Hsn Arsev EraslanULUSAL SAYISAL UU YETENE (USUY) ONGUNAratrma Gelitirme (ArGe) ve Uygulama Gelitirme (UyGe)PROJES ER - YAZILIM

Uak (Hava-Arac ve Uzay-Arac) Tasarm Yntembilimleri

UZAY-ARACI (GKTRK 2) Projesi HAVA-ARACI (TUSA) Projeleri SAYISAL UU: 2013 TRKYE???GREV BLGSAYARI Projeleri NEREDEYZ ? NEREYE GDYORUZ ? NASIL GDYORUZ ?

1960 - 1970Geri-Bildirim

Hava-Uzay Tasarm Yetenekleri Rzgar-Tneli Deneyleriok Yksek Kapsaml Rzgar Tneli Deneyleri(Advanced Aerospace Design Capabilities Extensive Wind Tunnel Testing: 1955 1970)

F-16 Model Testing5.3 m (16 ft) Wind TunnelPWT opened in January 1961 (78.6 mln)

F-22 Store SeparationExperimentsBoeing X-37 X-15 Rocket (1950s)The von Karman Gas Dynamics Facility (A/B/C) - VKF

1960larda, ARNOLD ArGe Merkezi Yaknnda, ABDnin ilk ArGe programlarnda alanlara ve Hava Kuvvetleri Personeline Hava-Uzay Mhendislii alanlarnda Yksek Lisans ve Doktora vermek iin University of Tennesee Space Institute, Dr. Goethert direktr olarak, 1960larda kurulmutu. APOLLO GERGR (REENTRY) - 1969

APOLLO Command Module (Kumanda Birimi) - 1969

APOLLO GERGR (REENTRY) - 1969 SAYISAL MODELLEME1965 -1969

1960 - 1970Rzgar-Tneli DeneyleriDorulama-OnaylamaGeri-BildirimEn-GelikinHava-uzay TasarmGelimemi Hava-uzay TasarmRzgar-Tneli Deneyleriok Yksek KapsamlSaysal ModellemeEn-Gelikin YazlmKavramsal TasarmUu ManevralarUu Rejimleri90 %10 %90 %10 %90 %10 %90 %90 %

Temmuz 1964CDC-6400/6600 (silicon) Control Data Corporation1st Solid-State Digital Computer Seymore Cray (UNIVAC irketinden ayrlm) Yaklak Olarak: Hz: ~ 1 MHz ~ 4 MFLOP/sn Bellek: ~ 512 KbyteDisk Storage: ~ 100 MBytesCompiler: FORTRAN

1950 1970: Bilimsel olarak en ileri saysal modelleme programComputational Fluid Dynamics (CFD) group Los Alamos National Laboratory (LANL)1960-1970 ve 2010 nemli KonularUu Denetim Bilgisayar(Digital Flight Control Computer)Uzay Mikroekim (Space Mlcrogravity)

1970 - 1980Geri-Bildirim80 %20 %80 %20 %90 %10 %80 %80 %

1980 - 1990Geri-Bildirim50 %50 %50 %50 %90 %10 %80 %80 %

1990 - 2000Geri-Bildirim5 %95 %10 %90 %40 %40 %10 %10 %

1990 - 2004 - 2012100 %100 %20 %80 %10 %

LNPACK Benchmark2008 IBM Roadrunner - 1.15 Pflop/sn - LANL, ABD2009 CRAY Jaguar - 1.759 Pflop/sn - ORNL, ABD2010 Tianhe-IA - 2.566 Pflop/sn - Tinanjin, in2011 Fujitsu K - 10.51 Pflop/sn - Kobe, Japonya2012 IBM Sequoia - 16.32 Pflop/sn - LLNL, ABD $ 250,000,0002013 CRAY Titan - 17.59 Pflop/sn - ORNL, ABD $ 92,000,000 M(mega): 106, G(giga): 109 , T(tera): 1012 , P(peta): 1015, Exa(exa): 1018 ok yksek dzeylerde stnbilgisayar yatrm harcamalar ok yksek dzeylerde stnbilgisayar kullanm harcamalar

2012 ylnda, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) [Japonya Hava-Uzay Aratrma letmesi, Saysal Uu yntemkuralnn deiik yntembilimlerini kullanarak EFD/CFD-Hybrid Wind Tunnel [Deneysel Akkan Dinamii (DAD)/Saysal Akkan Dinamii (SAD)] yaklamn oluturmutur (Watanabe, Kuchi-ishi and Aoyama, 2012). 2012 ylnda, German Aerospace Center (DLR) [Alman Hava-Uzay Merkezi], Saysal Uu yntemkuralnn deiik yntembilimlerini kullanarak Digital-X: DLRs WayTowards the Virtual Aircraft [Saysal-X: DLRn Sanal Uaa Doru Yolu ] yaklamn oluturmutur (Kroll and Rossow, 2012).2013 ylnda, ABDde NASA ARC (Ames Resarch Center) Merkezinde SimLabs Oluturulmu ve Digital Flight ArGe almalar Balatlmtr.

2010 ylnda, hava-uzay teknolojileri ileri dzeylerde gelimi tm lkelerde, hava-uzay teknolojilerinin gelitirilmesinde, kavramsal tasarm [technical design] evresinin balamas ve uu geerleme [flight validation] evresinin bitmesi srasnda gerekletirilmesi gereken tm saysal ilemlerin, gelecein yntemkural Saysal Uu yntembilimlerine uyumlu olarak, yaplandrlmalarnn gerektii, kesinlikle, kantlanmtr.Saysal Uu Yntemkural Gerekletirme Proje Kapsam 1930 - 1970 yllarnda gelitirilmi gemiin yntemkural yntembilimlerinin kullanmlar, gnmzde, hava-uzay teknolojileri ileri dzeylerde gelimi lkelerde, hava-uzay teknolojilerinin gerekletirilmesinde, yksek dzeylerde azaltlmtr.1990 - 2000 yllarnda, bu lkelerde, gelecein yntemkural Saysal Uu yntembilimlerinin uygulamalar balatlmtr.

T.C. ulusal uak (hava-arac/uzay-arac) gerekletirme programlarnda kullanlmalar sdrlen gemiin yntemkural yaklam, ideal gerekletirme durumlarnda, 9(dokuz) ilemsel evreler [procedural phases] olarak sralandrlm dzenlere gre uygulanmaktadr: (1) Kavramsal -Tasarla, (2) Teknik -Tasarla, (3) Rzgar-Tneli Deneyle, (4) YAP, (5) Uu-Veritaban Olutur, (6) Uu -Deneyle, (7) Uu -Geerle [Validate], (8) Uak -Belgele [Certify], ve (9) ret ve Kullan. 1.3.1. Hava-Uzay Teknolojileri - Gemiin YntemkuralHava-uzay teknolojileri alanlarnda, uluslararas-bilimsel-dzeylerde gemiin yntemkural olarak kantlanm yaklam, T.C. ulusal uak (hava-arac/uzay-arac) gerekletirme programlarnda, genellikle,gnmzn olarak tanmlanmakta ve kullanm deiik dzeylerde olarak srdrlmektedir.

ideal gerekletirme

Bu sorunlu gerekletirme durumlarnda, (1) Kavramsal Tasarla evresi ile balayan ve (7) Uu-Geerle olarak, tm uu rejimleri ve uu manevralar bilgilerini oluturmak iin kullanlan evre ile sonlanan, 7(yedi) ilemsel evrenin kapsad, evreler srasna gre dzenlenmi, Dzelt-Deitir dnglerinin uygulanmalarnn da gerekebilecei bilinmektedir. uak (hava-arac/uzay-arac) gerekletirme projelerinde, gemiin yntemkural (veya gelecein yntemkural) kullanmlarnda, herhangi bir ilemsel evre sresinde, kendiliinden belirebilecek, veya kullanc tarafndan belirlenebilecek nrn Gerekletirme Sorunlar tr bir tasarm ve/veya yapm sorununun oluabilecei bilinmektedir.

sorunlu gerekletirme

Hava-Uzay Teknolojileri Saysal Uu YntemkuralGemiin yntemkural nn en nemli ilemsel evrelerinde biri olarak tanmlanan (3) Rzgar-Tneli Deneyle evresinin, ileri-teknoloji dzeylerinde uak (hava-arac) gerekletirme projelerinde kullanlan Saysal Uu yntemkuralnn bir ilemsel evresi olarak ierilmemesinin gerektii de saptanmtr. leri-teknoloji dzeylerinde hava-arac gerekletirme projelerinde kullanm gereken Saysal Uu yntemkural, 8(sekiz) ilemsel evreler olarak sralanm dzenlere gre uygulanmaktadr: (1) Kavramsal-Tasarla, (2) Teknik-Tasarla (3) Uu-Veritaban Olutur, (4) Uu-Deneyle, (5) Uu-Geerle, (6) YAP, (7) Uak-Belgele, ve (8) ret ve Kullan.

ONGUN-USUY AMALARIONGUN Ulusal Saysal Uu Yetenei (USUY) Gerekletirme ve Uygulama Projesi, T.C. ulusal zgn, ada, zgr () uak (hava-arac ve uzay-arac) gerekletirme giriimlerinde, (1).gereken tm tasarm, deneyleme ve kullanm ilemlerinin, uluslararas en-ileri-bilimsel ve en-ileri-teknolojik dzeylerde olarak, baarlmasn ve (2).gereken uak yapmlarnn,yerli (indigenous), T.C. ulusal teknolojik alt yap kaynaklarna dayanlarak, oluturulmasn salayabilmek iin gereken tm saysal modelleme ve uygulama yazlm kaynaklarn,(1) Saysal Uu Modelleme Yetenei (SUMY), (2) Saysal Uu Veritaban Yetenei (SUVY), (3) Saysal Uu Zarf Yetenei (SUZY),(4) Saysal Uu Denetim Yetenei (SUDY) veSaysal Uu Benzetici Yetenei (SUBY), oluturacaktr ve T.C. ulusal kullanmlarn destekleyecektir.

Fakat, gelecein yntemkural, bu uak-tasarla ve uu-geerle sresinin ierdii hi bir ilemsel srede, yksek dzeylerde yaplandrma giderler gerektiren, Gerek (Uak) nrn-Gerek lemler sresinin ierdii, veya Gerek Uak kullanlarak, Gerek Uu bilgilerini oluturan Gerek lemler sresinin ierdii, hi bir ileminin gerekletirilmesini gerektirmez. Gelecein yntemkural, uak-tasarla ve uu-geerle sresinde, ok sayda Sanal nrn yaplarnn oluturulmasn ve ok sayda Sanal lemler gerekletirilmesini gerektirebilir.

Gelecein Saysal Uu yntemkural, (5) Uu-Geerle ilemsel evresinin baarl olarak sonulandrlmasna kadar, elde olan, ileri-bilimsel dzeylerde olarak gerekletirilmi saysal uu modelleme yazlm derlemlerini, zellikle,Saysal Akkanlar Dinamii (SAD) [Computational Fluid Dynamics (CFD)] yazlm derlemlerini uyguluyarak, bir Sanal Uak iin oluturulmu tm Sanal nrn yaplar iin gereken Sanal lemler dzenlerinin gerektirdii tm saysal bilgileri oluturur.nemli olarak, gelecein Saysal Uu yntemkuralnn ierdii saysal uu modelleme yazlm derlemlerininin, uak-tasarla ve uu-geerle sresinde oluturulmas gereken Sanal-Uu bilgilerinin, dzenli olarak gerekletirilebilmeleri, genellikle, Yksek Baarml Sayarlama (YBS) [High Performance Computing (HPC)] tr saysal modelleme uygulamalarnn gerektirdii dzeylerinde, bilgisayar-kullanm giderleri gerektirir.

En nemli olarak, Saysal Uu yntemkural uygulamalarnda, Gerek Uak nrn yapsn gerekletiren ilemsel evre (6).YAP eylemlerinin, kesinlikle, ncelikle oluturulmu Sanal Uak yapsn kullanarak Sanal Uu ilemlerini oluturan evre (3).Uu-Veritaban Olutur srasndan sonra ve, ek olarak, ilemsel evreler (4).Uu-Deneyle ve (5).Uu-Geerle sralarndan da sonra gerekletirilmesinin gerektii saptanmtr nemli Sonu: leri-teknoloji dzeylerinde hava-aralarnn, zellikle, 4nc-kuak (rnek F-16), 5inci-kuak (rnek F-22), ve/veya teknolojik ve bilimsel dzeylerde daha ileri, yeni-kuak sava uaklarnn gerekletirilmesini salayacak projelerde, gemiin yntemkural kullanmlarnn olanakszlna karn olarak, gelecein Saysal Uu yntemkural kullanmlarnn olanakl olaca, ve baarl olaca, kesinlikle, kantlanmtr.

Gelimemi Hava-Uzay Tasarm Yetenekleri(Rudimentary Aerospace Design Capabilities): 1930 1960

stnbilgisayar elekrik harcamalarnn %10u dzeyinde2010 2011yllarnda, ABD Hava Kuvvetleri ArGe almalar

Condor-Cluster - 1760 PS3 (Linux) GPU - 500 Tflop/s Air Force Research Laboratory (AFRL) stnbilgisayar sistemi1760 PlayStation 3 GPU (Graphics Processing Unit) [B (izgeleme lem Birimi)] birikiminden gerekletirilmitir. yaklak $2 milyon dzeylerinde bir yatrm harcamas

2012 ylnda, AMD Radeon tarafndan, hzl oyunlama (gaming) iin gerekletirilmi olanUSUY iin gereken bilgisayar yetenei: 40 (krk) Quad AMD-7970 Crossfire X Gereken yatrm harcamas: 40 X ($3000 + $1000 ) = $ 160.000

Gemiin Yntemkural (1930 -1970)Uu Benzetici Oluturmas : Gerek Uu lemlerinin BitimindeGnmzn ve Gelecein Yntemkural Saysal Uu Saysal Uu Benzetici Oluturmas : Kavramsal Teknik TASARIM

************