Проектировать самолёты всегда было долго и дорого: от первых эскизов до готовых прототипов проходили годы, бюджеты исчислялись миллиардами. Нередко инженерам приходилось принимать ключевые решения ещё на ранних стадиях без полного объёма данных, что чревато упущенными возможностями или дорогими переделками. Ситуацию исправляет искусственный интеллект.
Например, новая технология «физического ИИ» (Physics AI) позволяет делать точные аэродинамические расчеты за считанные секунды — без сложных подготовительных расчётов. До недавнего времени внедрение таких систем требовало огромных массивов качественных данных, но правила игры меняются.
Нейросетевая модель SHIFT-Wing от Luminary
В прошлом году американская ИТ-компания Luminary создала предобученную нейросетевую модель SHIFT-Wing, которая основана на крупнейшей базе данных по аэродинамике крыльев и общей исследовательской модели НАСА. Нейросеть обучили на более чем 3000 высокоточных симуляций, а также использовали фирменную технологию «адаптации сетки» Luminary Mesh Adaptation, что повысило точность для разных форм крыльев и условий полёта.
Модель SHIFT-Wing создана в сотрудничестве с компанией Otto Aviation, которая занимается проектированием в аэрокосмической отрасли. Инженеры из Otto Aviation интегрировали собственные методы аэродинамического моделирования с платформой Luminary. Это позволило инженерам быстрее проверять идеи и разрабатывать продукты.
В проекте SHIFT-Wing также участвовали:
- Onshape — облачная CAD-платформа с системой версий и параметрическим моделированием.
- NVIDIA — платформа PhysicsNeMo с архитектурой DoMINO и ускорение на графических микропроцессорах.
- Tecplot — инструменты для визуализации и анализа данных.
- nTop — программное обеспечение для генерации и оптимизации сложных форм.
Результаты уже впечатляют: при близкой к дозвуковой скорости полёта (0,85 Maxa), 92% прогнозов SHIFT-Wing отличаются от точных расчётов не более чем на 5%, а в некоторых режимах точность достигает 98–100%. Данная модель ИИ уже используют в коммерческих целях. Теперь инженеры могут мгновенно оценивать характеристики новых форм крыла, выбирать оптимальные варианты из сотен комбинаций и готовить отчёты.
А как обстоят дела в России?
В нашей стране тоже работают над применением ИИ для аэродинамических расчетов. Это важно, иначе отечественные аэрокосмические проекты окажутся уязвимыми в гонке за технологическое лидерство. Без инженерных ИИ-инструментов отечественные конструкторские бюро рискуют тратить месяцы или даже годы на то, что за рубежом делается за недели.
Ещё 2023 году учёные из Московского авиационного института разработали программу для ускорения однотипных аэродинамические расчётов, которая использует нейросетевую библиотеку. Новое российское ПО ускоряет выбор оптимальной конфигурации проектируемого образца авиационной или космической техники. По словам разработчиков, оно сокращает время на аэродинамические расчёты от 2 до 1000 раз и позволяет выполнять их на вполне обычных персональных компьютерах.
Такие предприятия как ГНПП «Регион», «ОКБ Сухого», КТРВ и МКБ «Вымпел» должны тестировать и применять разработку МАИ. Однако в открытом доступе информации по этому ИИ-инструменту немного, как и об успешности его применения. Всё, как водится, засекречено...
Итог
Применение предобученной нейросетевой модели SHIFT-Wing сокращает время разработки самолёта, снижает количество доработок на поздних стадиях и ускоряет внедрение новых продуктов. По мере накопления данных и расширения базы моделей, её точность и возможности будут только расти. Таким образом, применение ИИ в аэродинамике перестало быть фантастикой — теперь это рабочий инструмент, который уже экономит зарубежным компаниям годы и миллионы.
Автор материала: Vlad Falcon
Приглашаем в наш телеграм-канал https://t.me/complexcad
Заявки на конструкторские и технологические работы размещайте на сайте complexcad.ru
Получить консультацию по конструкторским и технологическим услугам можно по ☎ +7 (495) 127-72-03
С уважением, команда «Комплекс КАД»