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ターボポンプに関する設計解析

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2022年2月~2023年1月)

報告書番号: R22JK2305

利用分野: 宇宙技術

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  • 責任者: 岡田匡史, 宇宙輸送技術部門H3プロジェクトチーム
  • 問い合せ先: 角田 篤洋(tsunoda.atsuhiro@jaxa.jp)
  • メンバ: 青塚 瑞穂, 後藤 尚志, 犬塚 一徹, 根岸 秀世, 砂川 英生, 佐藤 渉, 角田 篤洋, 鵜飼 諭史

事業概要

H3ロケットは, 柔軟性, 高信頼性, 低価格の3つの要素を実現することを目指し, 現在開発中の日本の新しい基幹ロケットである. 国の重要な人工衛星や探査機などを宇宙へ輸送する手段を今後も日本が持ち続けるために, 現在運用しているH-IIAロケット, H-IIBロケットの後継機として開発中. H3ロケットは, 国の衛星だけでなく民間の商業衛星を毎年打ち上げていくことも視野に入れており, JAXAとプライムコントラクタである三菱重工業(株)を始めとする国内の関連企業が開発段階から総力を結集して, これまで培った運用経験等を活かして全体のシステムを刷新し, 低価格・柔軟性・高信頼性を兼ね備えたロケットの実現を目指している. 本事業ではH3ロケットの中でも, 1段エンジンLE-9の特にターボポンプに特化し, 各種技術課題に対して数値シミュレーションを用いた設計評価を行う.

参照URL

なし

JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点

ターボポンプ単体試験及びエンジン燃焼試験結果のフィードバックとして, 詳細設計を再検討することとなり, 短期間で複数ケースの大規数値模解析を実施すると共に, その結果をクイックに反映する必要があったため.

今年度の成果

オフノミナル条件を模擬した大規模かつ高忠実なフラッタ解析を行った. フラッターに対する余裕を示す指標である空力減衰比の変化について検討し, 実際の試験結果と比較することで, リスク低減に貢献している.

成果の公表

なし

JSS利用状況

計算情報

  • プロセス並列手法: XPFortran
  • スレッド並列手法: OpenMP
  • プロセス並列数: 20 – 960
  • 1ケースあたりの経過時間: 500 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 1.97

 

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 CPU利用量(コア・時) 資源の利用割合※2(%)
TOKI-SORA 53612668.27 2.34
TOKI-ST 6746.11 0.01
TOKI-GP 0.00 0.00
TOKI-XM 0.00 0.00
TOKI-LM 0.00 0.00
TOKI-TST 0.00 0.00
TOKI-TGP 0.00 0.00
TOKI-TLM 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 6370.27 5.77
/data及び/data2 133907.62 1.03
/ssd 32504.60 4.50

 

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 16.94 0.08

※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.

 

ISV利用量

ISVソフトウェア資源
利用量(時) 資源の利用割合※2(%)
ISVソフトウェア(合計) 0.00 0.00

※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(2022年2月~2023年1月)