AMESim軟件在液體火箭發動機系統動態仿真上的應用

潘 輝，張黎輝

（北京航空航天大學宇航學院北京100191）

0 引言

液體火箭發動機（LRE）系統作為目前運載火箭和航天器的主要動力裝置，是由若干部、組件按照一定方式有機構成的復雜工程系統，其工作狀態直接決定推進系統的性能和可靠性，因此對發動機系統的工作特性進行計算機仿真研究有重要意義。

早在20世紀80年代末，美國馬歇爾空間飛行中心開發了火箭發動機瞬態仿真系統ROCETS[1]，ROCETS通過一些提示性的語言來實現工程模塊和系統之間的集成，沒有條件采用可視化界面，對于比較復雜系統的仿真顯得非常繁瑣。法國宇航局和宇航材料研究局于2000年開始聯合研制開發用于預測液體火箭推進系統瞬態特性的軟件CARINS[2]。國內對液體火箭發動機系統動態過程的模塊化建模與通用性仿真研究還處于初步階段。文獻 [3]依據模塊化思想建模，基于Simulink的發動機動態特性通用仿真在組合系統模塊時，信號之間的連接要由用戶確保一一對應，并且只能處理單向傳遞信號，對流體瞬變過程中大量存在的雙向信號 (如倒流)的處理有困難。文獻 [4]基于C++語言開發的發動機動態特性仿真軟件，在開發與構模時比較復雜。

工程系統高級建模和仿真平臺AMESim是廣泛應用于機電、液壓、氣動等領域的商業化工程軟件，采用基于物理模型的圖形化建模方式，具有豐富的通用標準元件庫，經過優化的智能求解算法，保證了快捷的運算速度和準確可靠的運算結果，軟件所提供的二次開發功能，為擴展軟件的應用領域提供了現實可能[5]。……