AMESim与阿里亚娜火箭共享成功
2006年10月13日,阿里亚娜5型大推力火箭携3颗人造卫星顺利发射升空,这是阿里亚娜火箭今年的第四次发射。而阿里亚娜5型大推力火箭的核心部分——发动机,正是由法国斯奈克玛(Snecma)集团利用AMESim系统仿真软件进行设计研发的。阿里亚娜系列火箭的成功发射,是AMESim软件在航天领域高水平应用的又一成功例证。
阿里亚娜5型大推力火箭由两级火箭组成,两级分别装有固体燃料发动机和高冷冻液体燃料发动机,通过使用AMESim软件及其二次开发功能,Snecma将其内部用于液体火箭发动机动态仿真的代码全部移植到AMESim标准平台,开发得到液体火箭发动机动态仿真的专用库,并结合AMESim本身的热库、热液压库、热气动库以及两相流库等,成功地分析了液体火箭发动机的动态性能。
液体火箭是复杂的热动力流体网络系统, 在发动机设计的不同阶段,根据需要解决问题和拥有数据情况的不同, 需要建立不同复杂程度的模型;而模型同时涉及到机械、热力学、两相流等不同学科专业的耦合;此外,建模时还需要考虑模型的通用性,以便提高新型号开发的效率。
作为系统仿真的标准平台,AMESim丰富的流体应用库以及便捷的二次开发工具AMESet有效地解决了液体火箭发动机系统仿真中遇到的各类问题。除了AMESim软件中已有的各种管路模型(从集中参数模型到分布参数模型;从简单波动模型到频率相关摩擦模型),各种阀门和调节器以及非标阀门和调节器建模的基本元素模块以外,发动机中的专用零部件,例如燃烧室、喷管、涡轮泵、燃气发生器等, 可采用二次开发工具AMESet二次开发后得到。AMESet提供了一个综合的图形化用户界面,用户可以通过创建新的图标和模型(子模型)来扩充AMESim应用库。
Snecma通过选用AMESim软件, 不仅对现有的型号进行仿真分析和测试验证;而且利用这些经过验证的模型来仿真分析新的型号,可以从设计的早期开始分析设计方案, 提高了设计的创新性和质量,并缩短了开发周期,降低成本。