Scramjet-Flugzeug X-43A der NASA. NASA
Einstündige Flüge irgendwohin sind vielleicht noch in weiter Ferne, aber künstliche Intelligenz könnte eine große Rolle bei der Beschleunigung der Entwicklung von Hyperschallflugzeugen spielen.
Das in den USA ansässige Argonne National Laboratory kündigte eine Partnerschaft mit der NASA an, um die Hyperschallflugforschung voranzutreiben und mit Hilfe von KI-gestützten Computersimulationen erheblich kürzere Reisezeiten Wirklichkeit werden zu lassen, eine Presseerklärung enthüllt.
Simulation eines Hyperschallflugs mit KI
Hyperschallflug wird mit einer Geschwindigkeit von Mach 5 oder der fünffachen Schallgeschwindigkeit auf Meereshöhe erreicht – Schall breitet sich in verschiedenen Höhen unterschiedlich aus und auf verschiedenen Planeten.
Argonne wird seine Supercomputing-Kapazität einbringen, um die NASA bei der Entwicklung ihrer Hyperschall-Testsysteme zu unterstützen, einschließlich experimenteller Flugzeuge wie sein X-43A Scramjet-angetrieben Flugzeug , gebaut als Teil seines Hyper-X-Programms.
Das Unternehmen verwendet Computer Fluid Dynamics CDF, um zu modellieren und vorherzusagen, wie ein Flugzeug bei Überschallgeschwindigkeit auf die Kräfte um es herum reagieren wird. In seiner Erklärung definiert Argonne CDF als ein wissenschaftliches Gebiet, das sich dem widmet "numerisches Ausdrücken des Verhaltens von Flüssigkeiten wie Luft und Wasser."
Obwohl es viel über die Auswirkungen von Mach 5 und höher auf Flugzeuge zu entdecken gibt, glaubt Argonne, dass seine Supercomputing-Kapazität dazu beitragen wird, den Prozess zu beschleunigen. Das Labor präsentierte ein Papier auf einem Forum des American Institute of Aeronautics and Astronautics AIAA.Anfang dieses Jahres, in dem detailliert beschrieben wird, wie es künstliche Intelligenz einsetzt, um Computersimulationen zu verbessern und die Entwicklung hochmoderner Flugzeuge zu rationalisieren.
Träume von Mach 5-Flugzeugen
Wie Argonne betont, ist die Luftreibung bei Überschallgeschwindigkeit so stark, dass sie Teile schmelzen kann, die normalerweise in einem traditionellen Verkehrsflugzeug verwendet werden. NASA und andere Organisationen testen Scramjets, die sich die Tatsache zunutze machen, dass Luft bei so hohen Geschwindigkeiten komprimiert wird, was zu einer höheren Kraftstoffeffizienz führt.
"Weil die Wechselwirkungen zwischen Chemie und Turbulenzen in diesen Motoren so komplex sind, mussten Wissenschaftler fortschrittliche Verbrennungsmodelle entwickeln und CFD Codes zur genauen und effizienten Beschreibung der Verbrennungsphysik“, sagte Sibendu Som, ein Co-Autor von Argonnes Studie.
Argonne sagte, es habe seinen eigenen CDF erfolgreich auf den CDF der NASA namens VULCAN-CDF angewendet und vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Die Wissenschaftler des Labors verwendeten maschinelle Lerntechniken, um die großen Speicheranforderungen und Rechenkosten zu reduzieren, die mit der Simulation der Kraftstoffverbrennung bei Hyperschall verbunden sindGeschwindigkeiten.
All dies wird der NASA helfen, die Auswirkungen von Mach 5 und höher auf Flugzeuge besser zu verstehen, sodass sie die Entwicklung von experimentellen Hyperschallflugzeugen fortsetzen kann. Wir müssen möglicherweise lange warten, um die Vorteile des Hyperschallflugs in einem zu sehenArt von kommerzieller Kapazität, aber Argonne glaubt, dass sein System dazu beitragen wird, das Streben der NASA nach Erreichen kommerziell realisierbarer Hyperschallgeschwindigkeiten erheblich zu beschleunigen.