Новости

Роскосмос будет испытывать ракеты на суперкомпьютере

Роскосмос заказал разработку специального софта и вычислительной системы, с помощью которых рассчитывает снизить число реальных испытаний ракет и за счет этого значительно сэкономить.
4 октября 2011

Федеральное космическое агентство (Роскосмос) объявило конкурс на разработку «технологии изготовления кластерной вычислительной системы с гибридной архитектурой для обеспечения имитационного моделирования условий реального полета космических ракетных комплексов и ракет-носителей». Стоимость работ агентство оценило в 54,3 млн. руб.

Как следует из техзадания, по итогам выполнения работ агентство ожидает получить не только «технологию изготовления», но и макет вычислительной системы на базе CPU и GPU, который установит в одном из головных предприятий отрасли, а также специализированный прикладной софт.

Программное обеспечение должно будет включать комплекс для расчета течений, возникающих при старте ракет-носителей, расчета трансзвуковых режимов полета ракет-носителей, комплекс программ расчета спуска спускаемых аппаратов с учетом их тепломассопереноса и аэрогазодинамики.

Кроме того, ПО должно будет моделировать процессы в поршневой газодинамической установке (они используются для наземного исследования теплообмена и аэродинамики ракет при гиперзвуковых скоростях) для экспериментальной отработки баллистического спуска спускаемых аппаратов.

Поршневые газодинамические установки, относящиеся к самым крупным в мире, в России есть, к примеру, у ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ЦНИИМАШ). Они использовались для исследования теплообмена в космических аппаратах «Буран» (Россия), «Гермес» (Франция), Mars Microprobe (США), «Зенгер» (Германия) и др.

При создании спускаемых аппаратов необходимость в использовании такой установки может достигать нескольких десятков раз. А стоимость всей серии испытаний - исчисляться миллионами рублей.

С помощью нового софта и вычислительной системы Роскосмос, среди прочего, надеется «снизить стоимость экспериментальной наземной отработки за счет ежегодного сокращения объемов испытаний» до 2 млн. руб., говорится в техзадании агентства.

Полученный в результате выполнения НИР софт планируется сдать в Фонд алгоритмов и программ для последующего внедрения на предприятиях космической отрасли.

От макета гибридной вычислительной системы Роскосмос ожидает производительности до 10 Тфлопс. Одна из российских систем такой мощности, к примеру, занимает 40-е место в текущем списке Топ-50 мощнейших суперкомпьютеров России и СНГ. Также система должна иметь 20 ГБ оперативной памяти и 4000 ГБ дисковой памяти, говорится в документации Роскосмоса.

Стоит отметить, что компьютерное моделирование для некоторых своих задач Роскосмос уже использует. В этом году, к примеру, агентство получило в свое распоряжение персональный суперкомпьютер мощностью порядка 1 Тфлопс и пакеты прикладного ПО, разработанные Федеральным ядерным центром в Сарове (входит в состав госкорпорации «Росатом»). С использованием этого софта и «железа» проводилось моделирование элементов нового ракетного двигателя РД-0146, а также отдельных ступеней ракеты-носителя "Русь-М".

Компьютерное моделирование уже много лет с успехом применяет NASA. В распоряжении управления есть два суперкомпьютера, один из которых - в числе мощнейших в мире, его пиковая производительность составляет 1,3 Пфлопс.

В Роскосмосе ожидают, что новая вычислительная система и ПО позволят сократить «имеющееся отставание от США и других мировых лидеров в части использования расчетных методов при наземной отработке» ракетной техники спецназначения.