息，当阀电流脉冲信号关断时，一个脉冲信息统计完成。其中，开启时刻为阀电流上升到额 定值80%的时刻，关断时刻为阀电流降低到额定值80%时刻。
[0027] 冲量存放器8,在脉冲信息更新时，冲量存放器8同时开始一个后效冲量的积分工 作。燃烧室压力的后效冲量为燃烧室压力对时间的积分历程。其中，积分时间的起点为关 断指令发出的时刻，积分时间的终点为燃烧室压力下降至零的时刻；当燃烧室压力尚未降 为零而燃烧室开启指令已经到来，积分时间的终点为燃烧室开启指令到来的时刻。所得的 后效冲量计算结果由冲量存放器8进行存储，冲量存放器8中的信息随积分运算的终止而 更新；由于阀电流脉冲信号用于开启或关断燃烧室，所述开启指令为阀电流脉冲信号中用 于开启燃烧室的脉冲。
[002引显示界面9,燃烧室压力数据和阀电流数据按上述过程不断流失，数据全部流失完 毕后，全部脉冲的个数信息存放在脉冲个数记录器6中，脉冲宽度信息存放在脉冲宽度计 数器7中，全部脉冲对应的冲量信息存放在冲量存放器8中，将文件及内存全部释放后，针 对脉冲个数记录器6、脉冲宽度计数器7和冲量存放器8中的数据进行同类型脉冲的数学期 望及方差计算，后效冲量的计算结果可通过显示界面9进行显示。
[0029] 实例；
[0030] 如图2所示，某次发动机脉冲试验过程中，数据采集装置2采集试验参数，然后对 试验参数进行解释，将数字量转化为电压值，将电压值转换为工程值；将燃烧室压力标志开 关3和阀电流标志开关4初始化为闭合状态，对脉冲个数记录器6、脉冲宽度记录器7及冲 量存放器8进行初始化。
[0031] 数据采集装置2从解析后的试验参数中同步分流出燃烧室压力信息和阀电流脉 冲信号，形成单独的两路数据信息。将阀电流数据和燃烧室压力数据作为同步流失的两个 数据流，并在流失的同时对其进行处理。
[003引试验中，W采集到阀电流脉冲信号的高电位作为发动机点火程序启动指令，如词 电流脉冲信号的低电位作为点火程序关断指令。
[0033] 由燃烧室压力标志开关3和阀电流标志开关4分别监测流失的燃烧室压力数据和 阀电流数据。其中，燃烧室压力标志开关3在采集装置采集到关断指令时断开，在燃烧室压 力下降至零时刻重新闭合，即可W指示后效冲量的开始和结束时刻；阀电流标志开关4在 阀电流信号的上升沿断开，在阀电流信号的下降沿闭合，即可W指示脉冲开始出现和结束 的时刻。本例中脉冲程序点火中燃压Pc及阀电流A响应曲线如图3所示。
[0034] 当采集到阀电流信号的上升沿时，触发脉冲信息器5对经过脉冲信息器5的脉冲 信号进行分析，由脉冲个数记录器6和脉冲宽度记录器7分别记录脉冲的个数和宽度信息， 当阀电流关断时，一个脉冲信息统计完成，更新脉冲信息器5中的脉冲信息。
[0035] 在保证脉冲信息和燃烧室压力信息同步流失的情况下，对燃烧室压力随时间信息 的变化情况进行积分运算。目P，根据脉冲个数记录器6和脉冲宽度记录器7记录的信息对 燃烧室压力的后效冲量进行积分。
[0036] 较佳地，定义开启时刻为阀电流上升到额定值80%的时刻，关断时刻为阀电流降 低到额定值80%时刻。设为关断指令发出的时刻，即后效冲量积分的时间起点，11为积 分时间的终点，即燃烧室压力下降至零的时刻。燃压和推力要经过一段时间后才下降到零， 此过程中燃压的衰减特性如示意图4所示。
[0037] 当燃烧室压力尚未降为零而后续开启脉冲已经到来时，则tt为后续脉冲的开启时 亥IJ ;发动机喉部面积为A。;燃烧室压力值为P。，且P。的值随时间变化而发生变化；现W I aft 表示脉冲的后效冲量，故一个脉冲对应的燃烧室压力后效冲量为：
[00%]
【主权项】
1. 一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统，其特征在于，包括数据采集装 置、供电装置、燃烧室压力标志开关、阀电流标志开关、脉冲信息器、脉冲个数记录器、脉冲 宽度记录器、冲量存放器及显示界面；其中 供电装置，用于为数据采集装置供电； 数据采集装置，用于采集试验参数，并将试验参数中包含的燃烧室压力信息和用于控 制燃烧室开闭的阀电流脉冲信号同步分流出； 燃烧室压力标志开关，在数据采集装置采集到燃烧室关断指令时断开，在燃烧室压力 下降至零时闭合，用于指示后效冲量的开始和结束时刻； 阀电流标志开关，在阀电流脉冲信号的上升沿到来时断开，在阀电流脉冲信号的下降 沿到来时闭合，用于指示阀电流脉冲信号的开始和结束时刻； 脉冲信息器，用于在阀电流标志开关断开时，更新存储于脉冲计数器中脉冲的个数，在 阀电流标志开关闭合时，对阀电流脉冲信号进行分析，将分析得到的脉冲宽度由脉冲宽度 记录器记录； 冲量存放器，用于在后效冲量开始和结束时刻的时间区间内对后效冲量进行积分，若 存在燃烧室压力尚未降为零而燃烧室开启指令已经到来，则用于在后效冲量开始时刻和燃 烧室开启指令到来时刻的时间区间内对后效冲量进行积分； 显示界面，用于对个脉冲对应的后效冲量积分结果进行显示。
【专利摘要】本发明提供一种液体火箭发动机脉冲后效冲量的快速计算系统，包括数据采集装置、供电装置、燃烧室压力标志开关、阀电流标志开关、脉冲信息器、脉冲个数记录器、脉冲宽度记录器、冲量存放器及显示界面；其中数据采集装置，用于采集试验参数，并将试验参数中包含的燃烧室压力信息和用于控制燃烧室开闭的阀电流脉冲信号同步分流出；燃烧室压力标志开关用于指示后效冲量的开始和结束时刻；阀电流标志开关用于指示阀电流脉冲信号的开始和结束时刻；脉冲信息器，用于更新存储于脉冲计数器中脉冲的个数，分析脉冲宽度由脉冲宽度；冲量存放器用于计算后效冲量，显示界面，用于对个脉冲对应的后效冲量积分结果进行显示。
【IPC分类】G01M15-00
【公开号】CN104568447
【申请号】CN201510008476
【发明人】凌思睿, 曹纯, 王成刚, 张伟, 马军强, 丁博深, 李志刚, 陈锋, 于涛, 管理, 耿卫国
【申请人】北京航天试验技术研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月8日