第215章 飞行器仿真阶段的关键进程

在航天智擎项目的推进浪潮中,飞行器仿真阶段承载着无数航天人的炽热期望与璀璨梦想,其间交织着复杂纷繁的情感与跌宕起伏的心理活动。

CAE实验室主任王中军博士静静地站在实验室的落地窗前,目光透过澄澈玻璃望向远方广袤无垠的天际。他心中既满是对此次仿真工作的期待,又萦绕着一丝难以言喻的紧张。他深知这一阶段对于飞行器的最终成功举足轻重,自己肩负的责任宛如泰山压顶般沉重。往昔在航天领域摸爬滚打的奋斗历程如电影般在脑海中闪现,一次次技术突破带来的欣喜、一回回遭遇挫折后的黯然,都汇聚成如今坚定如磐的自己。这让他暗暗发誓,定要将仿真工作雕琢至臻,绝不辜负团队成员满含信任的目光,更不能有负国家航天事业的神圣重托。

飞行器设计室主任魏蕊同样心潮澎湃。她对自己参与设计的飞行器倾注无数心血,深情厚谊仿若它是自己含辛茹苦孕育的孩子。等待仿真工作启动的日子里,她思绪常如灵动精灵,在脑海中轻盈穿梭,回顾飞行器的每一个设计细节,思考可能出现的问题以及如何与王中军博士的团队紧密配合解决。她既期待仿真结果能验证设计,又担心出现意外状况,这种矛盾心理促使她在工作中愈发谨慎细致,不放过任何一个可能影响结果的细微因素。

此时,项目团队的其他成员们也在各自岗位为仿真阶段的顺利进行忙碌着。他们分工明确,协同合作,确保人力、物力和前沿技术资源能及时、充足地投入到仿真项目中。有人专注于与外部供应商沟通,确保高性能计算设备、专业软件许可证以及特殊实验器材等物资按时到位,还精心绘制资源分配计划,详细记录资源使用情况和流向,以便及时察觉短缺或浪费问题并迅速调整。

在项目启动会议上,气氛庄重而热烈。王中军博士神色坚定地起身说道:“此次仿真工作意义非凡,我们必须充分发挥航天智擎工业软件平台的强大优势,紧密结合飞行器的精巧设计特点,制定出一套全面、精准且高效的仿真方案和缜密计划。”他眼神中透露出自信与果敢,试图将这份磅礴信心传递给在场每一个人,同时也在心底默默为自己打气。魏蕊紧接着补充:“没错,我会带领设计团队全力以赴,提供详细的设计数据和精准的技术参数,确保仿真模型能够真实如实地反映飞行器的实际情况。”

构建飞行器的仿真模型时,多物理场仿真算法被充分激活。王中军博士带领 CAE实验室团队成员,如同虔诚学者般对航天智擎工业软件平台的仿真软件深入研究、精细调试,依据飞行器需求配置相应模块和参数。然而,初始模拟计算就风波乍起,模拟飞行器在大气层内高速飞行时,多物理场仿真算法陷入困境,出现计算结果不收敛状况。

王中军博士心情瞬间沉重,焦虑与自责如潮水将他淹没。看着团队成员疲惫又失落的眼神,他暗自发誓找出解决办法。于是像执着侦探般,一遍又一遍检查模型,从网格质量、边界条件设置到物理参数输入,逐一排查问题因素。最终,他们想到算法研发团队的章一鸣博士。章一鸣博士接到求助后,迅速加入“救援阵营”。他仔细查看整个仿真模型和算法设置,通过深入分析计算过程数据流向和中间结果,发现问题症结在于多物理场耦合的迭代计算过程中时间步长设置不合理,致使信息传递误差积累。当章一鸣博士提出基于自适应时间步长调整的改进方法,并成功实施后,整个团队欢呼雀跃。

接下来,轨道仿真方面的工作也面临挑战。负责轨道仿真的小李看到偏差数据,心情低落到极点,自觉辜负团队信任,满心自责。王中军博士像给予温暖依靠的兄长拍拍他肩膀,鼓励大家一起解决问题。经深入分析,发现是计算过程对一些高阶引力摄动项处理不精确,导致轨道积分累积误差。章一鸣博士再度介入,凭借对轨道力学理论的深刻理解,提出改进的轨道积分算法,引入更精确引力摄动模型,采用变步长积分方法,能根据轨道位置和速度变化自动调整积分步长,有效减少计算误差。重新模拟计算后轨道精度显著提高,小李眼中闪烁激动泪花,为参与这样充满挑战又突破不断的团队深感幸运。

在整个仿真过程中,数据融合与处理算法如同不可或缺的智慧中枢。飞行器仿真产生海量数据,涵盖推进、控制、传感器等各子系统。此算法将不同传感器和仿真模型数据融合,例如,将惯性测量单元测量的飞行器姿态数据与光学传感器获取的外部目标位置数据融合,提高飞行器姿态和位置信息准确性。但数据融合时,因不同传感器数据频率和精度差异,出现噪声大、数据跳变问题。负责数据处理的小王急得像热锅上的蚂蚁,反复检查算法代码却毫无头绪。章一鸣博士指导团队采用基于卡尔曼滤波的数据融合优化算法,依据各传感器噪声特性和数据可靠性,对数据加权融合并实时更新滤波参数,有效降低数据噪声、平滑跳变,提高融合精度与稳定性。看到数据平滑稳定,小王长舒一口气,脸上露出欣慰笑容,感受到团队力量与知识魅力,也明白航天领域需不断学习探索。

完成初步仿真模型构建和部分关键场景模拟测试后,迎来重要评审环节。由航天智联项目的多位资深专家、技术骨干及相关领域外部顾问组成评审团队,像严苛考官对仿真工作阶段性成果进行全面评估。王中军博士详细汇报仿真模型建立过程、技术方法、关键参数设置及初步仿真结果分析,重点阐述三大算法各环节应用情况与成效,以及章一鸣博士解决算法应用问题的关键作用。评审专家们认真聆听,不时提出尖锐关键问题。一位有多年飞行器设计经验的专家问:“在结构动力学模型中,对于飞行器关键连接部位的力学特性模拟是否考虑极端工况下的疲劳损伤情况?这对飞行器长期可靠性至关重要。特别是在多物理场耦合的复杂环境下,如何确保疲劳分析的准确性?”王中军博士团队成员详细阐述针对连接部位的特殊疲劳分析算法、考虑的极端工况,及多物理场仿真算法辅助提高疲劳分析精度的方法,解答专家疑问。魏蕊针对飞行器设计与仿真结果关联补充汇报:“从目前仿真结果看,飞行器总体布局基本合理,但某些部件质量分布需依仿真数据优化,提高质心控制精度和姿态稳定性。数据处理分析中,充分利用数据融合与处理算法,从大量仿真数据提取有价值信息,为设计优化提供有力支持。”

评审专家们经深入讨论严谨分析,对仿真工作提出系列宝贵意见建议。结构仿真方面,建议细化网格划分,提升复杂结构局部应力集中现象模拟精度;推进系统仿真中,增加不同燃料杂质含量下发动机性能变化模拟分析,增强对实际燃料供应情况适应性;控制系统仿真中,考虑更多复杂干扰组合情况,验证控制系统鲁棒性。王中军博士和魏蕊虚心接受评审意见,立即组织团队制定详细改进计划。接下来的日子,团队成员加班加点,按计划对仿真模型和测试方案全面优化完善。

经过数月艰苦努力与不懈奋斗,在王中军博士和魏蕊团队紧密配合以及章一鸣博士技术支持下,飞行器的仿真阶段工作取得丰硕成果。通过各种飞行工况和任务场景模拟测试,发现并解决众多潜在设计问题,飞行器整体性能全面优化提升。这些宝贵仿真数据和经验,为后续飞行器制造和实际飞行测试提供坚实理论基础和技术支持,使航天智联项目朝着成功太空探索目标迈进坚实一步。期间,团队成员间情感愈发深厚,共同经历困难挫折,分享成功喜悦,为航天事业梦想携手无畏前行。