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静粛超音速機技術の基礎研究

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月~2021年3月)

報告書番号: R20JTET01

利用分野: 技術習得方式

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  • 責任者: 牧野好和, 航空技術部門航空システム研究ユニット
  • 問い合せ先: 石川敬掲(ishikawa.hiroaki2@jaxa.jp)
  • メンバ: 嶋田 凌, 横井 寿哉, 石川 敬掲, 土居 雅大

事業概要

抵抗低減技術及び低ブーム設計コンセプトを核に,超音速機が旅客機として成立するためにキーとなる低ブーム/低抵抗/低騒音/軽量機体の全てを同時に満たすシステム統合設計技術及び要素技術を世界に先んじて獲得するため,鍵技術の開発及び技術実証構想の立案を行う.

参照URL

http://www.aero.jaxa.jp/research/frontier/sst/ 参照.

JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点

システム設計研究においては,低ブーム/低抵抗/低騒音/軽量化の技術目標を同時に達成するため多目的最適設計法を適用しており,複数の評価指標を効率的に評価するためスパコンによる解析が必須である.

今年度の成果

超音速機用インテークの運用における最大の課題であるバズは, インテークの外部圧縮領域で生じるせん断層の流入により発生する. バズによる非定常圧力変動を防止するためには, バズの発生メカニズムを明確にする必要がある. 本研究ではFaSTARによりせん断層が流入してからバズが発生するまでの過程を詳細に調べた(図1). その結果, せん断層が流入する際に生じる渦がインテークに流入する流量を大きく制限する場合にバズが生じることが分かった(図2).

Annual Reoprt Figures for 2020

図1: 流れ場の様子

 

Annual Reoprt Figures for 2020

図2: 圧力の時間変化

 

成果の公表

-口頭発表

土居雅大, 渡辺安, 赤塚純一, “超音速インテークにおけるバズ発生の解析,” 第58回飛行機シンポジウム, 3A08, 2020

横井寿哉, 佐藤哲也, 牧野好和, 上野篤史, “静粛超音速機用インテーク性能への迎角の影響に関する数値的研究,” 第58回飛行機シンポジウム, 3A15, 2020

JSS利用状況

計算情報

  • プロセス並列手法: MPI
  • スレッド並列手法: 自動並列
  • プロセス並列数: 128
  • 1ケースあたりの経過時間: 5.3 時間

JSS2利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.66

 

内訳

JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。

計算資源
計算システム名 コア時間(コア・h) 資源の利用割合※2(%)
SORA-MA 3,012,904.94 0.57
SORA-PP 88,001.71 0.69
SORA-LM 4,661.88 2.74
SORA-TPP 0.00 0.00

 

ファイルシステム資源
ファイルシステム名 ストレージ割当量(GiB) 資源の利用割合※2(%)
/home 1,148.81 1.05
/data 47,673.49 0.92
/ltmp 10,695.69 0.91
アーカイバ資源
アーカイバシステム名 利用量(TiB) 資源の利用割合※2(%)
J-SPACE 3.41 0.11

※1 総資源に占める利用割合:3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合:対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

 

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.05

 

内訳

JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3のシステム構成をご覧下さい。

計算資源
計算システム名 コア時間(コア・h) 資源の利用割合※2(%)
TOKI-SORA 8.00 0.00
TOKI-RURI 7,282.04 0.04
TOKI-TRURI 0.00 0.00

 

ファイルシステム資源
ファイルシステム名 ストレージ割当量(GiB) 資源の利用割合※2(%)
/home 940.96 0.64
/data 56,271.58 0.94
/ssd 413.26 0.22

 

アーカイバ資源
アーカイバシステム名 利用量(TiB) 資源の利用割合※2(%)
J-SPACE 3.41 0.11

※1 総資源に占める利用割合:3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合:対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月~2021年3月)