Hiệu suất hóa thiết kế máy bay với hệ thống từ JAXA

Vào ngày mùng 8 vừa qua, Cơ Quan Nghiên Cứu và Phát Triển Hàng Không Nhật Bản (gọi tắt là JAXA) đã có bài phát biểu về việc hoàn thành hệ thống thiết kế máy bay mới .  Nhờ vào hệ thống này, ta có thể quan sát/ duyệt các số liệu từ thiết bị thực  nghiệm và phân tích mô phỏng (bằng máy tính) theo thời gian thực dù ở khoảng cách rất xa. Từ đó ta có thể nâng hiệu suất trong thời gian ngắn hoặc  nâng cao độ chính xác. Công nghệ mới này sẽ được thử nghiệm trong việc cải thiện máy bay [MRJ], máy bay phản lực chở khách do nội địa chế tạo, hiện đang được quy mô hóa sản xuất.

Công nghệ mới được phát triển có tên là Khoang Gió Hỗn Hợp Tín Hiệu Số/ Tín Hiệu Analog DAHWIN (tiếng Nhật:「デジタル/アナログ・ハイブリッド風洞(DAHWIN)」).  Hệ thống sẽ hiển thị sự kết hợp của dữ liệu thu được bằng mô phỏng tính toán động lực học lưu chất (tiếng Anh: Computial Fluid Dynamics– gọi tắt CPD) trên siêu máy tính của JAXA, với những dữ liệu từ các thiết bị đo qua thực nghiệm khi thổi gió vào mô hình máy bay. Bằng việc phân sắc độ cao của áp suất không khí ở thân máy ,rồi quan sát so sánh dữ liệu của quá trình mô phỏng và của các thiết bị đo thực nghiệm , các nhà thiết kế hoặc người phụ trách thí nghiệm có thể nhanh chóng xác định được vấn đề (nếu có).

Hình ảnh mình họa khả năng xác định độ cản áp lực trên thân máy bay theo thời gian thực.
Hình ảnh mình họa khả năng xác định độ cản áp lực trên thân máy bay theo thời gian thực.

Chi phí đầu tư cho việc nghiên cứu trong 5 năm là 6 tỷ yên . Những số liệu dự đoán trước bằng số liệu mô phỏng đã làm cho việc thiết lập thí nghiệm với khoang gió trở nên dễ dàng hơn. Sai số do thiết bị đỡ máy bay mô hình (khi thí nghiệm) hay tường của những thiết bị thí nghiệm có thể được giảm bớt ,giúp độ chính xác của thực nghiệm cũng trở nên cao hơn. Viện trưởng của viện phát triển kĩ thuật khoang gió của Cơ Quan Hàng Không JAXA-ông Watanabe cho hay ‘thời gian để làm thực nghiệm với khoang gió giảm chỉ còn 20-30% so với trước kia,nhưng độ chính xác thì có thể tăng lên gấp đôi’.

Thí nghiệm với khoang gió
Thí nghiệm với khoang gió

Từ trước cho tới nay do định dạng của thực nghiệm và số liệu mô phỏng khác nhau nên sau khi có được kết quả của mô phỏng thì vẫn phải mất thêm khá nhiều thời gian cho việc chuẩn bị các thiết bị thực nghiệm trong khoang gió . Hình dưới mô tả thực nghiệm trong khoang gió truyền thống và thí nghiệm mô phỏng . Thực nghiệm trong khoang gió truyền thống sử dụng luồng gió thực tế nên số liệu thu được có độ tin cậy cao, tuy nhiên lại tốn kém, mất nhiều thời gian và giới hạn về thông tin…

Hình mô tả kỹ thuật thử nghiệm thực tế truyền thống
Hình mô tả kỹ thuật thử nghiệm thực tế truyền thống

Ngược lại, với công nghệ mô phỏng, thì ta có thể thu được số liệu đa dạng, nhiều cấp thử nghiệm nhưng với chi phí đầu tư thấp. Tuy nhiên, do hình ảnh mô phỏng nên số liệu thu được có độ tin cậy thấp hơn ( hình mô tả bên dưới).

Hình mô tả công nghệ mô phỏng CFD
Hình mô tả công nghệ mô phỏng CFD

Nhờ có công nghệ mới này ( kết hợp cả 2 công nghệ trên), người thiết kế thân máy bay và người phụ trách thực nghiệm có thể vừa đồng thời kiểm tra được dữ liệu,vừa thay phiên nhau tiến hành được công việc. Hình bên dưới mô tả cách thức kết hợp của 2 công nghệ trong hệ thống DAHWIN

Hình ảnh mô tả hệ thống Khoang Gió Hỗn Hợp Tín Hiệu Số/ Tín Hiệu Analog DAHWIN
Hình ảnh mô tả hệ thống Khoang Gió Hỗn Hợp Tín Hiệu Số/ Tín Hiệu Analog DAHWIN

Trong tương lai , bằng việc sử dụng những dữ liệu thực tế thu thập được qua máy bay phản lực hành khách MRJ hay qua máy bay phản lực dùng trong thực nghiệm ,kết hợp với các thí nghiệm hầm gió trên mặt đất, nhóm nghiên cứu đang nhắm đến việc tái hiện trạng thái của máy bay như trong không gian thực.

———————————————————-

Người dịch: Nguyễn Phương Hà, theo 日経新聞

———————————————————-

 

CHIA SẺ ĐỂ LAN TỎA

0Shares
0

Bình Luận

comments

Bài viêt liên quan