Знаете ли Вы?

Компьютерное моделирование с использованием суперкомпьютерных расчетов активно применяется в авиастроении.

  • По данным компании Boeing, компьютерное моделирование позволило в 7 раз сократить число опытных образцов (11 моделей крыла для самолета Dreamliner против 77 для самолета Boeing 767) и снизить потребление топлива и уровень вредных выбросов более чем на 20 %.
  • Создатели самолета Airbus-310 с помощью компьютерного моделирования смогли уменьшить лобовое сопротивление крыла самолета на 40%.
  • Новый пассажирский самолёт Boeing 787 Dreamliner за один полёт генерирует более 500 гигабайт информации, которую нужно сохранить и обработать. Буквально каждый ключевой узел авиалайнера подключен к сети, в том числе двигатели, закрылки и посадочный механизм. Если возникают технические проблемы с любым из модулей, то инженеры узнают об этом заранее и готовы к ремонту ещё до посадки самолёта.
  • Создание двигателя для самолета СУ–27 в «реальном режиме» заняло 12 лет, на протяжении которых было подготовлено 50 опытных образцов и потрачено 3,5 млрд. долларов. А спроектированный с помощью суперкомпьютерного моделирования двигатель для SuperJet создавался всего 6 лет, и финансовые затраты были уменьшены более чем в 3 раза. 

 

aeroplane С использованием отечественных суперкомпьютерных технологий были решены задачи, необходимые для сертификации самолета Sukhoi SuperJet 100 по пункту обеспечения безопасности при аварийной посадке в случае отказа шасси, для двигателя самолета — обрыв лопатки, попадание посторонних предметов на вход в двигатель. Впервые в России по этим пунктам самолет был сертифицирован на основании расчетов без экспериментального подтверждения, что позволило сократить сроки и затраты.
По данным отечественной компании Сатурн, компьютерное моделирование с использованием суперкомпьютерных вычислений позволяет сократить общий цикл разработки авиадвигателей до 3-4 лет (вместо 12 лет) и уменьшить затраты на разработку в 5-6 раз.

Компьютерное моделирование с использованием суперкомпьютерных расчетов широко используется в автомобильной промышленности:

avto

  • По данным компании Ford, для выполнения crash-тестов, при которых реальные автомобили разбиваются о бетонную стену с одновременным замером необходимых параметров, со съемкой и последующей обработкой результатов, компании понадобилось бы от 10 до 150 прототипов для каждой новой модели. При этом общие затраты составили бы от 4 до 60 миллионов долларов. Использование суперкомпьютеров позволило сократить число прототипов на одну треть.
  • В компании Volvo при разработке автомобиля VolvoS60 затраты на испытания сокращены в 25 раз.
  • В компании General Motors  при разработке автомобиля Chevrolet Tahoe затраты снижены на 40% при уменьшении сроков разработки в 2.5 раза.
  • В компании Toyota при разработке автомобиля Toyota Camry сроки разработки снижены в 3.6 раза.

Суперкомпьютерные технологии находят широкое применение в проектировании сложной современной техники:

  • При разработке американской подводной лодки нового поколения Virginia за счет использования компьютерного моделирования достигнуто уменьшение сроков разработки на 20 месяцев (25%), что позволило сократить затраты на разработку на 10-15%.
  • При решении задач проектирования нового российского возвращаемого космического аппарата, разрабатываемого в Российской космической корпорации «Энергия», широко использовалось суперкомпьютерные технологии. Так, в одной из задач проводилось компьютерное моделирование процесса отделения крышки люка парашютного контейнера от аппарата на участке посадки. В результате выполненных расчетов было показано, что для большинстве режимов полета может быть обеспечено безопасное отделение крышки.

Использование суперкомпьютеров не ограничивается инженерными разработками. Их применяют для решения задач в разных областях:

В рамках научного проекта WISDOM с использованием распределенных вычислительных технологий всего за 92 дня была найдена лекарственная формула препарата. Подсчитано, что в традиционных лабораторных разработка препарата потребовала бы 470 лет. probirka
  • Проблемы логистики в компании Procter & Gamble, на балансе которой насчитывается примерно 25 000 складов, решаются с помощью суперкомпьютера. Только благодаря использованию мощностей данного ресурса удается оптимизировать цепочки поставок между складами таким образом, чтобы обеспечить наиболее экономный путь доставки.
  • Суперкомпьютерные технологии активно используются для прогнозирования и моделирования чрезвычайных ситуаций природного характера. Так, в Ливерморской национальной лаборатории, где установлено порядка 20 суперкомпьютерных систем, проводили исследования по определению последствий обрушения в случае землетрясения дамбы, которую планировалось построить в одном из штатов. Суперкомпьютер, работавший над данной задачей на протяжении нескольких недель, смоделировал землетрясение 6,5 балла, длившееся 25 секунд. Компьютерное моделирование показало, что стихия не нанесет существенного ущерба сооружению, таким образом, безопасность дамбы получила экспериментальное подтверждение.
  • Компания Speedo использует суперкомпьютерное моделирование при разработке костюмов пловцов для достижения наиболее гладкой, обтекаемой поверхности тела и снижению вибрации пловца в воде. На Олимпиаде 2008 г. в Пекине 89% всех медалей завоевали пловцы в костюмах компании Speedo. В общей сложности 23 из 25 побитых мировых рекордов были установлены пловцами в костюмах этой компании.
chips Еще один пример использования высокопроизводительных вычислений в этой компании является оптимизация технологического процесса производства чипсов. «Принглс». В результате суперкомпьютерного моделирования специалисты компании подобрали форму чипсов, скорость их движения и т.д.