В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 08 июля 2014 г № 14.604.21.0092 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 08 июля 2014 г. по 31 декабря 2014г. выполнялись следующие работы:

1. выполнен обзор современной литературы по применяемым методикам численного моделирования аэродинамических и акустических характеристик винта вертолёта;
2. проведены патентные исследования;
3. создана геометрическая модель винта вертолёта;
4. создана сеточная модель винта вертолёта;
5. разработана трехмерная модель винта вертолета для исследований его аэродинамических и аэроакустических характеристик;
6. определена оптимальная конфигурация распределения ресурсов суперкомпьютера для распределенной обработки и хранения сеточной модели винта вертолета.

Выполненный обзор и анализ современной научно-технической, методической литературы по применяемым методам расчета аэродинамических и акустических характеристик винта вертолета подтвердил острую потребность развития и использования в прикладных задачах методов математического моделирования. Численное моделирование особенно актуально при решении задач, сопутствующих созданию новых перспективных вертолетов, где, из-за повышенных скоростей полета, методы аналитического предсказания аэродинамических и акустических характеристик винта дают недопустимо большие ошибки и в ряде случаев оказываются непригодными. В то же время методы аналитической оценки остаются исключительно важными с точки зрения верификации и подтверждения корректности результатов численных расчетов.

Выполненный обзор и анализ современной научно-технической, методической литературы по применяемым численным методам расчета аэродинамических и акустических характеристик винта вертолета показал необходимость комплексного подхода к построению методики численного расчета данного класса задач, состоящего в объединении преимуществ неструктурированных сеток (для использования реальных конфигураций) и высокоточных схем при жестком ограничении на вычислительную стоимость.

Проведенные патентные исследования подтвердили актуальность тематики ПНИ и соответствие заявленных в ТЗ требований современному уровню и тенденциям развития данной области техники.

Построенная геометрическая модель винта вертолета дает возможность пользователю изменять широкий набор геометрических параметров задачи, а именно: размеры лопасти и центрального тела, профиль лопасти, ее крутку, форму ее законцовки, угол ее установки, а также количество лопастей.

Построенная сеточная модель винта вертолета использует тетраэдральные неструктурированные сетки (Требование ТЗ 4.1.9)

Построенная сеточная модель обеспечивает расчет аэродинамических и акустических характеристик винта вертолета на сетках размерностью порядка 100 млн элементов (Требование ТЗ 2.1.22)

Разработанная трехмерная модель винта вертолета содержит описание всех ее конструктивных элементов, их назначение, при этом представление модели выполнено в виде CAD-геометрии.

Согласно проведенной оценке ресурсоемкости, для расчета характеристик 4-х лопастного несущего винта вертолета необходимо не менее 4Гб на хранение сеточных данных одной сеточной модели. Для случая 11-ти лопастного рулевого винта в кольце для хранения сеточных данных необходимо не менее 5.6Гб.

Оптимальная конфигурация распределения ресурсов суперкомпьютера для распределенной обработки сеточной модели винта вертолета определена отдельно для каждой из используемых операций обработки сеточных данных.

Результаты выполненных работ являются новыми. В частности, для новой, разработанной Индустриальным партнером трехмерной модели винта впервые построены геометрическая модель и на ее основе сеточная модель, которые в дальнейшем будут использоваться при создании прототипа проблемно-ориентированного комплекса.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.