноса из КС с начальной скоростью порядка десятков метров в секунду.
ice р
so-
SO -
ТО -
со -
% 50 -
40 -
30 -
2Q -
10 -
□ "•=
550
нм
Рис. 2. Полоса пропускания интерференционного светофильтра
В качестве фоновых участков спектра, на которых регистрируется излучение не теряемого материала камеры, а продуктов сгорания [2], рассматривались области видимого и ИК-спектров. Пик излучения молекул воды в струе приходится на ИК-область выше 900 нм [10], но спектр излучения FeO имеет около 1000 нм максимум [11]. Доступные результаты спектральных исследований не позволяют утверждать о пригодности участков ИК-области в качестве фоновых [12]. В зеленой области излучают единичные линии металлов и оксиды азота, образующиеся при догорании водорода в затопленной струе [13]. Участок зеле-
ной области с центром около 550 нм дает менее яркие изображения, чем ИК с отсечкой ниже 850 нм (рис. 3). Во время аварий излучение на фоновых участках усиливается за счет боковых полос спектров окислов металлов, а также сплошного спектра. Фоновый канал для расчетов не использовался.
Рис. 3. Струи в дополнительных областях спектра
Проводилась оценка самопоглощения излучения в затопленных струях. Использовался светофильтр со спектром пропускания согласно рис. 2. Струя фотографировалась на фоне экрана из черной бумаги без бликов. Между полосами черной бумаги размещались полосы из зеркальной пленки. Экран ориентировался так, чтобы в камере было видно ее отражение. Предполагалось, что излучение, уходящее в сторону зеркала, будет отражено и направлено сквозь струю в сторону камеры, регистрирующей суммарную интенсивность принимаемого света. При отсутствии ослабления сигнал со стороны зеркала будет вдвое ярче относительно сигнала из участка струи на темном фоне. При ослаблении отраженного сигнала соотношение яркостей будет ниже двух. Фотографирование проводилось в режиме линейной чувствительности (RAW) на центр матрицы без цифровой коррекции с экспозицией, применявшейся на съемках других опытов, на установившемся режиме подачи топлив, близком к расчетному. Использовалась конструкция РДМТ № 3, похожая на предыдущие. Формат кадра 1330x990, яркость 10 бит. Зеленые каналы кадров на рис. 4 - № 1, 3 на ^ яркости (осреднение пар пикселей), красные каналы кадров - № 2, 4 на яркости. После обработки пиксели стали иметь размер 8 бит.
Смежные области на снимках струй (выделены рамками на рис. 4) сравнивались с помощью гистограмм. На рис. 5, а показаны гистограммы для фрагментов изображений 1 и 2, на рис. 5, б - для изображений 3 и 4.
Представленная на рис. 5 информация показывает, что, начиная с определенных величин яркости сигнала, в объектив не поступает удвоенное количество света, т. е. присутствует самопоглощение в струях. Немного разные яркости
цветовых каналов объясняются спектрами принимаемого излучения и байеров-ских фильтров матрицы. Из-за наличия самопоглощения на кадрах со значительной яркостью получение количественных оценок выноса материала из конструкции двигателя потребует оптических расчетов. Также различные времена пребывания примеси и условия нагрева в факеле должны привести к разным регистрируемым сигналам даже при одинаковых потерях металла.
Рис. 4. Фотоизображения струй 1, 2 - кадр съемки с самопоглощением; 3, 4 - кадр без самопоглощения
а
б
Рис. 5. Распределение яркостей пикселей при самопоглощении (а) и его отсутствии (б)
Решение этого вопроса путем калибровки потребует изготовления камеры РДМТ, минимально подверженной воздействию пламен на материал, что и является конечной целью разработки РДМТ. Поэтому решено сравнивать интенсивности излучения струй при определенных расходах топлив на однотипных конструкциях двигателей.
Обработка видеоданных пусков камеры РДМТ
В описываемой серии опытов регистрировались события во время пусков с фиксированной частотой кадров 85 Гц. Использовался светофильтр со спектром, изображенным на рис. 2. Соотношение яркостей зеленого и красного каналов задавалось 1:3,5. Обработка видеозаписи в формате h264 Level 4.2, содержащей кадры в формате jpeg, включала в себя выделение кадров с помощью пакета ffmpeg, при этом формировались файлы PNG. Размер кадров 1024x360. Затем кадры обрабатывались программой на языке Python 3.8 с использованием библиотек OpenCV и NumPy.
Выбирались способы извлечения информации из кадра с учетом неопределенности локализации ярких областей. Прежде всего это вычисление суммы яркостей x пикселей n-го кадра по выбранному цветовому каналу:
h (n) = Yjxij > xij > хо > где i, j - номера строк и колонок в кадре соответственно; х0 - пороговое значение, выбираемое с учетом условий съемки.
Поскольку съемка всех опытов проводится на одной и той же аппаратуре в одинаковых условиях, величина /1 и прочие не приводятся к реальной интенсивности освещения объектива видеокамеры. Затем можно накапливать величины /1 (n) по m-му интервалу [nm,nm+1) оцифровки показаний расходомеров и датчика тяги (375 мс), а также отыскивать пиковую яркость сумм пикселей среди кадров, попадающих в m-й интервал:
h(m) = 1[пт,пт+1) к(п) ; /з (т) = таХ[Пш>Пш+1) Ii (п) .
По соотношению суммарной и пиковой яркостей /2//3 можно судить о длительности регистрируемой аномалии и представлять эти данные в одной временной сетке с данными датчиков со стенда. Также рассматривалась яркость пика гистограммы кадра:
¡4 (п) = х;
fn(х) = maxfn(xij)> xij > х0 >
где fn (х) - распределение пикселей по яркостям в n-м кадре; х - местоположение пика распределения. Однако 14 рассчитывается для каждого кадра, а /2, 13 и остальные данные формируются для интервалов оцифровки показаний датчиков (в 30 раз реже). Также для кадров со значительными областями засветки такой параметр будет всегда принимать максимально возможное значение, со-
гласно результатам предварительных испытаний метановых двигателей. Поэтому выбор остановили на величинах /2 и /2//3.
Поскольку в видеозаписях формата h264 на jpeg-изображение наложено гамма-преобразование, сначала к кадрам применяется обратное гамма-преобразование, из-за чего ошибка в оценке ярких сигналов может достигать 2 %, а разрешающая способность по неярким сигналам снижается. Для получения каждых четырех полноцветных пикселей, сгенерированных при обработке кадра, используются четыре цветных пикселя, из которых два зеленых, т. е. проводится интерполяция. Это допустимо, если не анализировать ударно-волновые структуры, что пока не потребовалось.
Рис. 6. Графики пусков конструкции: а - № 1, слева пуск № 1, справа пуск № 2; б - № 2,
слева пуск № 1, справа пуск № 2
При регистрации изображений в формате RAW ошибки и искажения будут минимизированы, но матрица IMX477 на частоте 85 Гц генерирует поток 150 Мб/с, который потребуется сохранять в оперативную память микрокомпьютера или обрабатывать перед записью на энергонезависимый носитель в реальном времени.
Результаты расчетов для зеленого канала матрицы представлены на рис. 6 относительно показаний датчиков в фазовом пространстве. Десятичные логарифмы величины /2 представлены по вертикальной оси, а величины /2//3 используются для окраски точек. Расходы топлив представлены на горизонтальных осях. Графики построены в пакете SciLab. Высокие значения /2 наблюдались в первом и втором пусках камеры РДМТ, при этом момент аварии отмечен несколькими широкими пиками (рис. 6, б, слева). Первые пуски, как правило, дают больше потерь материала, чем последующие (рис. 7). Это связано с выносом остатков металлического порошка из конструкции и ее приработкой.
G(H2), г/с G(H2), г/с
а б
Рис. 7. Совмещенные графики пусков конструкций № 1 (а) и 2 (б) (красный - пуск № 1, синий - пуск № 2)
С помощью библиотек NumPy и Dcor рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона r и «корреляции дистанции» R (distance correlation [14]) для полученных данных (см. таблицу). Коэффициент Пирсона дает оценку применимости линейной регрессионной функции для аппроксимации зависимости и может принимать значения в пределах [-1,1]. В расчетах «корреляции дистанции» оценивается взаимная зависимость исследуемых рядов по шкале: 0 - независимы, 1 - полная зависимость. Для линейной зависимости результат расчетов равен единице.
Зависимость яркостей излучения струй от расходов топлив
Расчеты Камера РДМТ № 1 Камера РДМТ № 2
Пуск № 1 Пуск № 2 Пуск № 3 Пуск № 4
r(G(H2),h) -0,089 0,2521 -0,1408 -0,0863
R(G(H2W 0,2577 0,3952 0,3442 0,36546
r(G(O2),l2) -0,1389 0,2582 -0,13847 -0,0629
R(G(O2),h) 0,2572 0,34983 0,290399 0,274168
Согласно полученным результатам, на яркость кадра больше влияет расход водорода, чем кислорода. Коэффициенты Пирсона часто отрицательны из-за яркого пика при запуске камеры.
При визуальном обследовании камеры РДМТ № 1 на внутренней стенке камеры обнаружены области эрозии без побежалостей с сохранением зернистой структуры (рис. 8).
Рис. 8. Поверхность стенки камеры РДМТ № 1
Предполагается, что это результат взаимодействия горячего водорода с металлом. Конструкция камеры РДМТ признана работоспособной, хотя и изнашивающейся. Конструкция № 2 распилена и проведена ее дефектовка. За огневым днищем обнаружены результаты выгорания напечатанной металлической сетки около штуцера подачи кислорода. Повреждение не было критичным и камера проработала еще несколько пусков, однако средний уровень излучения струи был выше, чем у конструкции № 1 (рис. 6-7). Причиной могла быть изначальная деформация конструкции, а также вынос нагара в виде пыли из выгоревшего участка, поскольку камера не снималась со стенда и не очищалась после аварии. Согласно полученным данным, вспышка с интенсивностью /2 > 108 и длительностью от нескольких десятых долей секунды при запуске камеры указывает на аварийное явление. Последующий анализ результатов пусков, позволяющий их сравнить, потребует применения методов, пригодных для сопоставления наборов экспериментальных данных.
Результаты опыта можно сравнивать в фазовом пространстве по аналогии с кластерным анализом. На рис. 7 показано, что результаты разных пусков успешно визуально разделяются. Однако наблюдаемый феномен кластеризации
пока не нашел объяснения. Согласно изложенному, величины /2 сопоставимы между собой при схожих расходах топлив из-за особенностей формирования излучающих областей в струях. Поэтому использование традиционных алгоритмов кластерного анализа на всем множестве результатов не будет иметь под собой теоретического обоснования.
Можно сравнивать распределения яркостей струй для разных пусков в определенном диапазоне расходов. Среди подходящих способов сравнения - расстояние Бхаттачарьи, дивергенция Йенсена - Шеннона и аналогичные им [15]. Однако часто будет иметь место недостаток информации. Объем выборки можно нарастить в 30 раз, используя 1± вместо /2. Проводить пуски желательно с разбросом расходов топлив для облегчения сравнения данных, а также повысить частоту оцифровки показаний расходомеров.
Среди актуальных задач - верификация стабильности установившегося сверхзвукового режима истечения по автоматически обнаруживаемым ударно-волновым структурам. При работе с метановым топливом будет полезна оценка яркости излучения вблизи среза сопла, поскольку предполагается, что железо и никель могут поступать в объем КС РДМТ в испаренном состоянии.
Заключение
В ходе работ предложен полуэмпирический метод оценки темпов выноса конструктивного материала КС РД путем видеофиксации оптического излучения затопленной реактивной струи через светофильтры с последующей программной обработкой кадров записей. Получение количественных оценок возможно для невысоких темпов потерь материала, однако это ресурсоемкий процесс ввиду необходимости калибровки системы регистрации с использованием дозаторов примесей, сопрягаемых с вариантом РДМТ, малочувствительным к огневому воздействию. Были выбраны два основных параметра /2, /3, которые характеризуют излучение струи. Возможно сравнение получаемых данных с пороговыми значениями, которые были частично выявлены в ходе работы.
Упрощенный вариант полуэмпирического метода не требует видеофиксации фонового участка спектра излучения диффузного факела в затопленной струе в предположении о стабильности горения в КС при фиксированных расходах. Стабильность горения можно проверять путем визуальной оценки формы струи, но в данном исследовании этого пока не сделано.
Интересным результатом выполнения работы стал факт, что яркость струи при разных режимах подачи топлив для одних и тех же пусков не всегда существенно различается (см. рис. 7). Исходя из сложностей определения поля температур в струе и темпов подмешивания среды из затопленной области для всех расходов топлив, объяснение этому пока не предложено. На первом пуске выносятся загрязнения конструкции и происходит ее приработка, что является возможной причиной сравнительно большей яркости излучения факела, чем во время последующих пусков.
Также результатом применения метода стала обнаруженная зависимость яркости излучения выносимых материалов от расхода водорода. Это можно объяснить воздействием водорода на нержавеющие стали [16]. Теперь можно выбрать более устойчивый сплав для изготовления РДМТ. Возможно, нанесение покрытия, нечувствительного к водороду, также поможет снизить агрессивное воздействие последнего (рис. 8).
Проведен обзор методов обработки стохастических данных, пригодный для сравнения яркостей струй, зарегистрированных на разных пусках. Показано, что ключевым моментом в такой работе является адаптация траектории подачи топлив в РДМТ к задаче получения сопоставимых расходов на разных пусках. Для дальнейшей реализации рассмотренных методов предлагается генерировать по одной точке на кадр съемки в окрестности выбранного режима питания камеры, не привязываясь к частоте опроса датчиков стенда.
Благодарность / Acknowledgement
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № FZWF-2024-0003) / The work has been carried out with the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (project no. FZWF-2024-0003).
Конфликт интересов / Conflict of interests
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов / The authors declare no conflict of interests.
Библиографический список
1. Александренков В. П. Расчет наружного проточного охлаждения камеры ЖРД. URL: http://wwwcdl.bmstu.ru/e1/GRD.pdf (дата обращения: 10.01.2024).
2. Мустейкис А. И., Колосенок С. В., Колосенок А. С. Выбор направлений разработки программно-аппаратного комплекса для оптического обнаружения предаварийных явлений при исследовательских испытаниях водородно-кислородных ЖРД малой тяги, изготавливаемых аддитивным способом // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. № 1. C. 150-160.
3. Мустейкис А. И., Левихин А. А., Колосенок С. В. Разработка ракетного двигателя малой тяги на газообразных компонентах для перспективного космического аппарата // Перспективы развития двигателестроения: материалы международной научно-технической конференции им. Н. Д. Кузнецова, 21-23 июня 2023 г., Самара, Россия. 2023. Т. 2. С. 154-156.
4. Sun X. Y., Millier B., Aue W. A. Flame photometric detection of some transition metals. I. Calibrations and spectra // Canadian Journal of Chemistry. 1992. Vol. 70, № 4. Pp. 1129-1142. DOI: 10.1139/v92-149
5. Gardner D. G., Bircher F. E., Tejwani G. D., Van Dyke D. B. A Plume Diagnostic Based Engine Diagnostic System for the SSME // 26th Joint Propulsion Conference, Orlando, FL, USA. AI-AA Paper. 1990. № 90-2235.
6. Kitagawa K., Yanagisawa M., Takeuchi T. Spectroscopic study of atomization processes and inter-element effects on the flame emission of chromium and iron in an air-acetylene flame // Ana-lytica Chimica Acta. 1980. Vol. 115. Pp. 121-131. DOI: 10.1016/S0003-2670(01)93149-6
7. Vonnegut B., Neubauer R. L. Counting Sodium-Containing Particles in the Atmosphere by their Spectral Emission in a Hydrogen Flame // Bulletin of the American Meteorological Society. 1953. Vol. 34, № 4. Pp.163-169. DOI: 10.1175/1520-0477-34.4.163
8. Cruise D. R. Theoretical Computation of Equilibrium Composition, Thermodynamic Properties, and Performance Characteristics of propellant systems (PEPCode), Naval Weapons Center, China Lake CA. 1979. 104 p.
9. Головин Ю. М., Завелевич Ф. С., Кучин А. П. и др. Спектрофотометрический метод диагностики жидкостных ракетных двигателей // Инженерно-физический журнал. 2002. Т. 75, № 2. С. 171-176.
10. Bickford R. L., Duncan D. B. Engine throat/nozzle optics for plume spectroscopy. URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19910013060 (дата обращения: 10.01.2024)
11. Bass A. M., Benedict W. S. A New Infrared Band System of FeO // Astrophysical Journal. 1952. Vol. 116. P. 652.
12. Lalanne M. R., Wollny P., Nanjaiah M. et al. Early particle formation and evolution in iron-doped flames // Combustion and Flame. 2022. Vol. 244. № 112251. DOI: 10.1016/j.combustflame.2022.112251
13. Vanpee M., Mainiero R. J. The spectral distribution of the blue hydrogen flame continuum and its origin in hydrogen-nitric oxide flames // Combustion and Flame. 1979. Vol. 34. Pp. 219-230. DOI: 10.1016/0010-2180(79)90097-X
14. Szekely G. J., Rizzo M. L., Bakirov N. K. Measuring and testing independence by correlation of distances // The Annals of Statistics. 2007. Vol. 35(6). Pp. 2769-2794. DOI: 10.1214/009053607000000505
15. Деза Е. И., Деза М. М. Энциклопедический словарь расстояний / Пер. с англ. Сычев В. И. М.: Наука, 2008. 444 с.
16. Chu W. Y., Birnbaum H. K. Hydrogen embrittlement of iron-nickel alloys // Metall Trans. 1989. A 20. Pp.1475-1482. DOI: 10.1007/BF02665504.
Дата поступления: 29.01.2024 Решение о публикации: 31.01.2024
Контактная информация:
ЛЕВИХИН Артем Алексеевич - канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), levikhin_aa@voenmeh.ru
МУСТЕЙКИС Антон Иванович - старший преподаватель (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), musteikis_ai@voenmeh.ru
КОЛОСЕНОК Станислав Валерьевич - канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), martyn2k@yandex.ru
КОЛОСЕНОК Ангелина Станиславовна - программист (ООО «ВТР», Россия, 194358, Санкт-Петербург, пос. Парголово, ул. Заречная, д. 17, стр. 1, кв. 1245), angelina.kolosenok@gmail.com
References
1. Aleksandrenkov V. P. Raschet naruzhnogo protochnogo ohlazhdeniya kamery ZhRD [Calculation of External Cooling Channels for Rocket Engine Chamber]. URL: http://wwwcdl.bmstu.ru/e1/GRD.pdf (accessed: 10.01.2024)
2. Musteikis A. I., Kolosenok S. V., Kolosenok A. S. The development of software and hardware system for optical detection of pre-emergency phenomena during research tests of hydrogen-oxygen liquid rocket engines of low thrust constructed by additive manufacturing method. Aerospace Engineering and Technology. 2023. Vol. 1, no. 1, pp. 150-160. (In Russian)
3. Musteikis A. I., Levikhin A. A., Kolosenok S. V. Development of a Low-Thrust Rocket En-gineon Gaseous Fuels for a Promising Space Vehicle. Trends in Engine Development (conference proceedings), June 21-23, 2023, Samara, Russia. 2023. Vol. 2, pp. 154-156. (In Russian)
4. Sun X. Y., Millier B., Aue W. A. Flame photometric detection of some transition metals. I. Calibrations and spectra. Canadian Journal of Chemistry. 1992. Vol. 70, no. 4, pp. 1129-1142. DOI: 10.1139/v92-149
5. Gardner D. G., Bircher F. E., Tejwani G. D., Van Dyke D. B. A Plume Diagnostic Based Engine Diagnostic System for the SSME. 26th Joint Propulsion Conference, Orlando, FL, USA. AIAA Paper. 1990. No. 90-2235.
6. Kitagawa K., Yanagisawa M., Takeuchi T. Spectroscopic study of atomization processes and inter-element effects on the flame emission of chromium and iron in an air-acetylene flame. Analy-tica Chimica Acta. 1980. Vol. 115, pp. 121-131. DOI: 10.1016/S0003-2670(01)93149-6
7. Vonnegut B., Neubauer R. L. Counting Sodium-Containing Particles in the Atmosphere by their Spectral Emission in a Hydrogen Flame. Bulletin of the American Meteorological Society. 1953. Vol. 34, no. 4, pp.163-169. DOI: 10.1175/1520-0477-34.4.163
8. Cruise D. R. Theoretical Computation of Equilibrium Composition, Thermodynamic Properties, and Performance Characteristics of propellant systems (PEPCode), Naval Weapons Center, China Lake CA. 1979. 104 p.
9. Golovin Y. M., Zavelevich F. S., Kuchin A. P. et al. Spectrophotometric Method of Diagnosing Liquid-Fuel Rocket Engines. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2002. Vol. 75, no. 2, pp. 484-490. (In Russian). DOI: 10.1023/A:1015674512634
10. Bickford R. L., Duncan D. B. Engine throat/nozzle optics for plume spectroscopy. URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19910013060 (accessed: 10.01.2024).
11. Bass A. M., Benedict W. S. A New Infrared Band System of FeO. Astrophysical Journal. 1952. Vol. 116, p. 652.
12. Lalanne M. R., Wollny P., Nanjaiah M. et al. Early particle formation and evolution in iron-doped flames. Combustion and Flame. 2022. Vol. 244. No. 112251. DOI: 10.1016/j.combustflame.2022.112251
13. Vanpee M., Mainiero R. J. The spectral distribution of the blue hydrogen flame continuum and its origin in hydrogen-nitric oxide flames. Combustion and Flame. 1979. Vol. 34, pp. 219-230, DOI: 10.1016/0010-2180(79)90097-X
14. Szekely G. J., Rizzo M. L., Bakirov N. K. Measuring and testing independence by correlation of distances. The Annals of Statistics. 2007. 2007. Vol. 35(6), pp. 2769-2794. DOI: 10.1214/ 009053607000000505
15. Deza E., Deza M. M. Dictionary of distances. Amsterdam, Netherlands: Elsevier, 2006, 412 p. (In Russian).
16. Chu W. Y., Birnbaum H. K. Hydrogen embrittlement of iron-nickel alloys. Metall Trans. 1989. A 20, pp.1475-1482. DOI: 10.1007/BF02665504
Date of receipt: January 29, 2024 Publication decision: January 31, 2024
Contact information:
Artyom A. LEVIKHIN - Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of Department (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), levikhin_aa@voenmeh.ru
Anton I. MUSTEIKIS - Senior Lecturer ( Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), musteikis_ai@voenmeh.ru
Stanislav V. KOLOSENOK - Candidate of Physics and Mathematics, Senior Researcher (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), martyn2k@yandex.ru
Angelina S. KOLOSENOK - Programmer (LLC "VTR", Russia, 194358, Saint Petersburg, Pargolo-vo, Zarechnaya str., 17, 1, appart. 1245), angelina.kolosenok@gmail.com
