“Bilim hakkında konuşalım” başlığı altında, roket motorlarının test zamanını azaltmayı amaçlayan araştırma konusu tartışılmak üzere önerildi.
Geliştiriciler için sorunun özü, roket endüstrisi için tasarlanmış motorları test etmek için zaman ve finansman da dahil olmak üzere büyük kaynakların harcanmasıdır. Motor tasarımında yapılan hemen hemen her türlü değişiklik, test testlerinin yürütülmesi için çeşitli koşullar nedeniyle her zaman mümkün olmayan yeni bir işlem gerektirir.
Bilgisayar teknolojileri kurtarmaya geliyor ve roket motorları için test süreçlerini simüle etmeyi sağlıyor gibi görünüyor. Ama burada, her şey basit değil.
Texas Üniversitesi'nden (ABD) bir grup araştırmacı, süper bilgisayarla bile, tatmin edici test verilerinin bilgisayar simülasyon sürecinin başlamasından sadece birkaç hafta sonra elde edilebileceğini belirten bir rapor yayınladı. Bir örnek, SpaceX Merlin roket motorunun analizidir. En son sürümünün iş akışını modelleme çalışması, müşterileri veya modelleme uzmanlarının kendilerini tatmin etmeyen birkaç ay boyunca gerçekleştirildi.
Araştırma grubunun başkanı Karen Willcox, test sürecini hızlandırmak, bu testin süresi problemini çözmek için yeni “bilimsel makine öğrenimi” yöntemlerinin geliştirildiğini bildirdi. Bu, fiziksel hesaplamayı kullanmak da dahil olmak üzere bilimsel hesaplamayı makine verileriyle birleştiren bir yöntemdir. Yeni yaklaşım, Dr.Willcox, simülasyon sırasında elektrik santralinin boyutunu küçültme ve test süresini önemli ölçüde azaltma fırsatı buluyor.
Roket motorları oluştururken, mühendislerin tüm kurulumun nasıl davranmayacağı, ancak belirli birimi, montajı hakkında zamanında veri alması önemlidir. Bir veya daha fazla tasarımını dikkate alırken, bu tasarımda değişiklik yaparken. Azaltılmış bir sevk sisteminin makine analizi yöntemini kullanmak her zaman mümkün değildir, ancak anahtar sonuçları elde etmek için, araştırma grubunun temsilcilerine göre tasarımcılara uygulanabilir ve iletilebilir.
Özellikle, motor haznesindeki yakıt yanma parametrelerini hesaplamak için "makine öğrenimi" kullanan yeni bir yöntem kullanıldı. Bir bilgisayar modeli kullanılarak, enjektörün çalışması sırasında belirli senaryolar elde edilmiştir. Bu senaryoların analizine dayanarak, basınç alanlarının grafikleri, hız, yanma ürünlerinin kimyasal bileşimi ve sıcaklıkları oluşturuldu. Bu veriler, araştırmacıların daha düşük seviyeli motorun bir modelini oluşturmasına ve hızlandırılmış analiz yapmak için “bilgisayarı eğitmeye” yardımcı oldu.
Bilim adamları bu yöntemi çağırırlar - özellikle genelden ara verilere kadar.
Rapordan:
Çalışmanın bu sürümü, yaklaşık iki yüz saat boyunca sonraki bilgisayar işlemesi ile sonuç üretmeyi mümkün kıldı. Makine, edinilen deneyime dayanarak, analiz prosedürünü hızlandırmak için "kendi kendine öğrenme" ye geçmektedir. Bu, simülatördeki süreçlerin tekrarlanmasıdır. Sürecin iyileştirilmesiyle, roket motorunun çalışmasının bir analizinin sadece birkaç saniye alabileceği planlanmaktadır.
Dr. Willcox:
Tabii ki, bu yöntem roket motorlarının test edilmesinde çok seviyeli sorunları çözmeyecektir. Ancak ilk aşamada, temel verilerin analizinde kaynak tasarrufu yapmanıza, işlem süresini azaltmanıza ve yüksek sonuçlar elde etmenize kesinlikle izin verecektir.
Referans için: SpaceX Merlin roket motoru sıvı anlamına gelir. Vakum 1D de dahil olmak üzere çeşitli modifikasyonlara sahiptir. Ağırlık - 500 kg'a kadar. Deniz seviyesindeki yerçekimi koşulları altında itme yaklaşık 850 kN'dir. Çalışma süresi - 375 saniyeye kadar (versiyona bağlı olarak). Yanma odasındaki basınç 97 atm'dir. İlk olarak Eylül 2013'te lansmanda kullanıldı.