قام الخبراء بتركيب وحدة معالجة الرسومات المسماة Jetson TX2i، المصنعة من قبل Nvidia والمتوفرة في الأسواق الإلكترونية، في طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت (تتجاوز سرعة الصوت 7 ماخ).

أظهرت الاختبارات أن هذه الوحدة النمطية بالذات يمكنها معالجة نماذج الديناميكا المائية الحسابية (CFDs) بأداء غير مسبوق، مما يقلل وقت معالجة الحسابات التي كانت تستغرق سابقًا عدة ثوانٍ إلى 25 مللي ثانية فقط - أي أسرع بأربع مرات من غمضة عين الإنسان.

وفقًا لفريق المشروع المشترك من معهد بكين لأبحاث الآلات الكهربائية وجامعة داليان للتكنولوجيا، فإن سرعة استجابة الوحدة تجعلها مثالية لـ "التحسين في الوقت الحقيقي لأنظمة إمداد الوقود، وتشخيص الأعطال، والتحكم في تحمل الأعطال في محركات الطائرات النفاثة الثابتة الأسرع من الصوت".

زيادة الكفاءة، وخفض التكاليف.

يُعدّ TX2i منتجًا للتطبيقات الصناعية من شركة Nvidia، وهي حاليًا أكبر شركة مصنّعة لرقائق الذكاء الاصطناعي في العالم ، وقد أُطلق قبل حوالي ست سنوات. ولا تتجاوز أعلى كفاءة لهذا المنتج 20% مقارنةً بأقوى رقاقة ذكاء اصطناعي، وهي H100.

3dde0fdb05ca04d7416bc1d661b29df9bbd904c5.jpeg
تُعد وحدة TX2i مثالية لتحسين أداء محركات الطائرات النفاثة. الصورة: Nvidia

لكن ميزة TX2i تكمن في سعرها المنخفض، إذ لا يتجاوز بضع مئات من الدولارات مقارنةً بعشرات آلاف الدولارات التي تُدفع مقابل شريحة Nvidia المتطورة. ناهيك عن أن نقص وحدات معالجة الرسومات (GPU) وقيود التصدير التي تفرضها واشنطن تجعل الحصول على H100 أكثر صعوبة. في المقابل، يتوفر TX2i على نطاق واسع، ولا يخضع لأي قيود، ويمكن العثور عليه بسهولة عبر الإنترنت.

في ورقة علمية نُشرت في مجلة تكنولوجيا الدفع الشهر الماضي، ذكر فريق المشروع أن وحدة Nvidia منخفضة التكلفة تساعد نظام التحكم في محرك الطائرة النفاثة فائقة السرعة على زيادة مدى واستقرار المركبات فائقة السرعة، مع تقليل تكاليف البحث والتطوير بشكل كبير.

ليست هذه المرة الأولى التي يستخدم فيها علماء صينيون رقائق أمريكية في أبحاث الأسلحة فرط الصوتية. ففي السابق، استخدمت بعض الدراسات معالجات إنتل وبطاقات رسومات إنفيديا المتطورة في محاكاة مجالات معقدة عالية السرعة.

كتب فريق الخبراء: "تتمتع بطاقات الرسومات عالية الأداء بقدرات حاسوبية ممتازة، لكنها تتطلب معدات داعمة مثل منصات التخزين ووحدات التزويد بالطاقة وأنظمة التبريد. كما أنها تعاني من عيوب مثل استهلاك الطاقة العالي، والوزن الثقيل، والحجم الكبير، مما يجعلها غير قادرة على تلبية احتياجات وحدات التحكم المدمجة الصغيرة والخفيفة في قطاع الطيران والفضاء."

تحديث الاستراتيجية

يُعدّ انتشار تكنولوجيا الأسلحة فرط الصوتية مصدر قلق بالغ للولايات المتحدة. وفي عام 2017، اقترحت مؤسسة راند أن تتعاون واشنطن مع موسكو وبكين لمنع دول أخرى من الحصول على هذه التكنولوجيا.

صورة مجانية لصاروخ فرط صوتي يحلق فوق السحاب (1676330497.jpg)
تتسابق العديد من الدول لتطوير أسلحة فرط صوتية.

يقر بعض الخبراء العسكريين بأن تكنولوجيا الأسلحة التي تفوق سرعة الصوت تشكل مخاطر معينة، لكن أحد أكبر آثارها هو أنها قد تسرع من "انهيار النظام العالمي الذي تتمحور حول الولايات المتحدة".

يزعمون أن الصواريخ فرط الصوتية قادرة على اختراق دفاعات أساطيل حاملات الطائرات، وهي قوة لطالما اعتمدت عليها الولايات المتحدة لتحقيق هيمنتها العسكرية العالمية. لذا، إذا امتلكت دولٌ أكثر فأكثر أسلحة فرط صوتية، فإن الميزة التي تمتعت بها قلة من الدول بفضل قوتها البحرية الهائلة لقرون قد تتلاشى.

أطلقت دولٌ متزايدة العدد، من بينها ألمانيا وفرنسا واليابان وكوريا الشمالية وإيران، برامج بحث وتطوير للأسلحة فرط الصوتية. حتى الحوثيون، وهي جماعة متمردة تسيطر على جزء كبير من اليمن، زعمت أنها اختبرت صاروخاً فرط صوتياً قادراً على بلوغ سرعة 8 ماخ.

نشر فريق البحث الصيني أيضًا دليلًا تفصيليًا خطوة بخطوة حول كيفية دمج نظام TX2i في مركبة أسرع من الصوت، بما في ذلك معادلات وحلول مفصلة للمشاكل التقنية المحتملة مثل قيود حجم شبكة المحاكاة، وإدارة الذاكرة، وتحسين الكود، وتعليمات التجميع الخاصة. حتى واجهة وحدة التحكم وبروتوكولات الاتصال الخاصة بها صُممت وفقًا للمعايير الدولية.

ومع ذلك، أشار المؤلفون أيضًا إلى أن "هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول نماذج الإدخال، وتصحيح الموجة الصدمية، ونمذجة البيانات" أثناء دمج رقائق الذكاء الاصطناعي في المركبات.

عادةً ما يتطلب تحقيق العديد من المعايير الرئيسية المتعلقة بهذه المهام إجراء اختبارات مكثفة في نفق الرياح واختبارات طيران فعلية.

أشارت صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست إلى أنه على الرغم من نتائج الاختبارات الواعدة، فمن المستبعد جدًا أن تستخدم الصين معالج TX2i في صواريخها فرط الصوتية المصنعة محليًا. وسيعطي الجيش الأولوية لاستخدام الرقائق المصنعة محليًا لضمان أداء أفضل دون مخاوف بشأن الموثوقية أو أمن سلسلة التوريد.

لم تعد أنظمة الدفاع الصاروخي فرط الصوتي "منيعة". فبعد أن كانت تُعتبر في كثير من الأحيان درعاً فولاذياً، أصبح من الممكن الآن تجاوز أنظمة الدفاع الصاروخي فرط الصوتي بسهولة بواسطة خوارزمية عمرها عقود.