Aviary : une nouvelle plate-forme logicielle de la NASA pour la modélisation d’avions – NASA

La NASA a créé un nouvel outil de modélisation numérique permettant aux ingénieurs aéronautiques d’innover dans la conception de nouveaux avions, en s’appuyant sur des décennies d’expérience dans l’utilisation de codes informatiques très avancés pour l’aviation.

Grâce à cet outil, les chercheurs peuvent créer des simulations d’avions conceptuels dotés d’une technologie qui n’a jamais volé et recevoir des données détaillées sur son fonctionnement.

Nommé Aviary pour les enclos où les oiseaux sont gardés et étudiés, l’outil crée des modèles virtuels d’avions basés sur les informations fournies par l’utilisateur. Dans cette analogie, la volière est l’enceinte et les oiseaux sont les modèles d’avion virtuels.

Les chercheurs peuvent saisir des informations sur la forme, la portée et d’autres caractéristiques d’un avion. Ensuite, Aviary crée un modèle numérique correspondant de cet avion.

Jennifer Gratz

Chef de projet volière

Aviary est un progrès important. Contrairement aux anciens outils de modélisation de l’aviation, Aviary peut être lié à d’autres codes et programmes pour étendre et personnaliser ses capacités.

Nous voulions faciliter l’extension du code et le relier à d’autres outils, a déclaré Jennifer Gratz, qui dirige l’intégration et le développement d’Aviarys. Aviary est intentionnellement conçu pour pouvoir intégrer plus étroitement les disciplines.

Aviary est gratuite et accessible à tous. Le code continue de croître à mesure que les contributions du public sont apportées. Le code est hébergé sur GitHub, avec sa documentation clé.

Aviary est le descendant de deux outils de modélisation antérieurs créés par la NASA il y a plusieurs décennies : le système d’optimisation de vol et le programme de synthèse de l’aviation générale.

Ces codes anciens étaient cependant relativement limités en termes de flexibilité et de détails.

Les anciens codes n’étaient pas conçus pour gérer ces concepts plus modernes tels que les avions hybrides électriques, a déclaré Gratz. Ils considéraient certains systèmes comme plus séparés qu’ils ne le sont réellement dans les véhicules que nous envisageons aujourd’hui.

Aviary comble cette lacune, permettant aux chercheurs d’incorporer de manière transparente des informations détaillées reflétant les systèmes plus intégrés et imbriqués nécessaires à la modélisation d’avions plus récents.

L’équipe a commencé à créer Aviary en reprenant les meilleures parties des codes existants et en les fusionnant, puis en ajoutant du nouveau code pour rendre Aviary extensible et compatible avec d’autres outils.

C’est l’une de ses caractéristiques les plus importantes, a déclaré Gratz. Aviary est suffisamment flexible pour que vous puissiez décider sur quoi vous souhaitez en savoir plus, puis le configurer pour vous l’apprendre.

Apprendre à l’avance des informations spécifiques et adaptées peut informer les chercheurs sur la direction que doit prendre la conception de l’avion avant de procéder à des essais en vol coûteux.

Au lieu d’avoir à utiliser des estimations intégrées pour certains paramètres tels que le niveau de puissance des batteries, comme cela se faisait avec les outils précédents, les utilisateurs d’Aviary peuvent facilement utiliser les informations générées par d’autres outils avec des informations spécifiques destinées aux batteries.

Une autre fonctionnalité vantée par Aviary est celle des dégradés. Un dégradé indique essentiellement dans quelle mesure une certaine valeur affecte une autre valeur lorsqu’elle est modifiée.

Supposons qu’un chercheur réfléchisse à la puissance d’une batterie pour propulser avec succès un avion. En utilisant des systèmes plus anciens, le chercheur devrait exécuter une simulation distincte pour chaque niveau de puissance de la batterie.

Mais Aviary peut accomplir cette tâche en une seule simulation en considérant les gradients.

Vous pouvez demander à Aviary de déterminer la puissance d’une batterie pour que son utilisation en vaille la peine. Il effectuera une mission de vol simulé et reviendra avec le résultat, a déclaré Gratz. Les outils plus anciens ne peuvent pas faire cela sans modification.

Aviary peut simuler tous ces concepts simultanément, aucun autre outil de modélisation ne peut facilement prendre en compte les outils existants, les outils séparés introduits par les utilisateurs et les dégradés.

D’autres outils ont certaines de ces choses, mais aucun d’entre eux n’a toutes ces choses, a déclaré Gratz.

De plus, Aviary est livré avec une documentation complète.

La documentation est un autre élément important d’Aviary, a déclaré Gratz. Si personne ne comprend l’outil, personne ne peut l’utiliser. En ayant un bon historique du développement et des changements d’Aviaries, davantage de personnes peuvent en bénéficier. Vous n’avez pas besoin d’être un expert pour l’utiliser.

Le Glenn Research Center de la NASA à Cleveland, le Ames Research Center en Californie et le Langley Research Center en Virginie ont contribué à Aviary.