Ein leistungsfähiges Simulationswerkzeug zur Berechnung von Strömungen wurde kürzlich von der US-Raumfahrtbehörde freigegeben und steht nun der amerikanischen Luft‑ und Raumfahrtindustrie zur Verfügung. Das Paket, das unter dem Namen Launch, Ascent, and Vehicle Aerodynamics (LAVA) bekannt ist, ermöglicht es Ingenieuren, die Luftströmung um Raketen, Flugzeuge und Raumfahrzeuge mit hoher Präzision zu modellieren.
Funktionsumfang und technische Basis
LAVA ist ein Computational‑Fluid‑Dynamics‑Programm, das auf GPU‑Beschleunigung ausgelegt ist und damit komplexe Simulationen in Stunden statt Tagen ausführen kann. Die Software nutzt das GPU‑basierte Supercomputersystem Cabeus von NASA, um den Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen CPU‑Lösungen zu senken.
Anwendungsbereiche
Die Einsatzmöglichkeiten reichen von der Analyse des Startumfelds der Space‑Launch‑System‑Rakete über die Optimierung von Flügelprofilen bis hin zur Vorhersage von Mars‑Landevorgängen. Durch die Freigabe können Unternehmen, Universitäten und Forschungsinstitute dieselben hochauflösenden Strömungsmodelle nutzen, die bisher ausschließlich NASA‑Internen vorbehalten waren.
Stellungnahme des Entwicklerteams
„Es geht nicht nur um die Bereitstellung von Software, sondern um die Beschleunigung von Innovationen“, erklärte Jared Duensing, Leiter des LAVA‑Teams am Ames‑Forschungszentrum. „Wenn Universitätsforscher komplexere Simulationen durchführen und kleine Unternehmen ihre Entwürfe mit NASA‑Genauigkeit optimieren können, wird das Potenzial der Luft‑ und Raumfahrt deutlich erweitert.“
Flexibilität des Frameworks
LAVA bietet drei verschiedene Mesh‑Methoden, die es dem Anwender erlauben, je nach Problemstellung zwischen unterschiedlichen Gittertypen zu wechseln oder mehrere gleichzeitig zu vergleichen. Das Framework lässt sich zudem mit anderen Analyse‑ und Optimierungstools kombinieren, um Designprozesse zu beschleunigen.
ZukĂĽnftige Entwicklungen
Durch die offene Verfügbarkeit können Entwickler neue Anwendungsfelder erschließen, etwa Supersonic‑Passagierflugzeuge, Lieferdrohnen oder Lufttaxis. Das Team arbeitet bereits an einer Erweiterung, die die Kopplung von Strömungs‑ und Strukturdynamik für die Simulation von Supersonic‑Fallschirmen ermöglicht, was zukünftige interplanetare Missionen unterstützen könnte.
WeiterfĂĽhrende Informationen
Interessierte können das Softwarepaket im NASA‑Softwarekatalog einsehen und erhalten über ein begleitendes Webinar detaillierte Einblicke in die Nutzung von LAVA.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von NASA, lizenziert unter Public Domain (U.S. Government Work).
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