火箭弹制造过程中,模拟器通过数字孪生技术构建虚拟制造环境,在虚拟空间中复现火箭弹从设计到测试的全流程,有效降低物理试验风险与成本,提升制造效率。
模拟器的核心硬件架构由高性能计算服务器、多物理场传感器及物理模型实验设备组成。高性能计算服务器提供强大的计算能力,支持复杂物理模型的实时仿真;多物理场传感器(如温度、压力、振动传感器)采集火箭弹制造过程中的关键物理参数,为模拟提供真实数据输入;物理模型实验设备(如风洞、热环境舱)模拟火箭弹制造中的极端环境,如高速气流、高温高压等,确保模拟环境的真实性。
软件系统是模拟器的核心,基于火箭弹动力学、热力学、材料科学等理论,开发多领域耦合仿真软件。该软件实现结构强度分析、推进剂燃烧模拟、飞行轨迹预测等功能,通过数值计算方法复现火箭弹制造中的物理过程,确保模拟结果的精确性。
数据采集与验证是模拟器准确性的保障。通过物理试验获取火箭弹关键参数(如推力曲线、温度分布、结构变形),与模拟结果对比,调整模型参数(如材料属性、推进剂燃烧模型),逐步提升模拟器的准确性,使其更贴近真实制造过程。
在实际应用中,模拟器用于优化火箭弹设计。通过模拟不同推进剂配方、结构设计方案的模拟,快速对比各方案的性能,筛选出最优方案,缩短火箭弹研发周期,提升火箭弹的作战效能。