تحت عنوان "بیایید در مورد علم صحبت کنیم" موضوع تحقیق با هدف کاهش زمان آزمایش مدل های موتور موشک برای بحث پیشنهاد شده است.
ماهیت مشکل برای توسعه دهندگان این است که منابع عظیمی از جمله زمان و منابع مالی صرف آزمایش موتورهای در نظر گرفته شده برای صنعت موشک می شود. تقریباً هر تغییری که در طراحی موتور ایجاد شود نیاز به یک فرآیند تست جدید دارد که به دلیل شرایط مختلف همیشه امکان پذیر نیست.
به نظر می رسد که فناوری های رایانه ای به کمک می آیند و امکان شبیه سازی فرآیندهای آزمایشی برای موتورهای موشک را فراهم می کنند. اما اینجا هم همه چیز ساده نیست.
گروهی از محققان دانشگاه تگزاس (ایالات متحده آمریکا) گزارشی منتشر کردند مبنی بر اینکه حتی با استفاده از یک ابر رایانه، تنها چند هفته پس از شروع فرآیند شبیه‌سازی رایانه‌ای، می‌توان داده‌های آزمایش رضایت‌بخشی را به دست آورد. تجزیه و تحلیل موتور موشک مرلین اسپیس ایکس به عنوان مثال آورده شده است. گردش کار مدلسازی گردش کار برای آخرین نسخه آن چندین ماه طول کشید تا هم مشتریان و هم خود مدل‌سازان را راضی کند.
کارن ویلکاکس، که رهبری تیم تحقیقاتی را بر عهده دارد، در مورد توسعه روش‌های جدید "یادگیری ماشین علمی" برای سرعت بخشیدن به فرآیند آزمایش، گزارش می‌دهد تا مشکل مدت زمان این آزمایش را حل کند. ما در مورد روشی صحبت می کنیم که محاسبات علمی را با داده های ماشین ترکیب می کند و از جمله از مدل سازی فیزیکی استفاده می کند. دکتر ویلکاکس می‌گوید رویکرد جدید از توانایی کاهش مرتبه‌ای بزرگی از اندازه نیروگاه در شبیه‌سازی بهره می‌برد و زمان آزمایش را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.
برای مهندسان، هنگام ایجاد موتورهای موشک، دریافت به موقع اطلاعات در مورد نحوه رفتار نه کل نصب، بلکه واحد خاص، گره آن، مهم است. هنگام در نظر گرفتن یکی یا دیگری از طراحی آن، هنگام ایجاد تغییرات در این طرح. به گفته نمایندگان این گروه تحقیقاتی، استفاده از روش تحلیل ماشینی یک سیستم محرکه کاهش یافته همیشه امکان پذیر نیست، اما می توان آن را اعمال کرد و برای دستیابی به نتایج کلیدی به طراحان منتقل کرد.
به طور خاص، یک روش جدید با استفاده از "یادگیری ماشین" برای محاسبه پارامترهای احتراق سوخت در محفظه موتور استفاده شد. با کمک یک مدل کامپیوتری، سناریوهای خاصی در حین کار انژکتور به دست آمد. بر اساس تجزیه و تحلیل این سناریوها، نمودارهایی از زمینه های فشار، سرعت، ترکیب شیمیایی محصولات احتراق و دمای آنها ایجاد شد. به نوبه خود، این داده ها به محققان کمک کرد تا مدلی از موتور سفارش کاهش یافته را ایجاد کنند و همچنین به رایانه برای انجام تجزیه و تحلیل شتاب داده شوند.
خود دانشمندان این روش را می نامند - از جزئی به کلی از طریق داده های میانی.
از گزارش:
این نسخه از کار امکان تولید نتایج را با پردازش کامپیوتری بعدی برای حدود دویست ساعت فراهم کرد. بر اساس تجربه به‌دست‌آمده، دستگاه اکنون برای سرعت بخشیدن به روند تجزیه و تحلیل به «خودآموزی» تغییر می‌کند. این نوعی تکرار فرآیندها در شبیه ساز است. برنامه ریزی شده است که با بهبود روند، تجزیه و تحلیل عملکرد موتور موشک تنها چند ثانیه طول بکشد.
دکتر ویلکاکس:
البته این روش راه حلی برای مشکلات چند سطحی تست موتورهای موشکی ارائه نخواهد کرد. اما در مرحله اول، قطعاً باعث صرفه جویی در منابع در تجزیه و تحلیل داده های اساسی، کاهش زمان فرآیند و تضمین نتایج بالا خواهد شد.
برای مرجع: موتور موشک مرلین اسپیس ایکس مایع است. چندین اصلاح دارد، از جمله Vacuum 1D. وزن - تا 500 کیلوگرم. رانش تحت گرانش در سطح دریا - تقریباً 850 کیلو نیوتن. زمان عملیات - تا 375 ثانیه (بسته به تغییر). فشار در محفظه احتراق 97 اتمسفر است. اولین بار در سپتامبر 2013 در راه اندازی استفاده شد.