군사 검토

과학자들은 로켓 엔진 모델의 장기 테스트 문제에 대한 해결책을 발표했습니다.

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"과학에 대해 이야기하자"라는 제목 아래, 로켓 엔진의 모델 테스트 시간을 단축하기위한 연구 주제가 논의를 위해 제안됩니다.


개발자의 문제의 핵심은 로켓 산업을 위해 설계된 엔진을 테스트하기 위해 시간과 재정을 포함하여 막대한 자원이 소비된다는 것입니다. 엔진 설계에 대한 거의 모든 변경에는 테스트 테스트를 수행하기위한 새로운 프로세스가 필요하지만 다양한 상황으로 인해 항상 가능한 것은 아닙니다.

컴퓨터 기술이 구출되어 로켓 엔진의 테스트 프로세스를 시뮬레이션 할 수 있습니다. 그러나 여기서 모든 것이 간단한 것은 아닙니다.

미국 텍사스 대학교 (University of Texas) 연구진은 슈퍼 컴퓨터를 사용해도 컴퓨터 시뮬레이션 프로세스가 시작된 후 몇 주 만에 만족스러운 테스트 데이터를 얻을 수 있다는 보고서를 발표했다. 예를 들어 SpaceX Merlin 로켓 엔진의 분석이 있습니다. 최신 버전의 워크 플로를 모델링하는 작업은 몇 달 동안 수행되었지만 고객이나 모델링 전문가는 만족하지 못했습니다.

카렌 윌콕스 (Karen Willcox) 연구 그룹장은 테스트 과정을 가속화하고이 테스트 기간의 문제를 해결하기위한 새로운 "과학 기계 학습"방법 개발에 대해보고합니다. 이것은 물리 모델링 사용을 포함하여 과학 컴퓨팅과 머신 데이터를 결합하는 방법입니다. 윌콕스 박사는 새로운 접근법은 시뮬레이션 중에 발전소의 크기를 줄여 테스트 시간을 크게 단축 할 수있는 기회를 제공한다고 말합니다.

로켓 엔진을 만들 때 엔지니어는 전체 설비의 작동 방식이 아니라 특정 장치, 어셈블리에 대한 정보를시기 적절하게 받아야합니다. 이 디자인을 변경할 때 디자인 중 하나 이상을 고려할 때. 축소 추진 시스템의 기계 분석 방법을 사용하는 것이 항상 가능한 것은 아니지만 주요 결과를 얻기 위해 연구 그룹의 대표에 따르면 디자이너에게 적용하여 전송할 수 있습니다.



특히, "머신 러닝 (machine learning)"을 이용한 새로운 방법이 엔진 챔버에서 연료 연소의 파라미터를 계산하는데 사용되었다. 컴퓨터 모델을 사용하여 인젝터 작동 중 특정 시나리오를 얻었습니다. 이러한 시나리오의 분석에 기초하여, 압력 장, 속도, 연소 생성물의 화학적 조성 및 온도의 그래프가 생성되었다. 결과적으로이 데이터는 연구자들이 감소 된 차수 엔진의 모델을 만들뿐만 아니라 "컴퓨터 교육"을 통해 가속 분석을 수행하는 데 도움이되었습니다.

과학자들은 중간 데이터를 통해 특히 일반에서 일반까지 방법을 호출합니다.

보고서에서 :

이 버전의 작업을 통해 약 XNUMX 시간 동안 후속 컴퓨터 처리로 결과를 생성 할 수있었습니다. 얻은 경험을 바탕으로 기계는 이제 "자기 학습"으로 진행하여 분석 절차의 속도를 높입니다. 이것은 시뮬레이터에서 일종의 프로세스 반복입니다. 프로세스가 개선되면 로켓 엔진의 작동 분석에 몇 초 밖에 걸리지 않을 것으로 예상됩니다.

윌콕스 박사 :

물론이 방법은 로켓 엔진 테스트의 다단계 문제를 해결하지 못할 것입니다. 그러나 첫 번째 단계에서는 기본 데이터 분석에 리소스를 절약하고 프로세스 시간을 단축하여 높은 결과를 보장합니다.


참고 : SpaceX Merlin 로켓 엔진은 액체를 나타냅니다. Vacuum 1D를 포함하여 몇 가지 수정 사항이 있습니다. 무게-최대 500kg. 해수면에서 중력 조건 하에서의 추력은 약 850kN입니다. 작동 시간-최대 375 초 (버전에 따라 다름) 연소실의 압력은 97 기압입니다. 2013 년 XNUMX 월 출시시 처음 사용되었습니다.
저자 :
40 댓글
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  1. sanik2020
    sanik2020 4월 20 2020 09 : 57 새로운
    -5
    "과학에 대해 이야기하자"라는 제목 아래, 로켓 엔진의 모델 테스트 시간을 단축하기위한 연구 주제가 논의를 위해 제안됩니다.

    여기 로켓 엔진 전문 포럼이 있습니다.
    -여기 왔어요.
    1. knn54
      knn54 4월 20 2020 10 : 31 새로운
      0
      부활절 후 월요일에 게시?
      브레즈네프는 거울 앞에 서있다 :
      "아이디어 ..."
      "아이디어 ..."
      -아이디어야?
      1. 몰
        4월 20 2020 10 : 52 새로운
        0
        여기에 또 다른 :
        한 남자가 아침에 일어나서 주변을 보며 일어나서 거울을보고 반성을 들여다 본다.
        그런 다음 부엌에서 그의 아내 : "Seryozha, 가서 아침 식사!"
        그의 반성에 남자 : "나는 기억했다! 세르게이!" 음료수
    2. 그리다 소프
      그리다 소프 4월 20 2020 10 : 35 새로운
      +3
      그리고 누가 당신을 지나치지 못하게합니까? 아니면 이것이 국가 방위 개선의 기본 주제가 아닌가
  2. 기대다
    기대다 4월 20 2020 10 : 01 새로운
    -1
    실제로 이러한 모든 컴퓨터 프로그램에는 악명 높은 인적 요소라는 하나의 문제가 있습니다. 계산 프로그램에서 하나의 오류가 발생하면 처음에는 더 큰 측정 오류가 발생하며 향후 제품의 생성 또는 테스트에 의문이 제기됩니다. 따라서 본격적인 테스트가 얼마나 비싸고 어려운지에 관계없이 XNUMX 년 동안 테스트를 수행 할 수 없습니다.
  3. 예렉
    예렉 4월 20 2020 10 : 03 새로운
    +1
    편도 티켓이있는 전투 미사일의 엔진에 대해 이야기하고 있다면, 엔진이 "운이 좋은"사람이라면이 방법을 사용할 수 있습니다. 제품이 전체 테스트주기를 통과 할 때까지 제품을 신뢰해서는 안됩니다. 모델과 레이아웃은 출시되지 않습니다.
    1. U-58
      U-58 4월 20 2020 10 : 33 새로운
      +1
      그것에서 멀리.
      미사일이 편도 티켓이있는 전투 미사일 인 경우 "전투 임무 수행 실패"는 군사 재판으로 이어집니다. 따라서 모든 경우에 분기가 높습니다 (((((
  4. 연산자
    연산자 4월 20 2020 10 : 03 새로운
    +1
    연소실의 100 기압-아무것도 아닙니다. 웃음
    1. 기대다
      기대다 4월 20 2020 10 : 07 새로운
      0
      연산자 hi 슈퍼 그릴, 닭 튀김 또는 바베큐입니다 롤 !!!
    2. 그리다 소프
      그리다 소프 4월 20 2020 10 : 38 새로운
      +1
      수십 배로 압력을 높이는 문제는 매우 간단하게 해결되며, 프로세스의 짧은 기간을 변경하여 말하자면 기술적으로 달성됩니다.
      1. 밥릭
        밥릭 4월 21 2020 21 : 30 새로운
        0
        의미에서, 빠른 연소를 조직하거나 연속 연소 공정을 맥동 공정으로 대체하려면?
        1. 그리다 소프
          그리다 소프 4월 22 2020 11 : 02 새로운
          0
          양자 모두! 그러나 더! 공정의 연속성 및 흐름의 불연속성을 피하기 위해, 유입 및 유출 흐름 모두가 불가분의 것을 보장해야한다. 개별 단계에 알고리즘을 제공하는 기술입니다. 기타
    3. Errr
      Errr 4월 20 2020 10 : 56 새로운
      +4
      제품 견적 : 운영자
      연소실의 100 기압-아무것도 아닙니다. 웃음
      이것은 어떤 의미에서 "무에 관한 것"입니까? "Soyuz"는 여전히 RD-107과 함께 비행합니다. 후자는 58 atm의 "오직"연소실의 압력을가집니다. 미소
      1. 연산자
        연산자 4월 20 2020 12 : 39 새로운
        -2
        결국 RD-107은 63 년이되었지만, 슈퍼 듀퍼 "Merlin"이 실제로 Musk에 의해 혁신적인 제품으로 분류되었습니다.

        이 접근 방식을 사용하면 직원이 180 기압을 가진 RD-253은 "이스트 픽션을 제공합니다"라는 범주에 따라 통과해야합니다. 웃음
        1. Errr
          Errr 4월 20 2020 15 : 19 새로운
          0
          RD-180 "직원"이 어떤 카테고리를 가지고 있는지는 모르겠지만 사실은 5 (!!!) 단일 챔버 Saturn V의 첫 단계에 설치된 F-1은 연소실의 압력이 "일부"에 있습니다. 불멸의 이순신 69 화 7 번 "총"달에 2965 톤의 달 탐사대 전체 장비 (동시에 단일 실패도 아닙니다!) 나는 개인적으로 진정한 기쁨과 감탄을 일으킨다.
          그리고 연소실의 큰 압력에 대해서는 더 이상 이야기하지 않습니다. hi
          1. 연산자
            연산자 4월 20 2020 16 : 27 새로운
            -3
            내 게시물에 의견을 게시하지 마십시오.
        2. 블랙 모코 나
          블랙 모코 나 4월 20 2020 16 : 45 새로운
          +1
          내구성이 낮고 생산이 쉽고 자원이 많기 때문에 혁신적인 것으로 간주됩니다.
          1. 연산자
            연산자 4월 20 2020 17 : 22 새로운
            -2
            Kerogas는 저렴한 비용, 생산 용이성 및 큰 자원을 가지고 있습니다. 웃음

            Merlin 디자인은 구약 시대 (따라서 100 기압의 압력)에 NASA의 명령에 의해 개발되었으며, 미국 법률에 따라 거부되고 무료로 액세스 할 수 있도록 배치되었습니다 (예산 자금을 위해 개발 된 모든 분류되지 않은 제품처럼). 머스크는 아무도 필요로하지 않는 것을 골랐습니다.

            사실, 미친 Errr은 연소실의 더 낮은 압력으로 "토성"의 수소-산소 엔진에 대해 무언가를 옹알하고 있었다. 이 엔진에서 수소의 높은 발열량은 연소실의 낮은 압력으로 인한 특정 임펄스의 저하를 보상했으며 가장 중요한 것은이 엔진이 토성의 두 번째 단계에서 사용되었습니다. 해수면보다 적게 주문하십시오.

            그러나 여기에서도 소련은 Energia 로켓에 설치된 0120 기압의 압력으로 수소 산소 엔진 RD-220의 도움으로 미국인을 씻을 수있었습니다. 깡패
            1. 블랙 모코 나
              블랙 모코 나 4월 20 2020 18 : 29 새로운
              +1
              마릴린은 SpaceX에 의해 개발되었으며, 엔진을 기본으로 사용하지 않았으며 SpaceX의 요구를위한 완전히 독창적 인 개발입니다.
              SpaceX는 비용을 줄이고 엔진을 단순화하기 위해 개방 회로를 선택한 것으로 결정
              1. 연산자
                연산자 4월 20 2020 19 : 20 새로운
                -1
                터보 제너레이터로부터 외부 공간으로 배기 가스가 배출되는 개방 회로는 연소실의 압력에 영향을 미치지 않는다.
                1. 블랙 모코 나
                  블랙 모코 나 4월 20 2020 19 : 38 새로운
                  0
                  많은 영향을 미칩니다.
                  개방 회로가 있고 닫힌 엔진의 압력을보십시오
                  폐쇄 회로 엔진에서 TNA 터빈을 통한 작동 유체의 유량은 개방 회로 엔진에서보다 훨씬 높으므로 연소실에서 더 높은 압력을 얻을 수 있습니다
                  1. 연산자
                    연산자 4월 20 2020 19 : 41 새로운
                    -1
                    개방 회로 로켓 엔진은 매우 오래된 디자인으로 연소실의 압력도 오래되었습니다.
                    1. 블랙 모코 나
                      블랙 모코 나 4월 20 2020 20 : 07 새로운
                      +1
                      개방형 및 폐쇄 형 회로 로켓 엔진 중에서 선택하는 것은 우선 순위를 선택하는 문제입니다. 두 엔진 모두 오늘날까지 개발되어 사용되고 있습니다.
                      예를 들어, Arian-5 로켓 용 개방 회로 로켓 엔진 화산은 1997 년에 만들어졌습니다.
                      또는 동일한 Marilyn 2006 릴리스.
  5. 페도 로프
    페도 로프 4월 20 2020 10 : 23 새로운
    -3
    사이트에 주제가 분명히 없습니다. 로마 밴시는 실종되었거나 바딤 스미로 노프가 그리워했다.
    많은 물리학 자들은 경험이 있지만 현장에 여기에 모이지 않았습니다.
    1. 루쿨
      루쿨 4월 20 2020 10 : 43 새로운
      +6
      사이트에 주제가 분명히 없습니다. 로마 밴시는 실종되었거나 바딤 스미로 노프가 그리워했다.
      많은 물리학 자들은 경험이 있지만 현장에 여기에 모이지 않았습니다.

      접근성있는 언어로 시야를 넓히기위한 것입니다.
  6. 댓글이 삭제되었습니다.
  7. U-58
    U-58 4월 20 2020 10 : 29 새로운
    +1
    이 모든 것이 매우 흥미 롭습니다.
    방법 확인이 있었는지보고되지 않았습니다 ??
    전자 데이터가 실제 결과를 방해합니다. 그리고 무엇입니까
    통계가 수집 되었습니까?
    1. 그리다 소프
      그리다 소프 4월 20 2020 10 : 53 새로운
      0
      빅 데이터를 다루는 현대적인 방법은 지배적 인 측면뿐만 아니라 이러한 모든 개별 데이터를 변경하는 과정을 고려할 수 없기 때문에 결합 할 수 없습니다.
      1. U-58
        U-58 4월 20 2020 11 : 48 새로운
        0
        예 ... 소스에 들어가는 방법과 방법이 있습니다. 실생활은 더 풍성합니다 ...
        1. 그리다 소프
          그리다 소프 4월 20 2020 11 : 58 새로운
          0
          올바르게 눈치! 다! 분석 기법 자체에는 새로운 데이터의 지속적인 입력과 다양한 프로세스에 대한 지속적인 분석이 포함되어야합니다. 그러나이 모든 것이 가깝지 않습니다!
      2. T. 헹크
        T. 헹크 4월 21 2020 10 : 00 새로운
        0
        스톰프에! 이제 아무도 아무도 이해하지 못할 것입니다! 완전히 출발하십시오.
    2. 밥릭
      밥릭 4월 21 2020 22 : 01 새로운
      0
      실제 테스트의 실제 데이터가 확보되는 영역에서 최신 컴퓨터 시뮬레이션 패키지는 기계 학습 없이도 매우 정확한 결과를 제공합니다 (테스트 데이터는 실제 및 수학 모델을 수정하는 데 사용되며 통계가 더 다양할수록 모델이 알려진 영역 및 간격으로 더 정확합니다) 그들 사이에서, 지금은 기계 학습을 사용하여 자동으로 수행 할 수 있습니다).
      네, 그렇습니다. gridasov가 작성한 것은 실제로 (사람이 직접, 수동으로) 구현 한 것이지만,이 접근법을 사용하더라도 프로토 타입과 테스트가 필요합니다 (더 적지 만 필요합니다).

      이 한계를 뛰어 넘을 가치가 있으며 결과는 실제와는 거리가 멀 수 있습니다.
  8. 그리다 소프
    그리다 소프 4월 20 2020 10 : 32 새로운
    0
    많은 사람들이 내 주소로 성전에서 손가락을 돌립니다. 그러나 상수 값의 함수를 사용하지 않으면 난류 또는 플라즈마 프로세스를 설명하는 것은 불가능하지만 로컬 프로세스의 각 지점에서 분석해야하지만 층류 프로세스는 설명 할 수 없습니다. 동시에, 과도 현상에 로컬 공간을 구축하려는 시도는 가능성이 높은 것은 말할 것도없이 어리석게 보입니다. 또한 소규모 엔진 모델은 실제 관점에서 실제 풀 스케일 모델과 다릅니다. 수학적 관점에서 볼 때 빅 데이터의 총 용량을 다른 것으로 대체 할 수는 없습니다. 이해하는 사람이 있습니까? 또한, 로켓 및 공정 제어 엔진의 주요 문제점은 액체 또는 가스의 흐름을 제어하는 ​​메커니즘이 동일한 난류 유출의 한계를 갖는 터보 연료 과급기이다. 따라서 에너지 밀도를 높이 지 못하는 것은 내가 말할 수 있다면 무거운 미사일을 만들 수 없다는 것을 의미합니다.
    1. 루쿨
      루쿨 4월 20 2020 10 : 42 새로운
      -1
      많은 사람들이 내 주소로 성전에서 손가락을 돌립니다.

      나는 꼬이지 않습니다 ....
      1. 그리다 소프
        그리다 소프 4월 20 2020 10 : 49 새로운
        0
        감사! 나는 믿는다. 일반적으로, 나는 합리적이고 건전한 아이디어와 발전으로 가득한 유일한 사람이 아니라는 것을 이해합니다. 문제는 구현 메커니즘에 있습니다.
    2. U-58
      U-58 4월 20 2020 11 : 50 새로운
      +1
      그러나 우리는 가스 역학 공정뿐만 아니라 철의 작용에 대해서도 이야기하고 있습니다.
      1. 그리다 소프
        그리다 소프 4월 20 2020 12 : 06 새로운
        0
        확실히 맞아! 때때로 이러한 측면을 놓치게되며 물론 공정에 관련된 복합 구성 요소 전체를 분석하는 것이 필요합니다. 의심 할 여지없이, 이동 흐름의 높은 잠재적 유출은 유출 표면의 이온화 및 구조 요소의 분극을 일으킨다. 이것은 자속이 조인트와 부품의 구조 및 전체 구조에서 자기 상호 작용을 형성하기 시작 함을 의미합니다. 그러나이 분석은 현재 다양한 치수 및 요소의 편광을 측정하지는 않습니다. 방법론은 없습니다. 따라서 엔진이 작동 할 다양한 외부 환경 수준의 조건을 고려한 모델이 없으며 명백합니다. 일반적으로 새로운 수학적 분석 방법이 없으면 전략적으로 중요한 산업의 발전이 없습니다.
    3. 아마추어
      아마추어 4월 20 2020 12 : 58 새로운
      +1
      컴퓨터는 엔진을 계산하지 않고 수학적 모델 (MM)을 계산합니다. 그러나 얼마나 많은 MM이 실제 "철"엔진에 해당하는지는 큰 문제입니다. 따라서 오랜 시간 동안 실제 "화재"테스트없이 실제 "하드웨어"의 신뢰성을 보장하는 것은 불가능합니다.
  9. 보 야카 어
    보 야카 어 4월 20 2020 13 : 00 새로운
    +1
    컴퓨터 모델링은 점차 기술과 과학의 모든 영역에 들어갑니다.
    90 년대 중반에 화학 과학 박사들이 그 comp를 선언 한 방법을 직접 들었습니다. 시뮬레이션은 유기 합성에서 "실제"창의적인 작업을 테스트 튜브로 대체하지 않습니다. 대체 방법! 몇 년 동안.
    오늘날 컴퓨터 모델이 없을 때까지 아무도 튜브를 집어 들지 않을 것입니다.
    1. 그리다 소프
      그리다 소프 4월 20 2020 14 : 45 새로운
      +1
      당신은 깊이 착각합니다! 지금까지 없었던 분석 0의 수학적 모델! 왜? MM은 통계 만 고려하고 인간의 두뇌는 분석적인 결론을 내립니다. 따라서 방법론에 대한 자문 측면은 없습니다. 사람은 뇌의 작업을 선택한 다음 시험관 내에서 얻을 수있는 것의 확률 만 선택합니다. 다시 한번-단일 MM은 권장 사항과 건전한 결론을 제공하지 않습니다. 계산과 분석은 근본적으로 다른 현상입니다.
    2. T. 헹크
      T. 헹크 4월 21 2020 10 : 12 새로운
      0
      매우 흥미로운. 아마도 그것이 봄이 오지 않는 이유 일 것입니다. 나는 기상 학자들이 같은 MM을보고 XNUMX 일 안에 타임 라인에서 오른쪽으로 움직이는 멋진 창을 봅니다. 이틀 전에 설정합니다. 그리고 할아버지의 예측에 따르면 XNUMX 월 중순까지 롯지는 따뜻할 것입니다. 그리고 여름은 기쁘게하지 않을 것입니다.