彈箭系統研制是一項復雜的系統性工程。結合導彈、運載火箭及空天飛行器的設計特點及要求，按照正向創新設計思想，基于模型進行多領域的快速分析及方案評估，形成下一階段工程研制所需的總體方案，是研發過程的重要階段。

 

彈箭總體方案快速設計評估軟件主要用于導彈、火箭及空天飛行器的論證設計及方案設計及分析評估，簡稱MRDS軟件。該軟件結合了導彈、運載火箭及空天飛行器的設計特點及要求，借鑒了國內外飛機總體設計軟件及導彈總體設計軟件的經驗，按照正向創新設計思想進行開發，主要包括總體方案定義、方案快速建模、方案快速分析、方案快速評估這四大模塊。用戶可通過拖拽方式和參數定義的方式快速創建導彈、火箭或空天飛行器的方案三維模型，并基于模型進行多領域的快速分析及方案評估，形成下一階段工程研制所需的總體方案。

 

該軟件可用于機載導彈及炸彈、火箭彈、巡航導彈、彈道導彈、運載火箭、空天飛行器、高超飛行器、衛星、空間站及空間探測器等航天產品的總體設計。該軟件可將設計師的創意快速轉化為概念方案三維模型，并支持對三維模型方案的快速分析驗證和評估。方案建模時按照部件方式建模，主要部件可分為彈頭、彈身、翼面及舵面、進氣口及噴管、艙蓋、儲箱、級間段、助推器等，艙段劃分與布置及系統布置是采用簡化模型或導入模型的方式進行創建，可對載荷艙/武器艙、控制艙、燃料艙、系統設備艙及動力艙進行快速布置。該軟件框架靈活，能根據需求快速定制開發和軟件集成。

 

彈箭總體方案快速設計評估軟件界面

 

1、特色功能

 

l  方案定義：任務需求及戰術技術指標分解（性能參數）條目化層級化，設計方案及系統方案分析模板化（戰斗部、級數分析、推進系統、制導系統、發射系統），支持方案定義數據的統一管理，為三維建模及快速分析評估提供初始參考數據；

 

l  外形創建：外形建模分類化、部件化、參數化，不同類型部件外形采用不同的快速建模方法；

 

l  結構布置：結構快速布置采用基于二維布置圖的方式，實現截面類型、截面尺寸及間距的定義和調整，實現結構布置批量化三維化；

 

l  艙段布置：艙段布置采用專業定制的方式實現參數化快速創建，支持不同類型的艙段劃分與布置，包括彈頭武器艙/載荷艙、控制艙、燃料艙、動力艙等；

 

l  系統設備布置：系統設備布置采用自定義結構樹的方式實現快速創建，可實現簡化模型、管線模型、參數化模型及外部模型的調用與布置，可布置武器系統/載荷系統、控制設備、舵機及操縱系統、儲箱系統、發動機、助推器等，支持復雜系統方案的快速布置與分析；

 

l  分析模型處理：外形、結構等設計模型可自動生成多領域分析模型，實現模型聯動，縮短分析前處理時間；

 

l  質量質心及轉動慣量計算：基于方案三維模型可以計算結構及各分系統模型的質量質心及轉動慣量數據，便于各系統質量控制和操縱性能分析；

 

l  質量分站計算：按照彈體方向創建多個平面對三維模型進行切分，將質量模型通過一定的算法分解到分站平面上，形成質量分站曲線；

 

l  氣動快速分析：氣動分析模塊集成DATCOM等氣動分析軟件或者自研程序，也可集成CFD軟件進行全彈及部件氣動力系數計算；

 

l  載荷分析：基于氣動分析、質量分布計算以及飛行包線定義等方式實現全機載荷快速分析，支持外部載荷數據導入及集中載荷定義，可模擬多種極端載荷工況；

 

l  彈箭專業分析模塊集成，可按照用戶要求集成動力系統性能分析、彈道分析、制導系統分析、命中精度分析等自研程序或工程算法，實現快速分析；

 

l  結構強度分析：結構強度分析集成Abquas、Nastran等強度分析軟件方式，基于自動生成的結構有限元網格模型實現結構強度快速分析，并可自動進行后處理；

 

l  方案評估模塊：通過設計分析參數提取插件可實現總體方案參數的提取，采用一定的工程算法及評估方法，將參數進行無量綱化處理，結合權重系數定義，實現總體方案的快速評估與選型；

 

l  報告自動生成：根據預置的方案報告模板，對各模塊數據進行抽取，實現方案設計報告自動生成。

 

2、客戶價值

 

l  實現了彈箭總體設計軟件化、環境統一化、軟件集成化、操作簡化，使總體設計更規范，效率更高，質量更高；

 

l  拖拽方式和參數定義方式實現總體方案概念模型的快速創建，不受彈箭快速設計模板約束，更好地支持新型導彈、火箭等產品的正向創新設計；

 

l  總體方案三維模型化且能自動生成多領域分析所需的分析模型，設計模型更新后分析模型可自動更新，可實現基于模型的多領域快速分析及優化，可設計出更優的彈箭總體方案；

 

l  統一的方案數據管理模式支持快速多方案設計，支持方案快速評估與選型，實現優中選優，為工程研制提供更準確的方案輸入，減少工程研制階段的返工迭代，縮短研制周期；

 

l  單機部署及應用方式，可實現在競標現場和客戶現場的方案演示與調整，采用模型化的方式可更好地展示方案全貌，提升項目競標成功率和客戶滿意度。

 

3、典型應用

 

某研發中心總體設計部門利用MRDS軟件對某空天飛行器總體方案進行了快速設計及分析，主要可實現外部導入外形的缺陷診斷與外形重建，外形分部件參數化快速創建，基于部件外形的結構快速布置，冷結構包絡體生成，系統模型布置模塊包括詳細模型布置、參數化機構模型布置、簡化模型布置等，形成總體設計方案后可對內部空間進行分析檢查，如果不滿足要求，可以進行布局調整，形成滿足要求的總體布局方案?；诳傮w方案三維模型，可以進行飛行器質量特性分析、質量分站分析和推進劑切分計算。為后續研發階段提供重要數據支持。

 

某飛行器總體設計方案三維模型

 

應用案例系統架構