Управление исследовательских проектов в области аэронавтики NASA запустило краудсорсинговые кампании, направленные на существенное ускорение гидродинамических вычислений для перспективных летательных аппаратов. Кампании открыты на площадках Topcoder и HeroX. Их планируется закрыть 29 июня 2017 года. Победитель или несколько победителей получат приз в размере 55 тысяч долларов.

При проектировании летательных аппаратов сегодня широко используются различные методы вычислительной гидродинамики. С помощью этих методов можно рассчитывать аэродинамические формы различных объектов самолетов или вертолетов, моделировать их поведение в полете и рассчитывать воздушные потоки. Результаты таких вычислений затем проверяются в аэродинамических трубах и на летных испытаниях.

Для гидродинамических вычислений NASA использует программное обеспечение FUN3D, однако многие алгоритмы, используемые им настолько сложны, что между введением данных и получением результатов может занимать по меньшей мере неделю. Программный комплекс FUN3D работает на суперкомпьютере NASA Pleiades.

Целью краудсорсинговых кампаний является доработка программного обеспечения FUN3D или используемых им алгоритмов таким образом, чтобы гидродинамические вычисления производились на суперкомпьютере быстрее от десяти до десяти тысяч раз. Идеальным результатом будет считаться, если между введением данных и получением расчетов будет проходить не больше суток.

Моделирование ударных волн, образующихся на поверхности «тихого» сверхзвукового самолета. NASA

В апреле прошлого года Исследовательский центр Эймса NASA провел при помощи программного комплекса вычислительной гидродинамики LAVA расчет шумности открытого винтовентилятора перспективного турбоэлектрического авиационного двигателя. Для расчетов шумности впервые был использован метод погруженной границы.

В ходе вычислений в программном обеспечении было проведено моделирование работы двигателя с открытым винтовентилятором на низких и высоких оборотах. Общая продолжительность моделирования составила три недели. Расчеты проводились для 350 миллионов узловых точек сетки на петафлопсном суперкомпьютере Pleiades, имеющем 211872 вычислительных ядра.

Автор: Василий Сычёв