NASA SLS 비행 상태 분석, 며칠에서 몇 시간으로 시간 단축

NASA 우주 발사 시스템 (SLS)은 유인, 심 우주 탐사에 필요한 기능을 제공하는 Artemis 프로그램의 핵심 요소입니다. 현재 계획된대로 이 대형 리프트 제품군은 달과 화성 탐사를 가능하게합니다. 각각 승무원과 화물 버전을 모두 포함하는 SLS 구성의 세 가지 등급이 그림 1에 나와 있습니다. 탑재 하중을 운반하는 데 필요한 큰 추진력은 다음을 구현하는 중앙 본체에 측면 장착 된 두 개의 견고한 로켓 부스터에 의해 제공됩니다. 4 개의 RS-25 엔진. Orion 승무원 캡슐이든 화물칸이든 중앙 바디 위에 장착됩니다.

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광범위한 비행 조건 분석

SLS에 대한 공기 역학적 분석을 위해서는 그림 2에서 볼 수 있듯이 비행 임무 프로필 전반에 걸쳐 공기 역학적 데이터베이스를 개발하기 위해 풍동 테스트와 계산 시뮬레이션을 모두 사용해야합니다. 이러한 데이터는 발사, 이륙, 상승, 상승, 분리 등 다양한 비행 체제에 대해 생성됩니다. SLS의 비행 조건은 발사대 위 또는 근처의 저속 조건에서 상승 중 초음속 속도까지 다양합니다. 이러한 광범위한 비행 조건 때문에 시간이 지남에 따라 진화하는 복잡한 유동장의 특성을 정확하게 포착하려면 수많은 도구가 필요합니다. 실험 결과가 유용하고 필요하지만, 계산 시뮬레이션은 풍동 시설에서 쉽게 테스트 할 수없는 비행 조건에서 결과를 산출하며 이러한 결과에는 풍동에서 측정 할 수없는 몇 가지 미세한 세부 사항이 포함됩니다.

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우주선 발사 중에 발생하는 엄청나게 분리 된 유동장을 정확하게 포착하기 위해 Unsteady CFD 솔버가 사용되었습니다. 이러한 Unsteady IDDES (개선 및 delayed 된 분리 된 소용돌이 시뮬레이션) CFD 계산은 점점 커지는 유동장의 시각화를 제공하기 위해 조사 할 수있는 많은 정보를 생성합니다. 예를 들어, 일정한 Q 기준의 등면이 와도의 크기에 따라 색상이 지정되는 솔루션 애니메이션이 그림 3에 나와 있습니다.

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와도의 크기에 의해 침수된 일정한 Q 기준의 등가면을 보여주는 애니메이션입니다.

안타깝게도 애니메이션이 추출 된 데이터 파일은 매우 커서 시뮬레이션 데이터의 하위 집합만 저장하더라도 종종 10 테라 바이트를 초과합니다. 이에따라 데이터의 감소는 이러한 기술을 사용하는 것이 불가능할 정도로 시간이 많이 소요됩니다.

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Tecplot 360의 Pytecplot을 이용하여 후 처리시간을 최대 12배 감소

Tecplot 개발자와 협력 하여 앞서 언급 한 데이터 세트를 줄이기 위해 PyTecplot 용 새로운 병렬 처리 도구 상자 가 개발 및 구현되었습니다. 이러한 새로운 방법을 사용하면 기존 방법에 비해 후 처리 시간이 12 배 단축되었습니다. 새로 개발 된이 병렬 데이터 감소 루틴은 위와 같은 결과를 를 만드는 시간을 며칠에서 몇 시간으로 단축하여 훨씬 더 광범위한 비행 조건에 대한 분석을 가능하게합니다.

Artemis 및 SLS에 대한 자세한 정보는 NASA 웹 사이트 에서 찾을 수 있습니다 .