一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法技术方案

本发明专利技术涉及飞行器燃油系统仿真计算领域，提出一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，具体包括以下步骤：S1：仿真准备；S2：搭建弹体油箱仿真模块；S3：搭建引射泵仿真模块；S4：搭建离心供油泵；S5：搭建电磁开关、压力传感器与燃油油滤仿真模块；S6：搭建弹体涡喷发动机仿真模块；S7：搭建气路减压阀仿真模块；S8：搭建供油管路仿真模块；S9：搭建质心计算模块；S10：搭建弹体飞行姿态控制仿真模块；S11：搭建燃油仿真模块；S12：将以上的各个功能模块整合成为完整的弹体燃油系统模型，开始仿真得到弹体油量、质心和管道压力的仿真计算结果。算结果。算结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法


[0001]本专利技术涉及飞行器燃油系统仿真计算领域，具体涉及一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法。

技术介绍

[0002]弹体燃油系统的主要功能是储存燃油，保证在任何飞控状态下向发动机供应具有一定压力的燃油，此外，燃油系统还兼具过滤油料中的杂质、冷却弹体其它发热系统、平衡弹体飞行姿态、控制弹体重心范围等附加功能。一般在燃油系统设计完成后需要对上述各功能进行设计参数验证。
[0003]当前弹体燃油系统的功能验证主要采用传统的试验方法和计算方法。其中，传统试验方法的精度高，但是在试验过程中需要反复加注、放出燃料，反复操作会增加燃油泄漏的风险，由于燃油的化学性质比较活波，易燃易爆，容易分解、挥发，有的还具有腐蚀性，一旦泄漏会对试验人员和环境造成很大的伤害；传统计算方法计算简便，但是精度较差，燃油温度、环境温度、载油量、油箱位置布置、供油顺序、飞行剖面等因素均对计算结果影响较大，且无法准确模拟空中环境，也无法直观地显示油箱内部管路走向与安装管口的节点，无法动态地显示油箱油量变化情况，无法动态显示加放油或供油整个阶段的管道压力变化及质心变化。

技术实现思路

[0004]针对传统试验方法需要反复加注燃油容易导致泄漏造成危险的影响，针对传统计算方法易受计算条件的影响，且无法直观地显示油箱内部管路走向与安装管口的节点，无法动态显示油箱油量变化、管道压力及质心变化的缺陷。本专利技术提供了一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，能够保证计算精度的同时实现对弹体燃油系统的动态仿真计算。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]所述一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，其特征在于，基于系统仿真软件建立弹体燃油系统仿真模型，对弹体燃油系统进行动态仿真，包括以下步骤：
[0007]S1：仿真准备
[0008]使用CAD软件建立油箱内部空间实体模型，将所建实体模型导入系统仿真软件，进行初步处理，获得仿真所需的解算模型；
[0009]S2：搭建弹体油箱仿真模块
[0010]使用系统仿真软件搭建弹体油箱仿真模块，并将S1中的解算模型导入并进行参数设置；
[0011]S3：搭建引射泵仿真模块
[0012]使用系统仿真软件搭建引射泵仿真模块，并进行参数设置；
Hydraulic)里的TFFPM01P、TFPU000和一维平动和转动机械系统(1D Mechanical)里的PM001，以及信号控制系统(Signal
·
Control)里的CONS00子模块搭建；通过TFPU000子模块设置供油泵的性能参数。
[0038]所述步骤S5中电磁开关采用Amesim软件中热工流体系统(Thermal Hydraulic)里的TFPV0022子模块搭建；压力传感器采用Amesim软件中热工流体系统(Thermal Hydraulic)里的TFPS00、TFC01与信号控制系统(Signal
·
Control)里的CONS00子模块搭建；燃油油滤仿真模块采用Amesim软件中热工流体系统(Thermal Hydraulic)里的TFORT0子模块搭建；通过TFORT0子模块设置油滤的性能参数，通过TFPV0022子模块设置电磁开关的性能参数，通过TFPS00子模块设置压力传感器的性能参数。
[0039]所述步骤S6中弹体涡喷发动机仿真模块采用Amesim软件中燃气轮机系统(Gas Turbine)里的GTECOMP000、GCSRCVTPFRAC01、GCCH03、GTEINJ00、GTECCPZ01、GTECCSZ01、GTETURB000、GCPEC01、GTEVOR01、GCSENMDOT02和信号控制系统(Signal
·
Control)里的CONS00，以及一维平动和转动机械系统(1D Mechanical)里的MECRL0、MECRL0A子模块搭建；通过GTECOMP000、GTECCPZ01、GTECCSZ01、GTETURB000子模块设置涡喷发动机的参数。
[0040]所述步骤S7中气路减压阀仿真模块采用Amesim软件中飞行器燃油系统(Aircraft fuel system)里的MECRL0A、气源系统(Pneumatic)里的PNPC0、PNBP001、P4NODE1、PNPS001、PNCV010、PNRV00、PNRV02子模块搭建；通过PNRV02子模块设置气路电磁阀的性能参数。
[0041]所述步骤S8中供油管路仿真模块采用Amesim软件中飞行器燃油系统(Aircraft fuel system)里的ACFTNK2FILVOR001、ACFFIBPPN10、ACFFILPN003子模块搭建；通过ACFTNK2FILVOR001、ACFFIBPPN10、ACFFILPN003子模块设置供油管路的性能参数。
[0042]所述步骤S9中质心计算模块采用Amesim软件中飞行器燃油系统(Aircraft fuel system)里的ACFGEOMSENSOR001与信号控制系统(Signal
·
Control)里的SPLT0、MUL00、JUN3P、DIV00、CONS00子模块搭建；先通过ACFGEOMSENSOR001子模块获取每一个弹体油箱的质量质心坐标，再通过MUL00、GA00、JUN3P、DIV00、SPLT0子模块叠加计算弹体整体的质量质心，具体计算方法如下：
[0043]首先从ACFGEOMSENSOR001子模块中读取出每个油箱里所含燃油对应的质心坐标(X
i
，Y
i
，Z
i
)和每个油箱里所含燃油对应的质量m
i
；
[0044]再根据弹体整体质量质心模块的定义采用加法器模型和函数模型去组合计算得出弹体质心为：
[0045][0046][0047][0048]其中(X
弹体
，Y
弹体
，Z
弹体
)表示弹体整体质心坐标，(X
空油
，Y
空油
，Z
空油
)表示弹体空油状态下质心坐标、m
弹体
表示不含燃油结构的弹体重量。
[0049]所述步骤S10中弹体飞行姿态控制仿真模块采用Amesim软件中飞行器燃油系统(Aircraft fuel system)里ACFATTISIMP001、cons00与燃气轮机系统(Gas Turbine)里的ATBMISSION01子模块搭建；通过ACFATTISIMP001和ATBMISSION01子模块设置飞行姿态参数。
[0050]所述步骤S11中燃油仿真模块采用Amesim软件中TFFD04子模块搭建,通过TFFD04设置燃油类别。
[0051]有益效果
[0052]本专利技术提出的一种基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，其特征在于，基于系统仿真软件建立弹体燃油系统仿真模型，对弹体燃油系统进行动态仿真，包括以下步骤：S1：仿真准备，使用CAD软件建立油箱内部空间实体模型，将所建实体模型导入系统仿真软件，进行初步处理，获得仿真所需的解算模型；S2：使用系统仿真软件搭建弹体油箱仿真模块，并将S1中的解算模型导入并进行参数设置；S3：使用系统仿真软件搭建引射泵仿真模块，并进行参数设置；S4：使用系统仿真软件搭建离心供油泵仿真模块，并进行参数设置；S5：使用系统仿真软件搭建电磁开关、压力传感器与燃油油滤仿真模块，并进行参数设置；S6：使用系统仿真软件搭建弹体涡喷发动机仿真模块，并进行参数设置；S7：使用系统仿真软件搭建气路减压阀仿真模块，并进行参数设置；S8：使用系统仿真软件搭建供油管路仿真模块，并进行参数设置；S9：使用系统仿真软件搭建质心计算模块，并进行参数设置；S10：使用系统仿真软件搭建弹体飞行姿态控制仿真模块，并进行参数设置；S11：使用系统仿真软件搭建燃油仿真模块，并进行参数设置；S12：将以上的各个功能模块整合成为完整的弹体燃油系统模型，并进行整体参数和仿真参数设置，开始仿真得到弹体油量、质心和管道压力的仿真计算结果。2.根据权利要求1所述一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，其特征在于：所述系统仿真软件为Amesim软件。3.根据权利要求1所述一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，其特征在于：所述步骤S1中所用CAD软件为CATIA软件或UG软件。4.根据权利要求1所述一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，其特征在于：所述步骤S1中解算模型为固定姿态模型或可变姿态模型，其中，固定姿态模型用于地面试验的动态仿真，可变姿态模型用于空中试验的动态仿真。5.根据权利要求1所述一种基于系统仿真软件的弹体燃油系统动态仿真计算方法，其特征在于：所述步骤S2中弹体油箱仿真模块采用Amesim软件中飞行器燃油系统里的ACFTANKIN01、dynamic demux for tank port with gas mixture、ACFPLGGM02、ACFNULLMOTIONSOURCE001、ACFGAU01、ACF2THHGM001、ACF2GM001、VDSSINK01、ACFDMX001子模块搭建；其中，ACFDMX001子模块用于其他模块与油箱模块的连接，通过ACFTANKIN01子模块设置弹体燃油箱的参数；所述步骤S3中引射泵仿真模块采用Amesim软件中热工流体系统里的TFEJECT0020、热工流体阻力系统里的TFBP10E、TF3P02、TFL000、TFEJECT0010子模块搭建；通过TFEJECT0010子模块设置引射泵的性能参数；所述步骤S4中供油泵仿真模块采用Amesim软件中热工流体系统里的TFFPM01P、TFPU000和一维平动和转动机械系统里的PM001，以及信号控制系统里的CONS00子模块搭建；通过TFPU000子模块设置供油泵的性能参数；所述步骤S5中电磁开关采用Amesim软件中热工流体系统里的TFPV0022子模块搭建；压
力传感器采用Amesim软件中热工流体系统里的TFPS00、TFC01与信号控制系统里的CONS00子模块搭建；燃油油滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄累，
申请(专利权)人：西安科为实业发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：