RU2175741C1

RU2175741C1 - Device for measurement of burning rate of propellant in solid-propellant rocket engine

Info

Publication number: RU2175741C1
Application number: RU2000118690A
Authority: RU
Inventors: Б.С. Игнатьев; В.Н. Аликин; Г.Э. Кузьмицкий; Н.Н. Федченко; В.Ф. Молчанов; В.А. Андрейчук; Е.В. Алвеш; М.Б. Игнатьев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова"
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2001-11-10

Abstract

FIELD: monitoring of parameters of solid-propellant rocket engine. SUBSTANCE: the device has a combustion chamber accommodating a restricted solid-propellant charge, radiation sensor, photoelectric amplifier and a multi-channel recorder with a time marker. The charge has holes, whose geometric axes are arranged at known distances from one another and are perpendicular to the charge geometric axis. Placed in the holes at different radii from the charge geometric axis are microdoses of chemical compounds of different replenishing elements of the alkali group within 0.001 cu.cm to 0.01 cu. cm. In different holes the microdose of the chemical compound of one and the same replenishing element is positioned on one radius from the charge geometric axis, and the free space between the microdoses is filled with an armoring compound. The sighting line of the radiation sensor is matched with the shear plane of the nozzle of the solid-propellant rocket engine, and a monochromatic filter is installed before the radiation sensor with a filtration wave- length equal to the wave-length of the saturated central part of the spectral line of one of the n-used replenishing elements of the alkali group, n-1 beam-splintering plates and an objective lens. Installed in each beam reflected from the beam-splintering plates is an additional monochromatic filter, having a filtration wave-length equal to the wave- length of the saturated central part of the spectral line of one of the n-used replenishing elements of the alkali group. EFFECT: measurement of the rate and uniformity of solid propellant burning. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике контроля параметров ракетного дввигателя твердого топлива (РДТТ). The invention relates to techniques for controlling the parameters of a solid propellant rocket engine (solid propellant rocket engine).

Известно устройство для измерения скорости горения образца твердого топлива, содержащее герметичную камеру сгорания, размещенный в ней в бронированном стакане образец твердого топлива с двумя сигнальными металлическими нитями, расположенными на известном контрольном расстоянии друг от друга в отверстиях просверленных в образце перпендикулярно его оси, многоканальный регистратор с отметчиком времени [1]. Данное устройство является малоэффективным, так как обеспечивает за один опыт получение только одного значения скорости горения U путем деления контрольного участка ΔL на время Δt между регистрируемыми многоканальным регистратором моментами перегорания металлических нитей при движении фронта горения:

[1].A device for measuring the burning rate of a sample of solid fuel containing a sealed combustion chamber, a sample of solid fuel placed in it in an armored cup with two signal metal threads located at a known reference distance from each other in the holes drilled in the sample perpendicular to its axis, a multi-channel recorder with timer [1]. This device is ineffective, because it provides for one experiment to obtain only one value of the burning rate U by dividing the control section ΔL by the time Δt between the moments of burnout of metal filaments recorded by the multichannel recorder when the combustion front moves:

[1].

Наиболее близким к заявляемому решению является устройство для измерения скорости горения образца твердого топлива [4], принятое за прототип, содержащее герметичную камеру сгорания с размещенными в ней образцом твердого топлива торцевого горения, расположенного внутри бронированного стакана, и светопроводом с рядом отверстий, геометрические оси которых перпендикулярны геометрической оси светопровода и расположены на известных расстояниях друг от друга, выполненным из материала, прозрачного в видимой области спектра и сублимирующего в зоне горения со скоростью, равной скорости горения образца топлива, и установленным по оси стакана с расположением входа и выхода со стороны открытого и термоизолированного торцев образца топлива, фотоусилитель и регистрирующий прибор с отметчиком времени. Closest to the claimed solution is a device for measuring the burning rate of a sample of solid fuel [4], adopted as a prototype, containing a sealed combustion chamber with a sample of solid fuel end combustion, located inside the armored cup, and a light guide with a number of holes, the geometric axes of which perpendicular to the geometric axis of the light guide and located at known distances from each other, made of a material that is transparent in the visible region of the spectrum and sublimates in the combustion zone at a speed equal to the burning speed of the fuel sample, and installed along the axis of the glass with the location of the entrance and exit from the open and thermally insulated ends of the fuel sample, a photo amplifier and a recording device with a timer.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявленным изобретением, включают камеру сгорания с размещенным в ней бронированным зарядом твердого топлива торцевого горения, приемник излучения, фотоусилитель и многоканальный регистрирующий прибор с отметчиком времени. Причина, препятствующая получению в прототипе требуемого технического результата, заключается в невозможности размещения в разных точках каждого из нескольких поперечных сечений бронированного заряда твердого топлива торцевого горения РДТТ микродоз химических соединений разных добавочных элементов щелочной группы, что исключает получение информации о скорости и равномерности горения топлива в точках разных поперечных сечений, находящихся на одинаковых расстояниях от геометрической оси заряда. Signs of the prototype, which are common with the claimed invention, include a combustion chamber with an armored solid fuel of end-face combustion placed in it, a radiation receiver, a photo amplifier and a multi-channel recording device with a timer. The reason that prevents obtaining the required technical result in the prototype is the impossibility of placing microdoses of chemical compounds of various additional elements of the alkaline group at different points of each of several cross sections of the solid-state solid propellant solid fuel charge of solid propellant solid propellant, which precludes obtaining information about the speed and uniformity of fuel combustion at points different cross sections at equal distances from the geometric axis of the charge.

Невозможность получения информации о скорости и равномерности горения топлива обусловлена малым диаметром светопровода, при котором в каждом поперечном сечении заряда может быть размещена только одна микродоза. The impossibility of obtaining information about the speed and uniformity of fuel combustion is due to the small diameter of the light guide at which only one microdose can be placed in each charge cross section.

Сущность изобретения заключается в следующем. Изобретение направлено на решение задачи создания устройства, позволяющего осуществлять измерение скорости и равномерности горения твердого топлива в условиях РДТТ. The invention consists in the following. The invention is aimed at solving the problem of creating a device that allows to measure the speed and uniformity of combustion of solid fuel in solid propellant rocket engines.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в выводе модулированного излучения из камеры сгорания РДТТ, благодаря чему достигается получение большого числа результатов измерения скорости горения за один опыт. The technical result, which mediates the solution of this problem, is to output the modulated radiation from the solid propellant combustion chamber, due to which it is possible to obtain a large number of results of measuring the burning rate in one experiment.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем камеру сгорания РДТТ, с расположенными в ней зарядом твердого ракетного топлива торцевого горения, приемником излучения, фотоусилителем и многоканальным регистрирующим прибором с отметчиком времени, в заряде выполнены отверстия, геометрические оси которых расположены на известных расстояниях друг от друга и перпендикулярны геометрической оси заряда, в отверстиях на разных радиусах от геометрической оси заряда размещают микродозы химических соединений разных добавочных элементов щелочной группы в объеме от 0,001 см³ до 0,01 см³, причем в разных отверстиях микродозу химического соединения одного и того же добавочного элемента размещают на одном радиусе от геометрической оси заряда, а свободное пространство между микродозами заполняют бронирующим составом, линию визирования приемника излучения совмещают с плоскостью среза сопла РДТТ, а перед приемником излучения устанавливают монохроматический фильтр с длиной волны пропускания, равной длине волны насыщенной центральной части спектральной линии одного из n используемых добавочных элементов щелочной группы, n-1-светоделительных пластинок и объектив, в отраженных от светоделительных пластинок лучах устанавливают по одному в каждом луче дополнительному приемнику излучения с монохроматическим фильтром, имеющим длину волны пропускания, равную длине волны насыщенной центральной части спектральной линии одного из n-используемых добавочных элементов щелочной группы, а выходы дополнительных приемников излучения подключают через дополнительные фотоусилители к раздельным входам многоканального регистрирующего прибора с отметчиком времени.This technical result is achieved by the fact that in a device containing a solid propellant combustion chamber, with a solid rocket fuel of end-burning combustion located therein, a radiation receiver, a photo amplifier and a multi-channel recording device with a timer, holes are made in the charge whose geometric axes are located at known distances from each other and perpendicular to the geometric axis of the charge, in the holes at different radii from the geometric axis of the charge microdoses of chemical compounds of different additional elements of the alkaline group in a volume of from 0.001 cm ³ to 0.01 cm ³ , and in different holes a microdose of a chemical compound of the same additional element is placed at the same radius from the geometric axis of the charge, and the free space between the microdoses is filled with an armor compound, line of sight the radiation receiver is combined with the cut plane of the solid propellant nozzle, and a monochromatic filter is installed in front of the radiation receiver with a transmission wavelength equal to the wavelength of the saturated central part of the spectral and one of the n used alkaline group additional elements, n-1-beam splitting plates and the lens, in the rays reflected from the beam splitting plates, install one additional radiation receiver in each beam with a monochromatic filter having a transmission wavelength equal to the wavelength of the saturated central part of the spectral lines of one of the n-used additional elements of the alkaline group, and the outputs of additional radiation detectors are connected through additional photo amplifiers to separate inputs nogokanalnogo recording device with a timer.

К числу элементов щелочной группы относятся металлы: цезий, калий, литий, натрий. Все эти элементы имеют низкий потенциал возбуждения и дают интенсивное излучение прежде всего в виде резонансной лини спектра. Наиболее сильно излучает центральная часть линии, достигается насыщение (т.е. излучающая как абсолютно черное тело с коэффициентом черноты излучения ε_λ= I) при достаточной концентрации добавочного элемента. При этом требуемые добавки щелочного элемента настолько малы, что они не влияют на кинетику процесса горения топлива [3]. Так, при использовании в качестве добавочного элемента натрия, насыщенное излучение центральной части резонансной линии натрия с длиной волны λ_рез= 0,5893 мкм достигается при концентрации атомов натрия в пламени 10¹³ - 10¹⁴ атомов в 1 см³ и температурах порядка 2000 К [2]. Температуры горения большинства современных топлив превышают указанное значение температуры ионизации атомов натрия. Поэтому все атомы натрия в зоне горения топлива будут находиться в ионизированном состоянии. Необходимая масса атомов натрия в микродозе химического соединения, например хлористого натрия, должна составлять 3,82•10^-10 - 3,82•10^-9 г. Это очень малые величины. Поэтому микродозы хлористого натрия объемом 0,0001 - 0,001 см³, размещаемые в каждом отверстии стержня, легко обеспечат требуемое содержание 10¹³ - 10¹⁴ атомов натрия в 1 см³ пламени. Очевидно, что в этом случае прохождение фронтом горения участка отверстия, в котором находится микродоза хлористого натрия, будет сопровождаться значительным скачкообразным увеличением спектрального потока Ф_рез, излучаемого пламенем на длине волны λ_рез.= 0,5893 мкм, поскольку спектральный коэффициент черноты излучения для насыщенной части резонансной линии ε_λ=0,5893 = I и во много раз превышает значения спектрального коэффициента излучения для других длин волн.Among the elements of the alkaline group are metals: cesium, potassium, lithium, sodium. All these elements have a low excitation potential and give intense radiation primarily in the form of a resonance line of the spectrum. The central part of the line radiates most strongly, saturation is achieved (i.e. emitting as a completely black body with a radiation black factor ε _λ = I) at a sufficient concentration of the additional element. Moreover, the required additives of the alkaline element are so small that they do not affect the kinetics of the fuel combustion process [3]. Thus, when used as the additional element sodium, radiation saturated sodium central resonance line with a wavelength λ _res = 0.5893 microns is achieved when the concentration of sodium atoms in the flame October ¹³ - ^{14 October} atoms per 1 cm ^3, and temperatures of about 2000 K [ 2]. The combustion temperatures of most modern fuels exceed the indicated value of the temperature of ionization of sodium atoms. Therefore, all sodium atoms in the combustion zone of the fuel will be in an ionized state. The required mass of sodium atoms in a microdose of a chemical compound, for example sodium chloride, should be 3.82 • 10 ^-10 - 3.82 • 10 ^-9 g. These are very small quantities. Therefore, microdoses of sodium chloride with a volume of 0.0001 - 0.001 cm ³ , placed in each hole of the rod, will easily provide the required content of 10 ¹³ - 10 ¹⁴ sodium atoms in 1 cm ^{3 of} flame. Obviously, in this case, the passage by the combustion front of the portion of the hole in which the sodium chloride microdose is located will be accompanied by a significant spasmodic increase in the spectral flux Ф _res emitted by the flame at a wavelength λ _res. = 0.5893 μm, since the spectral emissivity coefficient for the saturated part of the resonance line is ε _{λ = 0.5893} = I and is many times higher than the values of the spectral emissivity for other wavelengths.

Установка монохроматического фильтра с длиной волны пропускания λ_рез.= 0,5893 мкм обеспечивает прохождение на приемник излучения преимущественно спектрального потока Ф_рез, соответствующего длине волны λ_рез.= 0,5893 мкм, и сильное подавление спектральных потоков излучения, соответствующих другим длинам волн.Installation of a monochromatic filter with a transmission wavelength λ _res. = 0.5893 microns allows the passage of radiation to the receiver advantageously spectral flux F _res corresponding wavelength λ _res. = 0.5893 μm, and strong suppression of spectral radiation fluxes corresponding to other wavelengths.

Таким образом, размещение в каждом отверстии в заряде на разных радиусах от геометрической оси камеры сгорания микродоз химических соединений разных добавочных элементов щелочной группы, визирование приемника илучения через монохроматический фильтр, n-1-светоделительных пластинок и объектив на срез сопла РДТТ, установка в отраженных от светоделительных пластинок лучах n-1-дополнительных приемников излучения с монохроматическими фильтрами, подключенными через дополнительные фотоусилители к раздельным входам многоканального регистрирующего прибора с отметчиком времени позволяет получить информацию о скорости горения твердого топлива для разных точек поперечного сечения заряда по излучению резонансных спектральных линий используемых добавочных элементов щелочной группы. Знание скоростей горения для разных точек поперечных сечений заряда позволяет оценить неравномерность горения топлива в условиях РДТТ. Thus, the placement in each hole in the charge at different radii from the geometrical axis of the combustion chamber of microdoses of chemical compounds of different alkaline group additional elements, the sight of the radiation receiver through a monochromatic filter, n-1-beam splitting plates and the lens on a section of the solid propellant nozzle, installation in reflected from beam splitting beams of n-1-additional radiation detectors with monochromatic filters connected through additional photo amplifiers to separate inputs of multi-channel recording A measuring device with a timer allows obtaining information on the burning rate of solid fuel for different points of the cross section of the charge from the radiation of the resonance spectral lines of the used alkali group auxiliary elements. The knowledge of the burning rates for different points of the cross sections of the charge makes it possible to evaluate the nonuniformity of fuel combustion under solid propellant rocket propulsion.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для измерения скорости горения топлива в РДТТ. На фиг. 2 показана осциллограмма сигналов приемника излучения (кривая 1), фиксирующего скорость горения в точке поперечных сечений заряда, отстоящей на расстоянии (радиусе) R₁ от геометрической оси камеры сгорания, и отметчика времени (кривая 2). Осциллограммы сигналов дополнительных приемников излучения, фиксирующих скорость горения в точках поперечных сечений с другими расстояниями (R₂, R₃ ...), имеют вид, подобный кривой 1. При этом каждая осциллограмма сигналов соответствует определенному значению R = const.In FIG. 1 is a structural diagram of a device for measuring the burning rate of a fuel in a solid propellant rocket engine. In FIG. Figure 2 shows the waveform of the signals of the radiation receiver (curve 1), which records the burning rate at the point of the cross sections of the charge at a distance (radius) R ₁ from the geometric axis of the combustion chamber, and the timer (curve 2). The waveforms of the signals of the additional radiation detectors, fixing the burning rate at the points of cross sections with other distances (R ₂ , R ₃ ...), have the form similar to curve 1. Moreover, each waveform of the signals corresponds to a certain value R = const.

Устройство (фиг. 1) содержит бронированный заряд твердого топлива торцевого горения 1 с отверстиями 3, корпус 2, монохроматический фильтр 4, приемник излучения 5, систему из n-1-светоделительных пластинок 6, объектив 7, дополнительные приемники излучения 8, дополнительные монохроматические фильтры 9, фотоусилитель 10, дополнительные фотоусилители 11, многоканальный регистрирующий прибор с отметчиком времени 12, микродозы добавочных элементов щелочной группы 12, 13, 14, 15, датчик давления 16, тензостанция 17. The device (Fig. 1) contains an armored solid-fuel charge of end-face combustion 1 with openings 3, a housing 2, a monochromatic filter 4, a radiation receiver 5, a system of n-1 beam splitting plates 6, a lens 7, additional radiation receivers 8, additional monochromatic filters 9, a photo amplifier 10, additional photo amplifiers 11, a multi-channel recording device with a timer 12, microdoses of additional elements of the alkaline group 12, 13, 14, 15, a pressure sensor 16, a strain gauge 17.

В качестве приемниковв излучения 5, 8 может использоваться фотоприемник типа Д-9Э111, сигнал которого усиливается фотоусилителем, выполненным на основе известной схемы, приведенной на стр. 35 [3]. В качестве тензостанции может использоваться тензостанция типа ЛХ-7000, в качестве датчика давления - датчик типа ЛХ-410, а в качестве многоканального регистрирующего прибора - светолучевой осцилллограф Н-700. As detectors in radiation 5, 8, a D-9E111 type photodetector can be used, the signal of which is amplified by a photo amplifier based on the well-known circuit shown on page 35 [3]. As a strain gauge station, a strain gauge station of the LH-7000 type can be used, as a pressure sensor - a sensor of the LH-410 type, and as a multi-channel recording device - a light-beam oscilloscope N-700.

Устройство работает следующим образом. При воспламенении заряда твердого топлива с помощью электровоспламенителя начинается процесс горения топлива параллельными слоями (при равномерном горении). Фронт горения, оставаясь перпендикулярным к геометрической оси РДТТ, перемещается в сторону переднего днища камеры сгорания. При достижении фронтом первого отверстия с размещенными в нем микродозами химических соединений разных добавочных элементов щелочной группы 12, 13, 14 и 15 происходит мгновенная ионизация элементов щелочной группы. Атомы ионизированных элементов щелочной группы увлекаются продуктами сгорания топлива и перемещаются вдоль камеры сгорания в сторону соплового блока со скоростью ~10 м/с. При появлении атомов ионизированных элементов на срезе сопла поток суммарного излучения Ф_Σ продуктов сгорания проходит через объектив 7 и распределяется светоделительной системой 6, состоящей из n-1-светоделительных пластинок, в n-оптических каналов, число которых соответствует числу типов используемых микродоз. Монохроматические фильтры 4 и 9 выделяют из потока Ф_Σ монохроматические потоки излучения

Длины волн этих потоков совпадают с длинами волн пропускания указанных фильтров. При этом, длина волны пропускания каждого фильтра равна длине волны насыщенной центральной части резонансной спектральной линии одного из элементов щелочной группы, входящих в состав микродоз 12, 13, 14, 15. Под действием монохроматических потоков приемник излучения 5 и дополнительные приемники излучения 11 формируют электрические сигналы, пропорциональные соответствующим монохроматическим потокам. Эти сигналы усиливаются фотоусилителями 10 и 11 и регистрируются многоканальным регистрирующим прибором с отметчиком времени 12. В результате регистрации получают осциллограмму с n-кривыми сигналов приемников излучения (на фиг. 1 приведено устройство для n = 4), подобных кривой 1 (фиг. 2). Если на осциллограмме пики n-кривых, соответствующие одному моменту времени, совпадают (находятся на одной вертикальной линии), то процесс горения топлива протекает равномерно. Для каждой кривой, подобной кривой 1, определяют временной интервал Δt_i между соседними пиками, а зная расстояние ΔL_i между отверстиями, находят значение скорости горения

для разных участков длины сгоревшего заряда, соответствующих определенному радиусу (R₁, R₂, R₃, R₄).The device operates as follows. When a solid fuel charge is ignited using an electric igniter, the process of burning fuel in parallel layers begins (with uniform burning). The combustion front, while remaining perpendicular to the geometrical axis of the solid propellant rocket motor, moves toward the front bottom of the combustion chamber. When the front reaches the first hole with microdoses of chemical compounds placed in it, various additional elements of the alkaline group 12, 13, 14 and 15, instantaneous ionization of the elements of the alkaline group occurs. The atoms of the ionized elements of the alkaline group are carried away by the combustion products of the fuel and move along the combustion chamber toward the nozzle block at a speed of ~ 10 m / s. When atoms of ionized elements appear on the nozzle exit, the total radiation flux Ф _Σ of combustion products passes through the lens 7 and is distributed by a beam-splitting system 6, consisting of n-1-beam-splitting plates, into n-optical channels, the number of which corresponds to the number of types of microdoses used. Monochromatic filters 4 and 9 emit monochromatic radiation fluxes from the flux Ф _Σ

The wavelengths of these flows coincide with the transmission wavelengths of these filters. At the same time, the transmission wavelength of each filter is equal to the wavelength of the saturated central part of the resonance spectral line of one of the elements of the alkaline group that are part of microdoses 12, 13, 14, 15. Under the influence of monochromatic flows, the radiation detector 5 and additional radiation receivers 11 form electrical signals proportional to the corresponding monochromatic flows. These signals are amplified by photo amplifiers 10 and 11 and recorded by a multi-channel recording device with a timer 12. As a result of the registration, an oscillogram with n-curves of the signals of the radiation receivers is obtained (Fig. 1 shows a device for n = 4) similar to curve 1 (Fig. 2) . If on the waveform the peaks of n-curves corresponding to one moment of time coincide (are on the same vertical line), then the process of fuel combustion proceeds uniformly. For each curve similar to curve 1, the time interval Δt _i between adjacent peaks is determined, and knowing the distance ΔL _i between the holes, the burning rate is found

for different sections of the length of the burnt charge corresponding to a certain radius (R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₄ ).

При большом количестве отверстий в заряде число получаемых значений скорости M_i также значительно, что позволяет оценить как скорость, так и неравномерность горения топлива в условиях РДТТ.With a large number of holes in the charge, the number of obtained values of the velocity M _{i is} also significant, which makes it possible to evaluate both the speed and the non-uniformity of fuel combustion in solid propellant rocket engines.

Источники информации
1. Сигаевв К.И., Казбан Б.М. Лабораторные работы по внутренней баллистике. Издательство Казанского химико-технологического института, 1962 г.Sources of information
1. Sigaevv K.I., Kazban B.M. Laboratory work on internal ballistics. Publishing House of the Kazan Institute of Chemical Technology, 1962

2. Игнатьев Б.С., Игнатьев М.Б., Дадиомов Ю.Р., Стафейчук Б.С., Ямов А. И. Усовершенствованный фотоэлектрический метод измерения скорости горения полимерных композиционных материалов. Международная науяно-техническая конференция, Пермь, 1998 г. 2. Ignatiev BS, Ignatiev MB, Dadiomov Yu.R., Stafeychuk BS, Yamov A. I. An advanced photoelectric method for measuring the burning rate of polymer composite materials. International Nauvo-Technical Conference, Perm, 1998

3. Щербаков В.И., Грездов Г.И. Электрические схемы на операционных усилителях, Киев, Техника, 1983 г. 3. Scherbakov V.I., Grezdov G.I. Electrical circuits on operational amplifiers, Kiev, Technika, 1983

4. Патент РФ N 2122683, МКИ 6 23 N 5/08 "Устройство для измерения скорости горения образца топлива", Б.С.Игнатьев и др. "Бюллетень изобретений", 1998 г., N 33. 4. RF patent N 2122683, MKI 6 23 N 5/08 "Device for measuring the burning rate of a fuel sample", B. S. Ignatiev and others. "Bulletin of inventions", 1998, N 33.

Claims

A device for measuring the burning speed of a fuel in a solid propellant rocket engine, comprising a combustion chamber with an end-face solid-state solid-fuel solid fuel combustion chamber, a radiation detector, a photo amplifier and a multi-channel recording device with a timer, characterized in that the charge has openings whose geometric axes are located at known distances from each other and perpendicular to the geometric axis of the charge, in the holes at different radii from the geometric axis of the charge are m krodozy chemical compounds of various additive elements in the group of alkaline screen 0.001 - 0.01 cm ^3, and in different holes microdose chemical compounds of the same additive element arranged on the same radius from the geometric axis of the charge, and the space between filled with microdoses armoring composition line the sight of the radiation receiver is aligned with the cut-off plane of the nozzle of the rocket engine of solid fuel, and a monochromatic filter with a transmission wavelength equal to At the wavelength of the saturated central part of the spectral line of one of the n-used additional elements of the alkaline group, n-1-beam splitting plates and a lens, one additional radiation receiver with a monochromatic filter having a transmission wavelength is installed in the rays reflected from the beam splitting plates equal to the wavelength of the saturated central part of the spectral line of one of the n-used additional elements of the alkaline group, and the outputs of additional radiation detectors are connected s through additional photo amplifiers to separate inputs of a multi-channel recording device with a timer.