ФГУП ЦАГИ (САП-2)

Ситуация

Научно-исследовательская деятельность ФГУП ЦАГИ напрямую связана с применением информационных технологий для решения практических задач в области аэродинамики, гидродинамики, прочности авиационных конструкций. Широко применяются методы и средства САПР, автоматизированные расчетные диалоговые системы для определения аэродинамических характеристик, прочности и веса летательных аппаратов.

Все более широкое использование расчетных методов для аэродинамического проектирования и оптимизации всех элементов летательных аппаратов привело к необходимости модернизации системы автоматизированного проектирования, которая позволяла бы формировать трехмерные геометрические модели, значительно быстрее получать результаты математических расчетов с большей точностью, учитывать параметры, которые не могли учитываться в ранних версиях САП.

Решение

Для решения вышеперечисленных задач, а также с целью автоматизации научно-исследовательской деятельности руководством ФГУП ЦАГИ было принято решение о создании новой системы автоматизированного проектирования (САП-2).

В качестве исполнителя была выбрана компания DEPO Computers, имеющая статус сертифицированного золотого партнера Microsoft и обладающая экспертизой создания высокопроизводительных автоматизированных систем.

Технические специалисты DEPO Computers совместно с инженерами ФГУП ЦАГИ и EMT на основе требований, предъявляемых к САП-2, спроектировали программно-аппаратную платформу с применением технологий вычислительной кластеризации на базе Windows Server 2008 Enterprise.

"Разработка систем автоматизированного проектирования требует комплексной экспертизы и индивидуального подхода. Специалисты DEPO Computers обладают широким спектром компетенций, необходимых для осуществления подобного рода проектов. Наши заказчики могут быть уверены в высоком уровне обслуживания и профессионализме в работе с технологиями Microsoft. В рамках реализации проекта для ФГУП ЦАГИ была создана рабочая группа, которая успешно и на высоком профессиональном уровне выполнила весь цикл работ от проектирования до приемосдаточных испытаний САП-2 на площадке заказчика, - отметил директор по корпоративным решениям DEPO Computers Виктор Урусов.

Решение DEPO по кластеризации для ФГУП ЦАГИ

Аппаратная часть платформы состоит из четырех серверов DEPO Storm, трех графических станций DEPO Race и компонентов Ethernet-сети. Программная часть платформы состоит из Windows Server 2008 Enterprise, объединяющей четыре сервера DEPO в узлы высокопроизводительного вычислительного кластера, и программного модуля ANSYS CFX, применяемого для решения задач аэродинамики, гидродинамики и расчета прочности авиационных конструкций.

Производство и поставка всех необходимых компонентов программно-аппаратной платформы со стороны DEPO Computers существенно повысили интеграционные свойства программно-аппаратной платформы и избавили от необходимости подбора дополнительных компонентов, что позволило существенно сократить время ввода системы в эксплуатацию и уменьшить риски несовместимости.

После проведения серии испытаний и замеров производительности САП-2 технические специалисты DEPO Computers совместно с инженерами ФГУП ЦАГИ и EMT выполнили монтаж системы на площадке заказчика в г. Жуковском.

Преимущества

В результате внедрения САП-2 на основе высокопроизводительного вычислительного кластера DEPO в ФГУП ЦАГИ был достигнут принципиально новый уровень автоматизации проектирования основных элементов летательных аппаратов.

САП-2 позволяет формировать трехмерные геометрические модели внешней поверхности летательных аппаратов, в том числе трехмерные модели внутренней компоновки. Применение технологии трехмерного моделирования выводит на новый уровень концептуальное проектирование и позволяет ускорить поиск новых технических решений.

Возможность значительно быстрее и с большей точностью получать результаты математических просчетов конструкций с использованием системы уравнений Навье-Стокса для расчета обтекания летательных аппаратов и метода конечных элементов и расчета напряженно-деформированного состояния конструкции позволяет учитывать "тонкие" эффекты, которые не могли учитываться в ранних версиях САП.

По словам В. В. Лазарева, куратора проекта ФГУП ЦАГИ, "расчетные методы являются в настоящее время надежным инструментом аэродинамического проектирования и оптимизации всех основных элементов летательных аппаратов. В результате применения САП-2 значительно сократилось количество испытаний моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах, что позволяет уменьшить ресурсные и временные затраты на проектирование."

Перспективы

САП-2 обладает большим потенциалом масштабирования, что позволяет увеличивать быстродействие системы с минимальными трудозатратами, приобретая только дополнительные узлы вычислительного кластера графических станций.