Big Compute Podcast: Boom Supersonic – 航空宇宙設計の限界を押し上げる
この中の ビッグコンピューティング ポッドキャスト エピソードでは、ホストのガブリエル ブローナーが、Boom Supersonic の共同創設者兼技術担当副社長の Josh Krall にインタビューします。 Boom は、クラウド内の HPC を使用して超音速旅客機を設計し、それが引き起こす技術的課題とビジネス上の課題に取り組んでいます。
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概要と主なコメント
私たちはコンコルドによる超音速飛行で技術的な成功を目撃しましたが、経済的にはうまくいきませんでした。 2017年以上が経ち、ブームは超音速飛行機オーバーチュアの製造に着手しており、乗客は今日のビジネスクラスの座席の価格を支払うことになる。 Boom はクラウドで HPC を使用しており、XNUMX 年にはクラウドでの HPC のベスト ユースで HPCwire Readers Award を受賞しました。
なぜ超音速飛行なのか
ジョシュ・クラール氏は、超音速飛行は飛行時間を半分に短縮するだけでなく、世界をより近づけるという衝撃的な二次効果があると語ります。
「ブーム・スーパーソニックは、世界をより近づけるという使命を果たすために移動時間を半分に短縮し、飛行の意味を再定義するものです。 マッハ2.6では約2.2倍の速さになります。 私たちのほとんどにとって、彼は生涯で移動時間を半分に短縮するという経験をしたことがありません。 私たちが学んだことは、二次効果も同様に大きな問題になる傾向があるということです。 選択する旅行のタイプは完全に変わります。 ジェット機が導入される前は、ハワイまで飛行機で 15 時間かかるため、その旅行に行く人は多くありませんでした。 ジェット機の導入後、ハワイが目的地となり、旅行は 15 倍に増加しました。 オーストラリアは現在、米国西海岸から XNUMX 時間の距離にあります。」
ビジネスケースについて
「コンコルドは時代を先取りしていました。 技術の驚異。 そのうち 14 個しか作られず、現在は博物館に展示されています。 根本的な欠点は効率性と経済性でした。 満席以上の座席があったため、運営費や維持費のために高額なチケット代を請求せざるを得ませんでした。」
「コンコルドの設計者は今日の現代の炭素繊維複合材料を利用できず、今日の数値流体力学の代わりに風洞を数十年にわたって使用し、推進システムはアフターバーナー付きのジェットエンジンでした。 現在では、効率が大幅に向上した最新のターボファン エンジンが使用されています。 これらの効率性の結果、今日、Overture を市場に投入して、はるかに大きな市場に対応することができ、運営コストも大幅に削減されます。55 席ではなく 100 席を埋めることができます。 運用コストは亜音速建築クラスと同様です。 何十万もの長距離路線で実行可能です。 より静かで、より効率的で、より手頃な価格になります。」
「それに加えて、水上旅行の長距離ビジネスクラスの市場はコンコルドの時代から劇的に増加しており、経営経済を助けています。 何百もの飛行機と堅牢なネットワークを使用して、メンテナンス コストを削減できます。 すでに日本航空とヴァージン航空に30機を販売しました。」
クラウドで HPC を使用する理由
「私たちはスタートアップです。 初期の頃、私たちはビジネスを成長させるために資本を活用する必要がありました。 Rescale とクラウドの HPC が提供したのは、インフラストラクチャの初期費用を回避する方法でした。」
「今日、私たちは資本にそれほど制約されていません。 私たちは資金を調達しており、オンプレミスのインフラストラクチャに投資する能力がありますが、さまざまな理由でクラウドを評価しており、これにはオンプレミスの制約がより関係しています。 今月は 13,000,000 万コア時間のシミュレーション作業を実行する予定ですが、その作業を数週間ではなく数日、または数か月ではなく数週間で迅速に完了できるため、スケジュールの機敏性が大幅に向上し、エンジニアは必要なときに結果を得ることができます。利用率の高いオンプレミス システムを計画する必要がなくなりました。」
申請と結果について
「私たちにはシミュレーションを行う 3 つの異なるチームがあります。 当社の主要な外部空気力学チームは、航空機の完全なシミュレーションを実行して、飛行操縦特性、安定性制御、荷重、大規模なデータセットを使用したすべてのワークフローを証明します。 私たちの推進チームは入口の空気力学を担当します。 彼らは設計作業と、定常ケース、フラッターケース、衝撃シミュレーションに関するより複雑な作業の両方を行っています。 私たちは、Fun3D や CartXNUMXD などのオープン ソース コードと NASA コードから始めましたが、現在は Numeca や CFD++ などの独自コードを使用し始めています。 当社には「業務に最適なツール」というアプローチがあります。」
「結果に関して言えば、私たちは低速条件でデルタ翼上の複雑な渦流をモデル化していますが、これは解決するのが簡単な問題ではありません。 入口の空気力学についても同様です。 コンコルドの設計者はインレットの設計を正しく行うのに XNUMX 年かかりましたが、当社の設計者は現在実行できる種類の CFD シミュレーションを実行して XNUMX か月でそれを行うことができました。」
「私たちは風洞、超音速と低速の両方の空気力学に対して結果を検証してきましたが、非常に良好な結果が得られています。」
いつ飛びますか
「私たちは超音速実証機 XB1 の構築から始めました。 これは、私たちが市場に投入するのと同じテクノロジーを証明しています。 テスト飛行からのデータは、55 席の旅客機の設計を改良するのに役立ちます。 私たちのチームのほとんどはデモンストレーターに集中しています。 今年末までに飛行試験、来年初めには超音速試験に持ち込むことを目指している。 チームは実際の飛行機のオーバーチュアの初期設計を行っており、2020年代半ばまでに完成する予定です。」
課題
「HPC の観点から見ると、最大の課題は、プログラムの成長とコンピューティング需要をどのように管理するかということです。 私たちは非常に高いパフォーマンスを必要としていますが、従来のクラウド プラットフォームの一部はそれに苦労しています。 私たちは Rescale チームと協力して、非常に大規模な「XNUMX 億ノード」の種類の問題をどのように実行するかについて取り組んでいます。」
学習
「XNUMX 回限りの設計ケースや XNUMX 人のエンジニアのワークフローの場合は、クラウドを利用する準備ができています。 Rescale が提供する機能は、オンプレミスで行う作業をクラウドでも実行できる非常に優れた機能です。」
「大規模な場合は、オンプレミスと同様にツールに投資する必要があります。 オンプレミスとは異なり、より多くの容量をバーストできる利点があります。 この点での Rescale とのパートナーシップは本当に貴重です。 私たちは多くの共同開発を行ってきましたが、それが他の開発者への道を切り開く可能性があります。」
