NASA, ABD Havacılık ve Uzay Endüstrisine Güçlü LAVA Yazılımını Sundu

NASA mühendisleri yıllardır görev başarısı veya başarısızlığı arasındaki fark anlamına gelebilecek hava akışı zorluklarını çözmek için Fırlatma, Yükselme ve Araç Aerodinamiği (LAVA) çerçevesi adı verilen bir araca yöneldi. Mühendisler bir uzay aracının yeniden girişte nasıl hareket edeceğini veya yeni bir uçak kanadı tasarımının yeterli kaldırma kuvveti yaratıp yaratmayacağını bilmeleri gerektiğinde LAVA'ya yöneliyorlar.

NASA yakın zamanda bu aracı havacılık camiasının kullanımına sundu.

LAV bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılım paketi NASA, ajansın kolektif uzmanlığından yararlanarak kritik havacılık görevlerini ilerletmek için geliştirildi. Havanın roketler, uçaklar ve uzay araçları etrafında nasıl hareket ettiğini şaşırtıcı bir doğrulukla tahmin etmeye yardımcı olur.

Mars iniş araçlarını simüle eden, fırlatma ortamlarını tahmin eden ve uçakları verimlilik için optimize eden aynı hesaplama araçları artık ABD'li araştırmacıların, şirketlerin ve yenilikçilerin kullanımına açık.

NASA'nın Kaliforniya Silikon Vadisi'ndeki Ames Araştırma Merkezi'nde LAVA ekibi lideri Jared Duensing, "Bu yalnızca yazılımın piyasaya sürülmesiyle ilgili değil; inovasyonu hızlandırmakla da ilgili" dedi. "Üniversite araştırmacıları daha karmaşık simülasyonlar yürütebildiğinde ve küçük şirketler tasarımları NASA düzeyinde hassasiyetle optimize edebildiğinde, yalnızca araçları paylaşmıyoruz, aynı zamanda potansiyeli de ortaya çıkarıyoruz."

Büyük sorular, hızlı cevaplar

NASA, havanın yeni uçakların etrafında nasıl hareket edeceğini tahmin etmek veya bir roket fırlatmasının gürültülü akustik ortamını simüle etmek için yıllardır hesaplama araçlarını kullanıyor.

En sevdiğiniz programı yavaş bir telefonda izlediğinizi ve onu kristal netliğinde 4K yüksek çözünürlükte ışık hızında bir ağa yüklediğinizi hayal edin. LAVA'nın havacılık simülasyonlarına getirdiği türden bir dönüşüm budur. Eskiden günler veya haftalar süren karmaşık sorunlar artık saatler içinde çözülüyor.

LAVA yazılımı aynı zamanda birçok görevi aynı anda çalıştırabilen ve geleneksel, daha genel amaçlı merkezi işlem birimleri kullanan sistemlerle karşılaştırıldığında güç tüketimini azaltabilen, grafik işlem birimleri (GPU'lar) olarak bilinen özel mikroişlemciler kullanan bilgisayar donanımıyla da uyumludur. NASA'nın en karmaşık havacılık uygulamaları için ihtiyaç duyulan geleneksel olarak maliyetli simülasyon yöntemleri için LAVA, NASA'nın amiral gemisi GPU tabanlı süper bilgisayarı Cabeus'ta olağanüstü verimlilik sağladı.

Ancak asıl buluş, LAVA'nın görünüşte imkansız olan rutini nasıl yaptığıdır. Havacılık ve uzay mühendisleri, basınç dalgaları, türbülanslı girdaplar ve akustik imzalar dahil olmak üzere görevler üzerinde derin etkileri olabilecek olayların yüksek kaliteli görüntülerini yakalamak için "ölçek çözümleme simülasyonlarına" güveniyor. Bunlar bir zamanlar kaynak ve zaman alıcıydı. Artık LAVA, bunları mütevazı bilgi işlem kaynaklarıyla çalıştırıyor, böylece acemi kullanıcılar için bile kolayca kullanılabilir ve üretilebilir hale geliyor.

NASA'da mühendisler, yeni nesil uçaklar için inovasyonu teşvik ederken, uzay araçlarının Ay ve Mars'a fırlatılıp indirilmesine yardımcı olmak için bu yetenekleri hayata geçirdi. NASA'nın Mars görevleri için süpersonik paraşüt dağıtımını anlaması gerektiğinde (Dünya atmosferinde kolayca test edemeyeceğiniz bir şey), LAVA kritik bilgiler sağladı.

Mühendisler buz oluşumlarının uçak performansını nasıl etkileyeceğini tahmin etmek zorunda kaldıklarında LAVA, uçuş güvenliği açısından kritik olan koşullar hakkında yanıtlar verdi.

Astronotların güvenli bir şekilde fırlatılmasına yardımcı olmak için Artemis görevleriLAVA, Artemis I'in fırlatılışını simüle ederek mühendislerin Uzay Fırlatma Sistemi Uçuş ortamı ayrıntılı olarak. Yazılımın piyasaya sürülmesi, endüstrinin aynı yeteneklerden yararlanabileceği ve bunları büyük süpersonik uçaklardan daha küçük teslimat drone'larına ve hava taksilerine kadar her şeye potansiyel olarak uygulayabileceği anlamına geliyor.

Üç yaklaşım, tek çerçeve

Çoğu hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı, mühendisleri tek bir yaklaşımı seçmeye zorlar; örneğin, tüm bir alet kutusuna ihtiyaç duyduğunuzda size çekiç verilmesi gibi. LAVA çerçevesi, bir simülasyondaki akışkanların (hava dahil) davranışını tahmin etmek için kullanılan ağlar veya bağlantılı noktalardan oluşan ızgaralar oluşturmak için üç seçenek sunar.

Bu, kullanıcıların belirli bir soruna bağlı olarak ağlar arasında geçiş yapmasına veya tahminleri karşılaştırmak için birden fazla ağ türü kullanmasına olanak tanır. Ayrıca LAVA'yı diğerlerinin yanında kullanabilirler analiz ve optimizasyon araçları tasarımları geliştirmek.

Diğer birçok NASA programı ve projesinin yanı sıra, LAVA üzerindeki çalışma NASA'nın desteğiyle desteklendi. Dönüşümsel Araçlar ve Teknolojiler Uçak performansını tahmin etmeye yardımcı olacak yeni hesaplama araçları geliştirmeye çalışan proje. Proje, NASA'nın Havacılık Araştırma Misyonu Direktörlüğü kapsamındaki Dönüştürücü Havacılık Konseptleri Programının bir parçasıdır.

LAVA'nın derinliklerine dalmaya hazır mısınız? Ziyaret edin NASA yazılım kataloğu bilgilere erişmek ve aracın hesaplama yetenekleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu LAVA ile ilgili seminer.