微博chinaspaceflight.Follow @cnspaceflight --论坛BBS

航天科技五院502所建成国内首个空间推进系统高精度仿真模型库

航天502所建成国内首个空间推进系统高精度仿真模型库

来源: 中国航天报 日期:2015/11/27

        近日,中国航天科技集团公司五院502所建成我国首个空间推进系统高精度仿真模型库,在对某卫星推进系统的在轨分析过程中,通过仿真分析给出精确到小数点后第三位的压力数据,与在轨数据完全一致。

        该所先后针对东三平台、东四平台、风云四号等5类卫星推进系统的仿真结果与其在轨数据、水试星数据、热试星试验数据的对比,充分验证了仿真模型库的准确性和可信度。

        推进系统高精度仿真模型库涵盖了我国空间推进系统涉及到的众多产品,大到表面张力贮箱、姿轨控发动机,小到各类阀门、管路等,已经为老挝一号通信卫星、风云四号等多个新型号的研制和空间微型流体泵等多套全新产品的研制提供了仿真分析。仿真在新系统的研制中占据了越来越重要的作用。

       在卫星研制领域,502所通过仿真手段解决了大量控制系统的设计问题,曾历时5年研制出我国首个具有自主知识产权的高可靠航天器姿态轨道控制数学仿真与演示验证系统,为航天器自主控制仿真奠定了技术基础。

        在推进仿真系统建设中,研制人员遇到了重重考验。“一定要改变推进系统是一门试验学科的现状,搭建空间推进高精度仿真系统,把推进系统的理论和仿真分析能力结果起来,实现推进系统研制的飞跃。”该所所长张笃周说。

        为了建立空间推进系统高精度仿真模型,实现从大数据概念到实实在在的工程应用,502所制定了大胆的试验计划和科学的试验方案,针对7大类空间推进系统核心部件、13件正样件产品,完成了超过2000个试验点的测试与数据采集,形成了国内首个空间推进系统高精度仿真模型库。

        该模型库的推广应用将极大地优化推进系统的研制,缩短研制周期、降低研制成本,对我国空间推进系统研制能力的提升意义重大。(林震 李苹洁)


502所国内首个卫星推进系统仿真实验室正式启用

       近日,502所卫星推进系统仿真实验室正式投入使用,用于新型混合模式推进系统的仿真分析,在新一代卫星平台方案论证及系统设计过程中发挥了巨大作用。该仿真实验室是我国第一个卫星推进系统仿真实验室,该实验室由完备的、高性能的数字化推进系统仿真平台硬件环境和软件环境组成,具备对复杂推进系统的快速分析与验证能力,对我国推进系统研发能力提升具有重要意义。

       推进系统仿真是当前卫星推进系统研制的必备工作内容,它对提高研制效率、降低试验费用、开展性能预估都非常必要。目前,国内尚没有专用于卫星推进系统设计与研制的仿真平台,推进系统设计与验证工作仍然主要依靠水试试验和热试试验,通常试验费用在数千万元以上,试验周期大于一年,单个卫星平台通常只能进行1~2次试验,推进系统研制周期较长、研制成本昂贵。如果能够在设计过程中,将仿真技术和试验技术相结合,则至少能够减少60%的试验费用,将周期缩短至当前的40%,并摆脱试验次数限制,实现推进系统的数字化、精细化设计。

        502所在推进系统仿真方面已开展了大量工作,早在2012年就已经成立了推进系统仿真组,先后完成了多个型号的系统仿真工作,初步形成了系统的推进系统仿真分析手册,规范了推进系统仿真的流程、规范、与数据判读准则,并培养了一批专业的推进系统仿真分析人才。然而,受制于硬件条件,仿真规模遭遇瓶颈,很多新技术、新方法无法应用,推进系统仿真工作在仿真精度、资源共享、仿真前瞻性等方面存在一定差距。推进系统仿真实验室的建设,突破了制约推进系统仿真能力的瓶颈,提升了推进系统部在流体、结构、热力学等方面的仿真分析能力,不仅满足了各种新型推进系统设计验证的仿真分析需求,还推动了推进系统部对前沿技术的探索与尝试,促进了先进推进技术的发展。

 

      日前,502所完成了卫星推进系统仿真实验室建设,建成了数字化卫星推进系统仿真平台,这是我国第一个卫星推进系统仿真实验室。该实验室具备了超大规模数值模型的快速求解及多物理场耦合问题的分析能力,能够实现复杂推进系统的快速分析与验证,对我国推进系统研发能力提升具有重要意义。

      推进系统仿真是当前卫星推进系统研制的必备工作内容,它对提高研制效率、降低试验费用、开展性能预估、提升研制能力都非常必要。

      该实验室由完备的、高性能的数字化推进系统仿真平台硬件环境和软件环境组成,能够进行大规模流体力学仿真分析、结构有限元分析、流-固-热耦合分析,流体系统仿真分析及优化,且具有一定的扩展能力。

      早在2012年,502所就已经成立了卫星推进系统仿真专业组,然而,受制于硬件条件,很多新技术、新方法无法应用。推进系统仿真实验室的建设,突破了制约推进系统仿真能力的瓶颈,提升了推进系统部在流体、结构、热力学等方面的仿真分析能力,不仅满足了各种新型推进系统设计验证的仿真分析需求,还推动了推进系统部对前沿技术的探索与尝试,促进了先进推进技术的发展。

      后续,502所推进系统仿真实验室将充分利用现有的数字化仿真平台的软硬件条件,进一步开展推进系统仿真模型库和参数库建设,推进数字化推进系统仿真平台的工程应用,提升推进系统交互式协同设计能力,实现我国推进系统设计水平的跨越式发展。(李文)

标签: none