第1章 概論 …………………………………………………………………………………… 1

1 . 1 產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)概念 ………………………………………………………………… 1

1 . 2 航天型號(hào)數(shù)字化研制發(fā)展歷程 ……………………………………………………… 3

1 . 3 航天產(chǎn)品數(shù)字化研制專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 ………………………………………………… 4

1 . 3 . 1 面向型號(hào)研制的數(shù)字化技術(shù)發(fā)展框架 ………………………………………… 4

1 . 3 . 2 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 …………………………………………………………… 6

1 . 4 國外軍工產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 ………………………………………………… 9

1 . 4 . 1 多學(xué)科并行協(xié)同設(shè)計(jì)仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 ………………………………… 9

1 . 4 . 2 虛擬設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證技術(shù)發(fā)展應(yīng)用 …………………………………………… 1 2

1 . 4 . 3 基于知識(shí)工程的設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展情況 …………………………………………… 1 5

1 . 4 . 4 數(shù)字化制造技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況 ……………………………………………… 1 6

1 . 4 . 5 數(shù)字化試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況 ……………………………………………… 1 7

1 . 5 國內(nèi)航天產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 ………………………………………………… 1 8

1 . 6 數(shù)字化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn) ………………………………………………………… 1 9

第2章 運(yùn)載火箭的系統(tǒng)組成與研制流程 ………………………………………………… 2 1

2 . 1 運(yùn)載火箭發(fā)展歷程及系統(tǒng)組成 ……………………………………………………… 2 1

2 . 1 . 1 運(yùn)載火箭發(fā)展歷程 ……………………………………………………………… 2 1

2 . 1 . 2 運(yùn)載火箭系統(tǒng)組成 ……………………………………………………………… 2 6

2 . 2 運(yùn)載火箭數(shù)字化研制流程 …………………………………………………………… 2 9

2 . 2 . 1 運(yùn)載火箭全數(shù)字化產(chǎn)品型號(hào)研制階段 ………………………………………… 2 9

2 . 2 . 2 全數(shù)字化產(chǎn)品型號(hào)研制的特點(diǎn) ………………………………………………… 3 1

2 . 2 . 3 運(yùn)載火箭數(shù)字化研制流程 ……………………………………………………… 3 1

2 . 3 運(yùn)載火箭研制特點(diǎn)分析 ……………………………………………………………… 3 3

2 . 3 . 1 運(yùn)載火箭產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)象的復(fù)雜性特點(diǎn) ………………………………………… 3 3

2 . 3 . 2 運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)過程特點(diǎn) ………………………………………………………… 3 4

目 錄

·Ⅵ ·

第3章 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù) …………………………………………………………………… 3 9

3 . 1 概述 …………………………………………………………………………………… 3 9

3 . 2 自頂向下設(shè)計(jì)方法 …………………………………………………………………… 3 9

3 . 2 . 1 自頂向下設(shè)計(jì)方法原理 ………………………………………………………… 4 0

3 . 2 . 2 運(yùn)載火箭總體三維數(shù)字樣機(jī) T o p D o w n設(shè)計(jì)應(yīng)用 ………………………… 4 4

3 . 3 運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)數(shù)字化快速設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 5 3

3 . 3 . 1 結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)流程 ……………………………………………………………… 5 3

3 . 3 . 2 結(jié)構(gòu)總體快速布局和設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 5 5

3 . 3 . 3 結(jié)構(gòu)初步參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化 ………………………………………………………… 5 6

3 . 3 . 4 結(jié)構(gòu)快速建模 …………………………………………………………………… 5 9

3 . 3 . 5 結(jié)構(gòu)快速分析 …………………………………………………………………… 6 3

3 . 3 . 6 結(jié)構(gòu)數(shù)字化快速設(shè)計(jì)系統(tǒng) ……………………………………………………… 6 5

3 . 4 運(yùn)載火箭管路數(shù)字化設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 6 7

3 . 4 . 1 管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 ……………………………………………………………… 6 7

3 . 4 . 2 結(jié)構(gòu)布局 ………………………………………………………………………… 6 8

3 . 4 . 3 管路設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 6 9

3 . 5 電纜數(shù)字化設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 7 6

3 . 5 . 1 原理圖設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 7 8

3 . 5 . 2 框圖設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 7 9

3 . 5 . 3 線束圖設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………… 8 0

3 . 5 . 4 三維交互 ………………………………………………………………………… 8 2

3 . 5 . 5 仿真分析 ………………………………………………………………………… 8 3

3 . 5 . 6 報(bào)表生成 ………………………………………………………………………… 8 4

第4章 基于模型的運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)技術(shù) …………………………………………………… 8 6

4 . 1 基于模型定義 (MB D) 技術(shù)概述 ………………………………………………… 8 6

4 . 2 MB D技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ……………………………………………………… 8 7

4 . 2 . 1 國內(nèi)外 MB D技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 …………………………………………………… 8 7

4 . 2 . 2 MB D技術(shù)的發(fā)展 ……………………………………………………………… 8 8

4 . 3 基于 MB D 的三維標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)建和體系框架 ……………………………………… 8 9

4 . 3 . 1 基于 MB D的三維標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)建 ……………………………………………… 8 9

4 . 3 . 2 基于 MB D的三維標(biāo)準(zhǔn)體系框架 ……………………………………………… 9 0

4 . 4 基于 MB D的產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同機(jī)制及協(xié)同信息表達(dá) ………………………………… 9 1

運(yùn)載火箭數(shù)字化工程

·Ⅶ ·

4 . 4 . 1 基于 MB D的產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同機(jī)制 ……………………………………………… 9 1

4 . 4 . 2 基于 MB D的產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同信息表達(dá) ………………………………………… 9 2

4 . 5 基于 MB D的數(shù)據(jù)集數(shù)字化定義 …………………………………………………… 9 3

4 . 6 基于 MB D的數(shù)據(jù)管理技術(shù) ………………………………………………………… 9 4

4 . 6 . 1 基于 MB D的 B OM 演變關(guān)系和管理過程 …………………………………… 9 4

4 . 6 . 2 基于 MB D的數(shù)據(jù)管理 ………………………………………………………… 9 5

4 . 7 支持 MB D的全三維標(biāo)注 C A D軟件 ……………………………………………… 9 5

4 . 8 MB D技術(shù)和三維標(biāo)注在運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 ………………………………… 9 7

4 . 8 . 1 三維標(biāo)注 ………………………………………………………………………… 9 7

4 . 8 . 2 三維簽審與可視化 ……………………………………………………………… 9 7

4 . 8 . 3 三維規(guī)范體系建設(shè) …………………………………………………………… 1 0 5

4 . 8 . 4 三維歸檔 ……………………………………………………………………… 1 0 6

第5章 數(shù)字化仿真技術(shù) …………………………………………………………………… 1 0 8

5 . 1 概述 ………………………………………………………………………………… 1 0 8

5 . 1 . 1 C A E仿真基本概述 …………………………………………………………… 1 0 8

5 . 1 . 2 運(yùn)載火箭總體設(shè)計(jì)的仿真舉例及特點(diǎn) ……………………………………… 1 1 0

5 . 2 仿真驅(qū)動(dòng)數(shù)字化設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 1 1 3

5 . 2 . 1 仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的理念 ………………………………………………………… 1 1 3

5 . 2 . 2 仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì) ………………………………………………………… 1 1 4

5 . 2 . 3 仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn) …………………………………………………… 1 1 5

5 . 2 . 4 構(gòu)建仿真技術(shù)體系 …………………………………………………………… 1 1 6

5 . 2 . 5 基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣 (D S M) 的火箭總體多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)仿真體系 ……… 1 1 6

5 . 3 力學(xué)仿真 …………………………………………………………………………… 1 1 8

5 . 3 . 1 流體力學(xué)仿真 ………………………………………………………………… 1 1 8

5 . 3 . 2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真 ……………………………………………………………… 1 2 8

5 . 3 . 3 力學(xué)環(huán)境仿真 ………………………………………………………………… 1 4 4

5 . 3 . 4 靜力學(xué)仿真 …………………………………………………………………… 1 5 1

5 . 3 . 5 熱環(huán)境仿真 …………………………………………………………………… 1 5 5

5 . 4 人機(jī)工程仿真 ……………………………………………………………………… 1 6 5

5 . 4 . 1 人機(jī)工程仿真 ………………………………………………………………… 1 6 5

5 . 4 . 2 人機(jī)仿真工具簡介 …………………………………………………………… 1 6 7

5 . 4 . 3 虛擬人機(jī)仿真技術(shù)在新型運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 ………………………… 1 6 8

目 錄

·Ⅷ ·

第6章 數(shù)字化工藝與制造技術(shù) …………………………………………………………… 1 7 6

6 . 1 概述 ………………………………………………………………………………… 1 7 6

6 . 1 . 1 三維數(shù)字化工藝和制造技術(shù) ………………………………………………… 1 7 6

6 . 1 . 2 國內(nèi)外三維制造平臺(tái)軟件產(chǎn)品 ……………………………………………… 1 8 4

6 . 2 三維數(shù)字化工藝管理 ……………………………………………………………… 1 8 6

6 . 2 . 1 三維數(shù)字化工藝內(nèi)涵 ………………………………………………………… 1 8 6

6 . 2 . 2 三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)核心技術(shù)問題 ………………………………………… 1 8 7

6 . 2 . 3 三維工藝規(guī)劃系統(tǒng)框架 ……………………………………………………… 1 8 8

6 . 2 . 4 三維機(jī)加工藝規(guī)劃 …………………………………………………………… 1 9 1

6 . 2 . 5 三維裝配工藝規(guī)劃 …………………………………………………………… 1 9 7

6 . 2 . 6 三維工藝數(shù)據(jù)管理 …………………………………………………………… 2 0 3

6 . 3 數(shù)字化加工制造 …………………………………………………………………… 2 0 5

6 . 3 . 1 數(shù)字化加工制造內(nèi)涵 ………………………………………………………… 2 0 5

6 . 3 . 2 數(shù)字化加工仿真 ……………………………………………………………… 2 0 5

6 . 3 . 3 數(shù)字化生產(chǎn)管理仿真 ………………………………………………………… 2 1 8

6 . 4 制造資源計(jì)劃管理 ………………………………………………………………… 2 2 8

6 . 4 . 1 制造資源計(jì)劃內(nèi)涵 …………………………………………………………… 2 2 8

6 . 4 . 2 制造資源計(jì)劃管理軟件系統(tǒng) ………………………………………………… 2 3 0

6 . 4 . 3 E R P在火箭研制過程中的應(yīng)用 ……………………………………………… 2 3 1

6 . 5 制造執(zhí)行管理 ……………………………………………………………………… 2 3 3

6 . 5 . 1 制造執(zhí)行系統(tǒng)定位 …………………………………………………………… 2 3 3

6 . 5 . 2 制造執(zhí)行系統(tǒng)功能 …………………………………………………………… 2 3 5

6 . 5 . 3 ME S在火箭制造中的應(yīng)用 …………………………………………………… 2 3 6

第7章 數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)技術(shù) ………………………………………………………… 2 4 1

7 . 1 概述 ………………………………………………………………………………… 2 4 1

7 . 1 . 1 協(xié)同設(shè)計(jì)概述 ………………………………………………………………… 2 4 1

7 . 1 . 2 數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái) ………………………………………………………… 2 4 3

7 . 2 航天型號(hào)并行設(shè)計(jì)過程技術(shù)狀態(tài)管理 …………………………………………… 2 4 7

7 . 2 . 1 技術(shù)狀態(tài)的定義 ……………………………………………………………… 2 4 7

7 . 2 . 2 基于基線的技術(shù)狀態(tài)管理 …………………………………………………… 2 4 8

7 . 2 . 3 批組技術(shù)狀態(tài)管理 …………………………………………………………… 2 5 2

7 . 2 . 4 階段并行技術(shù)狀態(tài)管理 ……………………………………………………… 2 5 5

運(yùn)載火箭數(shù)字化工程

·Ⅸ ·

7 . 3 基于 CM I I的型號(hào)產(chǎn)品工程變更控制技術(shù) ……………………………………… 2 5 9

7 . 3 . 1 型號(hào)設(shè)計(jì)過程更改類型 ……………………………………………………… 2 5 9

7 . 3 . 2 CM I I更改控制模型 …………………………………………………………… 2 6 0

7 . 3 . 3 型號(hào)工程更改落實(shí)與控制 …………………………………………………… 2 6 2

7 . 4 圖文檔生命周期管理技術(shù) ………………………………………………………… 2 6 7

7 . 5 跨廠所的數(shù)據(jù)會(huì)簽發(fā)放技術(shù) ……………………………………………………… 2 6 7

7 . 6 運(yùn)載火箭協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)應(yīng)用 ……………………………………………………… 2 6 9

7 . 6 . 1 總體功能框架 ………………………………………………………………… 2 6 9

7 . 6 . 2 產(chǎn)品設(shè)計(jì) B OM 結(jié)構(gòu)管理 …………………………………………………… 2 7 0

7 . 6 . 3 型號(hào)產(chǎn)品基線管理 …………………………………………………………… 2 7 3

7 . 6 . 4 型號(hào)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)管理 …………………………………………………… 2 7 3

7 . 6 . 5 型號(hào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更過程管理 ………………………………………………… 2 7 7

7 . 6 . 6 型號(hào)圖紙和技術(shù)文件對(duì)象管理 ……………………………………………… 2 7 8

7 . 6 . 7 同外部系統(tǒng)集成應(yīng)用 ………………………………………………………… 2 8 0

第8章 多學(xué)科協(xié)同仿真平臺(tái)技術(shù) ………………………………………………………… 2 8 2

8 . 1 仿真平臺(tái)的概念及主要內(nèi)容 ……………………………………………………… 2 8 2

8 . 1 . 1 仿真平臺(tái)的提出背景及需求 ………………………………………………… 2 8 2

8 . 1 . 2 仿真平臺(tái)產(chǎn)品概述 …………………………………………………………… 2 8 5

8 . 2 航空航天仿真平臺(tái)應(yīng)用案例 ……………………………………………………… 2 9 9

8 . 2 . 1 NA S A A E E先進(jìn)工程環(huán)境 …………………………………………………… 2 9 9

8 . 2 . 2 普惠I TA P S航空動(dòng)力總系統(tǒng)集成環(huán)境 ……………………………………… 3 0 0

8 . 2 . 3 某航天型號(hào)典型艙段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仿真系統(tǒng) …………………………………… 3 0 1

8 . 3 運(yùn)載火箭總體多學(xué)科協(xié)同仿真分析平臺(tái)應(yīng)用 …………………………………… 3 0 2

8 . 3 . 1 運(yùn)載火箭總體多學(xué)科協(xié)同仿真平臺(tái)的業(yè)務(wù)需求 …………………………… 3 0 2

8 . 3 . 3 運(yùn)載火箭總體多學(xué)科協(xié)同仿真平臺(tái)應(yīng)用內(nèi)容 ……………………………… 3 0 6

8 . 3 . 4 運(yùn)載火箭總體多學(xué)科協(xié)同仿真平臺(tái)應(yīng)用技術(shù) ……………………………… 3 1 5

第9章 試驗(yàn)數(shù)字化管理技術(shù) ……………………………………………………………… 3 2 5

9 . 1 數(shù)字化試驗(yàn)的概念及主要內(nèi)容 …………………………………………………… 3 2 5

9 . 1 . 1 數(shù)字化試驗(yàn)的提出背景及需求 ……………………………………………… 3 2 5

9 . 1 . 2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品概述 ……………………………………………………… 3 2 9

9 . 2 國內(nèi)外航空航天的試驗(yàn)數(shù)字化案例 ……………………………………………… 3 3 8

9 . 2 . 1 F 3 5飛機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)施 (V S I F) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ………………………… 3 3 8

目 錄

·Ⅹ ·

9 . 2 . 2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng) ………………………………… 3 3 9

9 . 2 . 3 國內(nèi)航天某單位總測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) ………………………………………… 3 4 1

9 . 3 運(yùn)載火箭試驗(yàn)數(shù)字化平臺(tái)應(yīng)用 …………………………………………………… 3 4 3

9 . 3 . 1 運(yùn)載火箭試驗(yàn)數(shù)字化平臺(tái)的業(yè)務(wù)需求 ……………………………………… 3 4 3

9 . 3 . 2 運(yùn)載火箭試驗(yàn)數(shù)字化平臺(tái)架構(gòu) ……………………………………………… 3 4 5

9 . 3 . 3 運(yùn)載火箭試驗(yàn)數(shù)字化平臺(tái)應(yīng)用內(nèi)容 ………………………………………… 3 4 6

9 . 3 . 4 運(yùn)載火箭試驗(yàn)數(shù)字化平臺(tái)應(yīng)用技術(shù) ………………………………………… 3 5 2

第1 0章 知識(shí)工程系統(tǒng)的應(yīng)用探索 ……………………………………………………… 3 6 5

1 0 . 1 概述 ………………………………………………………………………………… 3 6 5

1 0 . 1 . 1 運(yùn)載火箭研制工程對(duì)知識(shí)管理的需求 ……………………………………… 3 6 5

1 0 . 1 . 2 國內(nèi)外知識(shí)管理研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 …………………………………………… 3 6 7

1 0 . 2 知識(shí)工程基礎(chǔ)理論 ………………………………………………………………… 3 7 0

1 0 . 2 . 1 知識(shí)工程 ……………………………………………………………………… 3 7 0

1 0 . 2 . 2 T R I Z理論 …………………………………………………………………… 3 7 3

1 0 . 2 . 3 本體論 ………………………………………………………………………… 3 7 8

1 0 . 3 主流知識(shí)管理軟件系統(tǒng) …………………………………………………………… 3 8 4

1 0 . 3 . 1 億維訊的 P r o / I n n o v a t o r …………………………………………………… 3 8 4

1 0 . 3 . 2 安世亞太的知識(shí)工程平臺(tái) P E RA .K n o w l e M a n …………………………… 3 8 6

1 0 . 4 運(yùn)載火箭知識(shí)工程體系應(yīng)用探索 ………………………………………………… 3 8 8

1 0 . 4 . 1 知識(shí)管理建設(shè)思路 …………………………………………………………… 3 8 8

1 0 . 4 . 2 知識(shí)管理應(yīng)用路線 …………………………………………………………… 3 9 0

1 0 . 4 . 3 知識(shí)管理平臺(tái)軟件架構(gòu) ……………………………………………………… 3 9 1

1 0 . 4 . 4 應(yīng)用場(chǎng)景 ……………………………………………………………………… 3 9 3

參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………… 3 9 6