水中兵器动力系统协同设计思路及关键技术

刘景云 ,刘 轶 ,孙 涛 ,高慧中 ,刘 洋

(1.中国船舶集团有限公司 第705 研究所,陕西 西安,710077;2.海军装备部驻北京地区军事代表局,北京,100076)

0 引言

在多变的世界格局和紧张的南海局势下,我国海洋强国战略发展对水中兵器装备的要求越来越高,型号研制任务越来越多样化,研制周期也需大大缩短。构建体系化的设计能力、探索新的研发模式是解决该问题的重要途经。

国外先进动力研发机构(如波音、空客及罗罗公司)已建立起数字化设计体系、仿真和试验的工具、流程及方法,具有先进的数字化协同设计、生产、测试及运维平台和产品全生命周期的质量管理能力。国际航空、舰船等动力研发机构为了进一步缩短研发周期、降低研制成本,其研发体系正朝着数字化、虚拟化、协同化和集成化方向发展。在国内,国有资产监督管理委员会办公厅于2020年8 月发布了《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》,强调要建设基础数字技术平台,加快数字孪生等前沿技术研究[1]。

水中兵器动力系统涉及的发动机型号种类多,研发周期长,且试验成本高。为了满足水中兵器动力系统快速、持续、可靠的发展,同时降低研发成本,迫切需要一种先进的、符合当前型号研制任务的、可应用于产品研发生命周期过程的数字化设计平台,并从根本上改变传统的产品研发模式,以此大幅度提高产品质量、缩短产品研发周期、降低研发成本,实现传统研发流程及管理模式的革新,提升自主设计和创新设计能力。

1 数字化发展背景需求和现状分析

1.1 背景需求分析

当前各行业均面临着市场需求、行业竞争、研发周期和生产成本等诸多挑战,因此进行研发体系升级和商业模式转型是实现企业降本增效,并提升行业竞争力的有效举措。而数字化转型是国内外各行业,尤其是工业领域领军企业正在经历的过程,也是未来的发展趋势。

以鱼雷为代表的水中兵器在国际形势和海军需求的背景下,除了新技术支撑产品的更新换代,最重要的是提高产品研发效率和质量,以最短的研制周期来追赶世界一流水中兵器技术,才能在日趋激烈的军备竞争中保留优势。水中兵器动力系统的设计研发是涵盖诸多学科的复杂系统工程,涉及的发动机型号种类多、研发周期长、试验成本高,因此亟待研发模式转型。当前水中兵器动力系统的设计体系是传统的“基于文档的系统工程”(document-based system engineering,DBSE)体系(见图1),这种串行模式下,各专业人员交互少,极易产生周期长、成本高和效率低等问题。

图1 基于DBSE 的动力组件设计流程图Fig.1 Flow chart of the DBSE-based power component design

“基于模型的系统工程”(model-based system engineering,MBSE)设计体系采用标准系统建模语言构建贯穿于整个研发流程的数字化模型,实现了研制过程关联信息的数字化描述、集成和共享,是提高产品质量和性能,降低研制成本,缩短研制周期,并提高研制效率的重要途径和手段,其基本流程如图2 所示。与DBSE 设计模式相比,其优势主要体现在:通过模型可实现信息可视化和表达唯一性、完整性和一致性,以及知识积累沉淀固化后的可重用性;采用并行设计模式将设计过程中的“大反复”改为“微循环”,避免了串行设计、试制和验证过程中出现的频繁更改、反复迭代等问题。

图2 MBSE 设计基本流程Fig.2 Basic process of MBSE design

国际系统工程协会(international council on systems engineering,INCOSE)发布的《SE 愿景2020》中定义[2]:MBSE 是建模方法的形式化应用,以使建模方法支持系统需求、设计、分析、验证和确认等活动,这些活动起始于概念设计阶段,一直贯穿到设计开发、生产制造以及后续全生命周期。模型的涵义在于:围绕不同专业维度对研究对象特性的描述,先通过分解、降维和抽象等方法使复杂问题简单化、直观化,再通过不同维度的重构使对象描述更加全面、具体、清晰。如动力系统的模型包括结构设计的三维模型、系统控制的传递函数、力学的有限元分析,以及流体和传热的计算仿真等不同专业维度的模型。MBSE 即为采用通用化、标准化和体系化的模型来指导动力系统设计等工程实践的方法论。以某泵设计为例,当改变一个设计参数,泵的特性随之发生改变,传统的系统工程解决途径是通过性能试验来验证所改变的特性;而MBSE 则是利用模型或数字样机进行准确计算或预测获得,其成本和周期必然大幅缩减。

因此,水中兵器数字化发展是以需求驱动的研发模式转型。所述需求即为成本需求(缩短研发周期,以数字化模型仿真预测评估代替以实物样机的试验验证)和发展需求(国际形势变化日趋严峻,海洋强国战略亟需装备产品的先进性和更新换代,行业内部竞争激烈)。诚然,水中兵器动力系统数字化发展之路必将是革命性的趋势,伴随着难以克服的阻力,需要行业发展甚至社会发展来牵引。

1.2 国外发展现状

MBSE 的概念在上世纪80 年代就在软件工程领域得以应用,随后,统一SYSML 建模语言产生并被集成至MBSE 工具中。2007～2017 年间,MBSE迎来了复苏和高速发展期,并逐步趋于成熟。这体现在国际领军企业的数字化转型发展中。

美国国防部(United States Department of Defense,DoD)自21 世纪以来便致力于装备的数字化转型,现已从产品数字化(交付数字化装备)进入过程数字化(系统全寿命周期数字化)阶段。DoD 于2018 年发布了《数字工程战略》[3],旨在推进基于MBSE 的数字化在装备全寿命周期管理的应用;美海军信息战系统司令部于2019 年10 月完成了基于MBSE 的数字孪生模型的搭建,并计划在2020年底前应用于林肯号航母(CVN 72)以提升航母信息战能力[4]。波音公司通过构建集成开发框架来提供各专业工程师集成化的需求/架构/分析环境;同时采用基于集成化的数据环境,实现MBSE 方法的集成应用,推进全新研发模式转型,覆盖了从概念、需求到设计、生产的产品全生命周期。其中波音公司的T-7A 教练机即采用数字工程方法流程,仅用了3 年就实现从全新设计到验证机首飞,同时工程质量提高75%,装配工时减少80%,软件开发和验证时间缩短50%[5]。洛克希德·马丁公司为了解决工程师在不同学科之间采用互相隔离的“点对点”建模模式的局限,提出了“集成化数字样机”的构建,以基于MBSE 的系统架构模型为核心,将不同专业通过架构模型关联,构建了业务依赖、学科交织及仿真协同的“数字化织锦”。

法国泰雷兹集团从2005 年开始就着手研究基于模型的综合工程方法ARCADIA,并基于图形化建模工作台开发出Capella 建模工具[6],为系统、软件和硬件架构师提供丰富的方法指导,被广泛部署在全球所有泰雷兹领域(国防、航空航天、航天、交通、身份和安全等)的运营项目中[7]。而作为法国百年软件工业巨头的达索公司,其集团下的3D体验平台(3D Experience)采用建模+仿真的数字化方式搭建了虚拟与现实之间的桥梁,通过数据共享+PLM 生命周期管理打通研发部、设计部、供应链和生产部之间的渠道,并成功应用于国内外航空、汽车以及电子等领域[8]。

此外,航空领域的龙头企业空客公司已全面采用MBSE 进行飞机的设计研发;罗罗公司基于 INCOSE系统工程手册[9]制定了涵盖需求管理、系统功能分析和系统架构设计的系统工程能力框架,且已在型号项目中得以实践和应用[10]。在船舶领域,日、韩、美、欧等造船强国均采用了产品模型设计和产品数据管理系统,实现了并行协同设计和生产。

1.3 国内发展现状

中国航空领域在十多年前便开展了MBSE 的应用研究和实践探索,且多数院所已逐步建立起数字化设计系统建设方案或架构体系。中国航发商用航空发动机有限责任公司结合航空发动机研发体系流程定义,实现了对发动机研制过程的任务管理、流程管理、工具管理、数据管理和工程数据库建设,通过集成化、模块化设计实现了总体方案的快速设计[11]。中国航发西安航空发动机有限公司运用数字化方法和工具,完成了数字化条件下航空发动机制造全过程协同技术平台建设,在提高工艺工装设计效率、缩短航空发动机研制周期等方面取得明显成效[12]。中航工业西安航空计算研究所在某型动力电子控制系统设计中进行了探索[13]。此外,中航工业飞行自动控制研究所、中航工业集团成都飞机设计研究所和中航工业第一飞机设计研究院等单位均对MBSE 研究与应用进行了探索和实践,并取得了明显成效。

在航天领域,中国空间技术研究院载人航天总体部将 MBSE 方法应用于载人飞船交会对接任务中,提高了设计效率,改善了人员沟通,并进一步降低了设计风险[14],同时通过建立载人航天器的全生命周期模型系统地验证了该方法[15]。中国航天系统科学与工程研究院将MBSE 方法引入卫星总体设计过程,提出了基于模型的卫星总体设计方法与流程,采用SYSML 对卫星任务进行建模,验证了MBSE 方法能够提高设计信息的一致性和可追溯性[16]。西安航天动力研究所构建了液体火箭发动机协同平台,提供系统方案优化设计以及基于软件工具和自研程序的各组件级工业设计软件,并与知识管理系统和工程数据管理系统(engineering data management,EDM)集成;按照并行工程理念首次采用基于Pro/E+Intralink 平台的三维数字化协同设计技术,以及基于集成产品开发团队(integrated product team,IPT)的数字化研制模式,建立了基于三维模型成熟度的 IPT 制度[17],实现了基于三维模型的设计工艺协同、科研生产全过程的数据信息整合和多维度监控,提升了型号研制管控精细化程度,推进了液体火箭发动机设计模式由“任务型”向“能力型”转变[18]。

船舶领域数字化总体发展点多面广,且多数集中在船舶制造领域。在生产制造方面,数字化可从基础层面解决设计与制造单位、总体与分系统单位之间协同程度不深,二维图纸交付环节较多,数据无法直接传递从而影响研制周期,以及质量难控制等问题[19-20]。例如,中国船舶集团有限公司701 所舰船数字化研究室规划应用了基于三维数字化产品定义技术(model based definition,MBD)的舰船厂所协同设计新模式;广州广船国际股份有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司和中国船舶集团有限公司708 所均采用了基于达索系统的三维体验平台,在企业设计业务流程与管理、研发创新能力探索与实践等方面跨出了关键一步。在数字化协同设计方面,各单位从船舶快速数字建模入手,对支持船舶数字化设计平台或方法的关键技术进行了研究[21],采用自上而下的设计思想对船用柴油机数字化协同设计方法的关键技术进行了研究[22],并基于船舶并行协同设计技术理念,构建了船舶并行协同设计管理平台[23];中国船舶集团有限公司703 所搭建了一套综合化、集成化且可持续发展的燃气轮机设计平台,实现了对燃气轮机设计项目流程的管控,同时产品研制过程中各个参与方的协同配合、知识共享以及数据的集成提高了工作效率和设计质量。

从对国内军工企业(尤其是“三航”领域)数字化发展现状的分析结果可知,虽与国际化先进水平仍有很大差距,但在某些领域已经做出了深度探索,取得了可观的成效,而且奠定了一定的基础。兵器动力和核动力领域也有不少数字化进展的报道[24]。各行业企业在虚拟仿真、产品设计和内部项目管理等协同方面有了较大发展,然而多数仍处于单点、单线模式,没有将孤岛形成协同网络,主要体现在:1) 各设计、制造和试验等配套单位之间的数字化协同研制流程未打通;2) 多学科、多系统、多维仿真验证体系未建立;3) 基于模型的产品设计、制造工艺、仿真验证和应用维保的全生命周期数字化协同研制标准体系未建立。以鱼雷发动机为代表的水中兵器动力系统领域在数字化发展方面基本处于起步阶段,仅在多学科半实物耦合仿真与建模等基础应用方面进行了研究,离走上基于MBSE 的协同设计之路还相差甚远。

2 水中兵器动力系统数字化发展思路

为了满足发展需求和形势需要,对水中兵器动力系统产品的要求越来越苛刻,产品更新换代越来越快,研发周期越来越短,可靠性要求越来越高。当前行业又存在关键技术难突破,成熟技术未固化,设计手段落后等问题,这些都阻碍了产品的数字化快速设计。

水中兵器动力系统数字化发展的目的在于依托MBSE 理念提出数字化协同设计架构,通过构建数字化协同设计平台,实现动力系统产品设计模式转型,提升自主化设计能力,具备“快速、高效、可靠”的产品设计体系。因此,通过借鉴国内外行业数字化发展的方向和实践,结合水中兵器动力系统当前的发展现状,提出水中兵器动力数字化发展的主要思路。

2.1 关键能力技术突破与固化

MBSE 是一种先进的理念和思想,数字化协同设计研发是一种新型研发模式,因此数字化发展是基于先进理念和模式去解决传统设计、生产和制造过程中的某些关键问题,但不可能突破先进工艺、材料等基础学科领域的关键技术。而往往阻碍新技术、新装备发展的是某项关键技术无法突破。抛开关键技术谈数字化发展无异于空中楼阁、纸上谈兵。此外,在长期的研究和实践应用中必然积累了一些成熟技术,如设计方法、算法流程和工艺规范等,数字化发展的首要任务是将设计过程中涉及的各专业设计领域的程序、方法和仿真流程进行可视化封装,使一些成熟通用的技术沉淀、固化下来,形成基于通用模型的知识组件,避免因人员流动、资料丢失等造成技术无法传承,从而提高再设计效率。

对于水中兵器动力系统而言,在关键技术突破方面,需要开展能源动力关键部件(如发动机、减速器和燃料舱等)、新型能源动力比能量以及高速旋转机械密封等关键技术研究,掌握多学科耦合数值建模与仿真分析方法,为驱动产品创新设计提供数字化设计技术支撑。在成熟技术固化方面,则需以模型经验知识积累与沉淀为目标,以设计体系的流程、工具和方法三要素为核心,封装发动机、燃料泵和海水泵特性仿真计算等方法,形成动力系统相关专业知识组件,实现典型产品结构性能快速迭代,支撑并完善动力系统自主研发。

2.2 基于模型驱动的协同设计

水中兵器动力系统型号种类多、难度大,从预研、立项论证到装备全过程周期长,随着各项技术和需求快速发展,某些关键技术或型号易于更新换代,甚至下一代产品从原理、结构到性能几乎完全不一样,因此基于原有成熟技术和模型的快速迭代设计将无用武之地。然而一些关键零部件或功能具有通用性的部件(如泵、阀等)的设计流程、方法和模型的可延续性较好,某些通用技术(如流体计算、强度校核等)可复用程度高。

针对水中兵器动力系统特点,结合水中兵器动力系统设计体系数字化水平低、多学科耦合松散、设计流程协同程度低以及全寿命周期数据管理与数据挖掘手段落后等问题,从顶层规划制定易于落地的数字化实施方案,以某些成熟的典型产品和技术为试点,开展数字化平台框架与接口、体系架构优化设计、专业资源库构建、过程数据挖掘/数据知识化/知识工具化以及工具软件集成与管理等研究。进而形成水中兵器动力系统数字化协同设计平台基础架构,并与全雷协同设计平台、知识管理系统、产品数据管理(product data management,PDM)和多学科耦合仿真平台等现有或正在建设的数字化基础平台进行数据与业务融合,建立基于模型的系统工程数字化设计平台,具备参数优化、协同设计、功能仿真、虚拟现实、数字化验证及性能评价的能力,大幅提高效率,降低成本,提升自主研发水平和创新能力。

2.3 数字孪生样机

水中兵器动力系统新型产品设计过程中迫切需要在方案论证、方案设计、技术设计和工艺设计阶段,采用数字孪生技术,建立涵盖动力系统的数字孪生样机或模型,从功能、性能和行为等方面对动力总体、分系统和设备进行多学科、多领域和高逼真度的仿真、测试和评估,改进设计缺陷,减少设计迭代周期,提升设计效率。

基于MBSE 思想和数字孪生技术,构建水中兵器动力系统产品三维数字模型,实现真实产品的设计、生产、实验及使用全寿命周期进行评估、修改和完善。围绕建立设计体系,提升自主研发能力的基础目标,集成通用软件、专用软件、设计方法、设计准则与数据库,构建合理、扩展性强且关键功能成熟易用的数字孪生样机,满足多学科耦合、多流程交互的设计需求。进而实现概念设计的快速生成与迭代,方案设计的高精度仿真,工程设计的虚实结合评估验证,并最终实现基于模型的设计与流转,全面提高水中兵器动力系统行业自主设计开发能力,支撑型号研制,解决现役装备的技术基础问题。

3 水中兵器动力系统协同设计架构及关键技术

水中兵器动力系统是围绕原动机 (包含活塞式发动机、燃气涡轮机、蒸汽涡轮机和水反应金属燃料发动机等多种类) 及燃烧室、泵、阀等辅机共同构建的特种动力装置,产品研制周期长,且每型产品构造甚至原理截然不同。这就导致产品的设计流程及方法固化非常困难,即使建立起某型整机的协同设计平台,但出于技术发展受限或机型更新迭代的需求,暂不需要对该型更新迭代的研制需求。因此,对于水中兵器动力系统来说,不能一味地仿照航空航天动力等协同设计的发展路线,需要结合自身特点,构建适应于水中兵器动力系统的协同设计研发模式。

应当抓住水中兵器通用技术和共用结构部件,如海水泵、截止阀和叶轮盘等,对不同型号产品普适性较高的部件,化整为零进行典型部件的协同设计研发。并结合专业划分,以专业建设为纵向发展,以结构、流体、燃烧、振动和密封等基础学科在水中兵器的工程实际应用为牵引,开展协同设计研发。在水中兵器动力系统研发过程中,存在着大量跨学科、跨领域的协同设计。协同设计过程需要多轮不断迭代,不同学科、不同软件之间存在数据交互,不同部门、团队之间需要大量协调。同时,设计流程混乱且未固化。基于以上产品设计特点,需要集成基于数据的跨专业、跨工具的协同设计平台,有效地开展并行设计,并组织和管理项目和数据。

构建基于MBSE 模式的动力数字化协同设计平台,引导科研生产模式由传统的基于文档的研发模式向基于模型的研制模式转型。而要推动MBSE 理念的落地,必须借鉴先进典型案例,结合自身指定切实可行的实施路线,以数字化协同设计平台为抓手,以型号研发为应用试点,研究流程规范和设计体系。形成工具化、模块化的知识组件,打通面向产品研制的设计流程,逐渐形成自主、可靠的MBSE 协同设计平台。

3.1 动力数字化协同设计平台构建技术

水中兵器动力系统数字化协同设计平台是以各型能源动力装置的设计流程为核心,基于统一的IT 架构和通用业务组件,面向水中兵器动力系统研发业务需求,开发专用业务组件,基于自身业务流程与各类专业设计、分析仿真、产品数据管理和项目管理系统的集成,构建支持产品设计快速迭代、工程协同和综合集成,且具备自主知识产权的专业应用系统。

构建面向水中兵器动力系统协同设计平台架构,在软件逻辑架构、开发架构、运行架构和功能架构基础上,形成基于协同设计任务流、控制流和数据流的平台软件架构,实现包含用户管理、组织机构管理、功能管理、系统菜单管理、系统参数管理、角色权限管理和日志管理等功能。在高度开放、灵活且可扩展的平台框架上,突破现有研发模式,针对动力系统研发特点开发相应的模块。实现对整个动力数字化设计与仿真验证系统所用的商用软件、非标软件、模型、流程、数据以及设计经验的统一调配与管理,同时实现知识库、数据库及工具模板库等信息系统的集成(见图3),为MBSE 的实践应用提供基础方案论证。

图3 水中兵器动力系统协同设计平台架构Fig.3 Collaborative design platform architecture of underwater weapon power system

构建统一的数据存储与交互标准是实现协同设计的首要工作,对专业内及专业间数据交互全过程进行标准化建设,如数据格式和名词语义的统一。在同一质量管理体系和标准化体系下协同设计,甚至在同一模型上开展工作,如此能够使跨专业学科或跨部门间基于统一的设计标准和数据流交互并行开展工作。同时可以将设计分析和加工制造融合集成,实现三维可视化模型与二维工程设计图纸及工艺规程之间的数据流融会贯通。因此以同一标准规范和统一数据存储与交互,可为实现工程数字化应用提供数据基础。

3.2 协同设计流程管理技术

突破现有“基于文档”的设计模式和研发框架,为动力系统研制过程建立统一的任务单元模型,将任务管理与流程管理融合为一体,对研制过程进行全面实时监控,实现设计、分析、工艺和生产任务的有序管理和资源的合理配置,保证项目状态和进度的有效控制,并打通设计、分析、工艺和生产任务之间的信息流转通道,使得产品研制过程中各个参与方能够协同配合。

流程管理建立以任务为核心,以时间、逻辑、数据和消息等多种因素为驱动机制的协同流程管理系统,实现任务的自动下发与反馈、动态调整,以及任务多种触发因素的动态配置,从而提高各专业应用过程中对任务的管控效率,加强各专业协同工作的能力。流程管理用于系统的任务关系及流程关系定义,核心模块通过统一任务模型实现。

3.3 基于工具集成的设计仿真技术

集成水中兵器动力系统总体、泵阀组件、发动机组件和减速器组件设计流程以及不同专业学科的各类设计、仿真软件和自研程序,构建面向动力系统的专业软件包,支持动力系统多学科耦合设计与仿真,打通各类设计工具软件之间的数据流、控制流,实现跨学科的数据流通,提高设计循环效率,进一步实现多学科优化设计。

如图4 所示,通过工具集成设计环境可以把动力系统设计过程中的工具、方法和自研程序等进行有效的集成和封装,形成标准化可重用的工程模板,在此基础上构建面向产品的专业软件包和专业设计系统,例如涡轮机三维快速反设计专业系统、各种泵阀设计专业系统等。通过集成化设计提高设计效率,降低软件使用门槛,并实现工程设计过程中的知识捕捉、封装以及重用,形成知识工程中的知识组件,实现设计过程的可重复性、可追溯性和可变性。

图4 模板封装示意图Fig.4 Diagram of template package

3.4 专业资源数据库管理技术

数据管理主要是对工程设计过程中设计参数、设计模型、分析模型、分析结果、试验数据及报告等过程数据的管理,以及对产生这些数据的操作和过程的管理,是对PDM 系统的有效补充。主要包括动态建模、数据管理、数据展示、数据查询对比分析和数据安全等。

针对动力系统设计过程中产生和需要使用的基础资源类数据,建立统一的资源数据库管理系统,如发动机型号参数库、结构模型库和仿真模型库等,使基础资源类数据逻辑架构稳定、高效,并实现最大限度的共享和维护。构建项目数据过程中心,按照型号、项目要求,对各专业、各阶段产生的数据进行结构化组织,各任务执行者可以发布数据到项目数据中心,也可以引用并共享项目数据中心的数据。具备权限用户对数据的每一次修改,都会自动发布数据更新通知到相关设计人员,以便设计人员能够根据最新的数据进行设计分析工作。数据库管理以呈现专业室型号、项目知识为主,以结构树或平铺分区进行展示(型号、项目代号名称)。每个项目的知识按照研制阶段(如方案、工程设计、初样和定型等)进行分类,提供浏览查询知识界面,以及用以录入、上传及审批知识的窗口。

3.5 知识库、数据库集成技术

知识库、数据库能够收集,保存,转换,传递,更新并维护整个产品设计过程中的知识、经验、数据和资料等信息,为产品研制过程中的决策提供参考服务。知识数据管理与具体的设计活动相结合,设计人员在设计过程中,能够把设计人员的经验、知识积累到管理系统中,也可以根据当前的工作语境主动且智能地推送满足符合度的设计知识,使得知识与设计形成良好互动,实现知识共享和分发,真正做到知识驱动产品设计的整个过程,使企业的设计能力可以持续积累和提高。

结合水中兵器动力甚至总体系统现有的知识管理系统、PDM、数字化仿真平台等基础,梳理水中兵器动力系统协同设计平台与现有知识库、数据库集成所需的接口,与已有的知识库、资源库集成(见图5)。在调用工程模块进行设计分析过程中,系统能够传递用户当前设计分析工作的关键词信息至知识管理系统,通过知识库、资源库管理后台引擎搜索出匹配度满足要求的设计知识,主动推送到本系统供用户在线浏览,实现从知识管理上升到知识工程应用层面,便于不同部门、专业或部件设计者在设计过程中进行信息的实时交互,以达到全过程协同设计与管理的目的。

图5 知识库与数据库集成在线应用Fig.5 Integrated online application of knowledge base and data base

4 结束语

文中针对水中兵器动力系统数字化协同设计需求、现状及特点,结合国内外数字化发展先进典型案例,提出水中兵器动力系统数字化发展的主要思路,分析了水中兵器动力系统协同设计架构及关键技术,为构建基于MBSE 的水中兵器动力系统协同设计平台提供参考,引导科研生产模式向数字化发展方向转型。

水中兵器动力系统数字化发展是一项复杂的系统工程,不仅受技术条件和经济条件限制,也受外部环境以及自身观念等非技术条件的制约。应当以需求 (发展需求和成本需求) 为牵引,长期、持续地推进水中兵器动力系统设计体系的发展,做好总体规划和顶层设计,充分整合和利用现有资源,根据自身实际情况和特征,分阶段实施,边建边用,不断完善,建设适用于水中兵器动力系统的数字化协同设计平台,实现体系化研制能力的应用和提升。