Globalny model badawczy NASA zwiększa dokładność
NASA i jej międzynarodowi partnerzy wykorzystują ten sam projekt skrzydła o ogólnym kształcie do tworzenia fizycznych i cyfrowych modeli badawczych, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób powietrze porusza się wokół samolotu podczas startu i lądowania.
Różne organizacje wykonują modelowanie komputerowe za pomocą narzędzi obliczeniowych i przeprowadzają testy w tunelu aerodynamicznym przy użyciu tego samego wspólnego modelu badawczego High Lift (CRM-HL), prowadzonego przez NASA.
Dzięki temu społeczność lotnicza otrzymuje dokładne odpowiedzi pomimo różnic w warunkach testowych lub obiektach.
To, co zaczęło się jako dobrowolne partnerstwo w 2019 r., rozrosło się do ekosystemu CRM-HL z 10 partnerami z pięciu krajów. Zespół buduje osiem modeli tuneli aerodynamicznych, które zostaną przetestowane w ośmiu tunelach aerodynamicznych w ciągu najbliższych trzech lat.
Melissa Rivers
NASA Researcher
"To, czego uczymy się dzisiaj, zajęłoby nam 10 lat, aby zrobić to samemu" - powiedziała Melissa Rivers, kierownik podprojektu w projekcie Transformational Tools and Technologies NASA, który kieruje badaniami CRM-HL. "Partnerzy wykorzystują nawzajem swoje badania z obopólną korzyścią".
Zespół zdefiniuje i oceni wspólne warunki tunelu aerodynamicznego w ponad 14 testach na całym świecie.
"Dzięki tym badaniom dowiadujemy się o różnicach, które występują, gdy budujemy i testujemy kilka identycznych modeli samolotów w wielu tunelach aerodynamicznych" - powiedziała Rivers.
Badacze mogą wykorzystać dane z tych testów w tunelach aerodynamicznych, aby sprawdzić, czy narzędzia badawcze wykorzystujące obliczeniową dynamikę płynów dokładnie przewidują fizykę samolotu.
"Symulacje komputerowe i narzędzia obliczeniowej dynamiki płynów są kluczowym wkładem tego międzynarodowego partnerstwa" - powiedział Mujeeb Malik z NASA, główny badacz projektu. "Przebiegi [testów] mają kluczowe znaczenie dla ustalenia tego, czego nie wiemy i określenia tego, co chcemy przetestować."
Partnerzy opracowują standardowy sposób przekazywania swoich danych, aby każdy mógł lepiej porównać wyniki swoich modeli i testów w tunelu aerodynamicznym.
NASA opracowuje również rozwiązanie oparte na chmurze, aby zapewnić każdemu partnerowi dostęp do danych i ułatwić współpracę.
Aby obejrzeć ten film, należy włączyć obsługę JavaScript i rozważyć aktualizację do przeglądarki internetowej obsługującej wideo HTML5
Ten wysiłek badawczy w zakresie wysokich lotów opiera się na sukcesie poprzedniego wspólnego modelu badawczego skoncentrowanego na prędkościach transonicznych.
W latach 2008-2014 wiele organizacji zbudowało własne wersje modelu NASA. Następnie przetestowały one modele w tunelach na całym świecie.
Model transoniczny pomógł społeczności lepiej zrozumieć fizykę samolotu podczas lotu. Obecny model wysokiego unoszenia koncentruje się na startach i lądowaniach, gdy samolot leci wolniej niż podczas przelotu.
Ponieważ istnieje więcej tuneli aerodynamicznych, które mogą przeprowadzać testy przy niskich prędkościach, więcej partnerów może uczestniczyć w obecnej współpracy.
Partnerzy pracujący nad CRM-HL obejmują pięć krajów - Stany Zjednoczone, Wielką Brytanię, Francję, Niemcy i Japonię oraz:
Dane z badań CRM-HL napędzają również serię warsztatów NASA dotyczących przewidywania wysokiego unoszenia. Seria ta jest sponsorowana przez Komitet Techniczny Aerodynamiki Stosowanej Amerykańskiego Instytutu Aeronautyki i Astronautyki.
Warsztaty mają na celu zaangażowanie szerszej społeczności lotniczej w te wysiłki i zainspirowanie naukowców na całym świecie.
Kolejnym celem tych badań jest pomoc w realizacji Certyfikacji przez Analizę, która wspiera kluczowe cele studium NASA Computational Fluid Dynamics Vision 2030.
NASA, przemysł i środowisko akademickie opracowały badanie w celu określenia długoterminowego planu rozwoju przyszłych możliwości obliczeniowych oraz zaspokojenia potrzeb w zakresie oprogramowania i sprzętu do obliczeniowej dynamiki płynów.
Społeczność lotnicza będzie potrzebować tych zasobów, aby skutecznie dokonywać dokładnych prognoz ruchu powietrza wokół samolotu. Praca ta stanowi również podstawę do analizy i projektowania samolotów.
Certyfikacja przez analizę znacznie zmniejszyłaby liczbę testów lotniczych wymaganych do spełnienia wymagań zdatności do lotu przez samolot lub silnik.
Mogłoby to zaoszczędzić czas i miliony dolarów na programach rozwoju samolotów. Może to również poprawić bezpieczeństwo i wydajność produktu.
Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) określa wymagania dotyczące zdatności do lotu. Firmy muszą dostarczać wyniki testów, aby wykazać, że nowe samoloty i silniki spełniają przepisy.
"Zanim FAA zezwoli na tego typu certyfikację, analiza musi być tak dokładna, jak testy w locie" - powiedział Rivers.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
