Eksperci zainstalowali moduł GPU o nazwie Jetson TX2i firmy Nvidia, dostępny w sklepach internetowych, w samolocie hipersonicznym (o prędkości przekraczającej Mach 7).

Testy wykazały, że ten konkretny moduł potrafi przetwarzać modele mechaniki płynów obliczeniowych (CFD) z niespotykaną dotąd wydajnością, skracając czas przetwarzania obliczeń, który wcześniej zajmował sekundy, do zaledwie 25 milisekund – cztery razy szybciej niż mrugnięcie ludzkiego oka.

Zdaniem wspólnego zespołu projektowego z Pekińskiego Instytutu Badań nad Maszynami Elektrycznymi i Uniwersytetu Technologicznego w Dalian, szybkość reakcji modułu sprawia, że ​​idealnie nadaje się on do „optymalizacji w czasie rzeczywistym układów zasilania paliwem, diagnostyki błędów i sterowania odpornego na błędy w naddźwiękowych silnikach strumieniowych”.

Zwiększ wydajność, obniż koszty

TX2i to produkt firmy Nvidia – obecnie największej na świecie firmy produkującej układy AI – przeznaczony do zastosowań przemysłowych, działający od około 6 lat. Maksymalna wydajność tego modułu to zaledwie 20% w porównaniu z najmocniejszym układem AI – H100.

3dde0fdb05ca04d7416bc1d661b29df9bbd904c5.jpeg
Moduł TX2i idealnie nadaje się do optymalizacji wydajności silników odrzutowych. Zdjęcie: Nvidia

Jednak zaletą TX2i jest jego niska cena, zaledwie kilkaset dolarów w porównaniu z dziesiątkami tysięcy dolarów za high-endowy układ Nvidii. Co więcej, niedobór GPU i ograniczenia eksportowe Waszyngtonu dodatkowo utrudniają dostęp do H100. Zamiast tego TX2i jest szeroko dostępny, nie znajduje się na liście zakazanych i można go łatwo znaleźć w Internecie.

W artykule naukowym opublikowanym w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Journal of Propulsion Technology zespół projektowy stwierdził, że niedrogi moduł firmy Nvidia pomaga systemom sterowania hipersonicznymi silnikami odrzutowymi zwiększyć zasięg i stabilność pojazdów hipersonicznych, jednocześnie znacznie obniżając koszty badań i rozwoju.

To nie pierwszy raz, kiedy chińscy naukowcy wykorzystują amerykańskie układy scalone w badaniach nad bronią hipersoniczną. Wcześniej w niektórych badaniach wykorzystywano procesory Intel i zaawansowane karty graficzne Nvidia w złożonych, szybkich symulacjach polowych.

„Wysokowydajne karty graficzne mają doskonałe możliwości obliczeniowe, ale wymagają urządzeń wspomagających, takich jak platformy pamięci masowej, zasilacze i radiatory” – napisał zespół. „Mają wady, takie jak wysoki pobór mocy, duża waga i duże rozmiary, które nie spełniają potrzeb małych i lekkich kontrolerów wbudowanych w przemyśle lotniczym i kosmicznym”.

Strategia aktualizacji

Rozpowszechnienie technologii broni hipersonicznej stanowi poważny problem dla Stanów Zjednoczonych. W 2017 roku Rand Corporation zaproponowała Waszyngtonowi współpracę z Moskwą i Pekinem w celu uniemożliwienia innym krajom pozyskiwania takiej technologii.

hipersoniczna rakieta leci ponad chmurami, zdjęcie royalty free 1676330497.jpg
Wiele krajów ściga się w opracowaniu broni hipersonicznej.

Niektórzy eksperci wojskowi przyznają, że technologia broni hipersonicznej stwarza pewne zagrożenia, ale jednym z największych zagrożeń jest to, że może przyspieszyć „upadek amerykańsko-centrycznego porządku świata”.

Argumentują, że pociski hipersoniczne mogłyby przebić obronę floty lotniskowców, od której Stany Zjednoczone od dawna zależą w kwestii globalnej przewagi militarnej. W rezultacie, jeśli więcej krajów zdobędzie broń hipersoniczną, przewaga, którą od wieków cieszyły się nieliczne państwa o znaczącej potędze morskiej, może się skończyć.

Coraz więcej krajów, w tym Niemcy, Francja, Japonia, Korea Północna i Iran, uruchamia programy badawczo-rozwojowe w zakresie broni hipersonicznej. Nawet Huti, grupa rebeliantów kontrolująca znaczną część Jemenu, twierdzi, że przetestowali pocisk hipersoniczny zdolny do osiągnięcia prędkości Ma 8.

Chiński zespół opublikował również przewodnik krok po kroku, jak zintegrować TX2i z pojazdem hipersonicznym, zawierający szczegółowe formuły i rozwiązania potencjalnych problemów technicznych, takich jak ograniczenia rozmiaru siatki symulacji, zarządzanie pamięcią, optymalizacja kodu oraz szczegółowe wytyczne dotyczące kompilacji. Nawet interfejs i protokół komunikacyjny kontrolera zostały opracowane zgodnie z międzynarodowymi standardami.

Autorzy zauważyli jednak również, że „potrzebne są dalsze badania nad modelowaniem danych wejściowych, kalibracją fal uderzeniowych i modelowaniem danych” w procesie integracji układów AI w pojazdach.

Podczas obszernych testów w tunelu aerodynamicznym oraz w czasie rzeczywistych lotów często konieczne jest osiągnięcie szeregu ważnych parametrów istotnych dla realizacji tych zadań.

SCMP poinformował, że pomimo pozytywnych wyników testów, jest mało prawdopodobne, aby Chiny wykorzystały TX2i we własnych pociskach hipersonicznych. Chińskie wojsko będzie priorytetowo traktować wykorzystanie chipów krajowych producentów, aby zapewnić lepszą wydajność, nie martwiąc się o niezawodność i bezpieczeństwo łańcucha dostaw.

Systemy obrony przeciwrakietowej hipersonicznej nie są już „niezniszczalne” Systemy obrony przeciwrakietowej hipersonicznej, często uważane za stalowe tarcze, można teraz łatwo „oszukać” za pomocą algorytmu stosowanego od dziesięcioleci.