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エアロブレーキ衛星の超高速空力特性シュミレータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 08455467
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関宇宙科学研究所

研究代表者

安部 隆士  宇宙科学研究所, 宇宙輸送研究系, 教授 (60114849)

研究分担者 藤田 和央  宇宙科学研究所, 宇宙輸送研究系, 助手 (90281584)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1997年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1996年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードエアロブレーキ / 超並列計算機 / 希薄流 / DSMC
研究概要

ヱアロブレーキ衛星の超高速空力特性シミュレータの開発を行った。シミュレーション法として、Monte Car1o直接シミュレーション法(DSMC)を用いることとし、この方法を用いた超並列計算機によるシミュレータの可能性を検討した。その結果、専用の処理システムをハードウェアとして構築する可能性を見いだし、そのような処理システムの概念設計を行った。この処理系は演算をパイプライン方式で行い、さらに、並列化可能なものとして設計された。そのため、CPUの代わりにDPU(Distributed Processing Unit)となっている。概念設計に基づき処理系1ユニットの試作を行い、所期の機能を持つことを確認し、概念設計の妥当性を確認した。試作品ながらも20Mhzのクロックで作動し、約0.6GFLOPSの演算速度を有している。このユニットを複数台並列で動作させることにより、さらに演算速度を高めることが可能である。1ユニットの演算速度は、原理的にクロックの速度と共に向上する。現状の製法によっても、1000ユニット程度を並列化することにより、数Tfloops程度の超並列計算システムが可能である。また、1ユニットをIC化することにより、極めて高速動作化することが可能であり、また、並列度の多重化を容易になる。
また、派生的成果であるが、このような高速処理系は、他の流体シミュレーションスキーム(LBE法)にも応用可能であることが判明しており、概念設計が行われた。これにより、広く一般の流体シミュレーションも従来にない超高速のシミュレーションシステムが可能となろうとしている。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] T.Abe and K.Funabiki: "Development of computing hardware specialized for DSMC" 21th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Abe: "Derivation of the Lattice Boltzmann Method by Means of the Discrete Ordinate for the Boltzmann Equqtion" Journal of comutational Physics. 131. 241-246 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujita and T.Abe: "SPRADIAN,Structured Package for Radiation Analysis:Theory and Application" ISAS Report.No.669. (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujita, T.Abe and K.Suzuki: "Air Radiation Analysis of a superorbital Reentry Vehicle" AIAA paper 97-2561. (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Suzuki, H.Kubota, K.Fujita and T.Abe: "Chemical nonequilibrium Ablation Analysis of MUSES-C Super-Orbital Reentry Capsule" AIAA paper 97-2481. (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Abe, M.Akisue, T.Hinada and M.Kimura: "Aerobrake effect on PLANET-B spacecraft during low-altitude passage through Mars atmosphere" AIAA paper 97-2545. (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T: "Derivation of the lattice Boltzmann Method by means of the discrete ordinate method for the Boltzmann Equation" J.Compu.Physics. 131. 241-246 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe.T,Akisue, M., Hidaka, T.and Kimura, M.: ""Aerobrake effect on PLANET-B spacecraft during low-altitude passage through Mars atmosphere"" AIAA97-2545. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T.: "Development of computing hardware specialized for DSMC." 21st International Sympo.on Rarefied Gas Dynamics, Marseilles. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T.Ogura, E., Sato, K.and Funabiki.: ""Rupture-disk-less shock-tube with compression tube driven by free piston"" Shock Waves. 7. 205-209 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, K., Kubota, H., Fujita, K.and Abe, T.: ""Chemical Nonequilibrium Ablation Analysis of MUSESC super-orbital Reentry Capsule, "" AIAA97-2481. (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujita, K., Abe, T., Suzuki, K.: "Air Radiation Analysis of a Super-orbital Reentry Vehicle" AIAA97-2561. (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujita, K.and Abe, T.: ""SPRADIAN,Structured Package for Radiation Analysis : Theory and Application" ISAS-Report 669. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Abe,and K.Funcbiki: "Development of computing hardware specialized for DSMC" 21th International Symposium on Rarefied Gas Dynomics. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe: "Derivation of the Lattice Boltzmarn Method by Means of the Discrete Ordinate Method for the Boltzmann Equation" Journal of computational Physics. 131. 241-246 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujita,and T.Abe: "SPRADIAN,Structured Package for Radiation Analysis:Theory and Application" ISAS Report No.669. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujita, T.Abe, and K.Suzuki: "Air Radiation Analysis of a Superorbital Reentry Vehicle" AIAA paper 97-2561. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Suzuki, H.Kubota, K.Fujita, and T.Abe: "Chemical Nonequilibrium Ablation Analysis of MUSES-C Super-orbital Reentry capsule" AIAA paper 97-2481. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe, M.Akisue, T.Hinada,and M.Kimura: "Aerobrake effect on PLANET-B Spacecraft during low-altitude passage through Mars atmosphere" AIAA paper 97-2545. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe: ""Derivation of the Lattice Boltzmann Method by Means of the Discrete Ordinate Method for the Boltzmann Equation,"" Journal of Computational Physics,. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Suzuki and T.Abe: ""Numerical Analysis of Aerodynamic Heating on MUSES-C Reentry Capsule,"" ISTS,Paper 96-d-25.(1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe: ""Experimental Study on Performance of Vehicle Penetrating into Sand-Like Soil,"" AIAA 96-1945. (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe: ""Rupture Disk-less shock-tube with compressin tube driven by free piston,"" Shock Wabes,. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe: ""Aerobrake Effect on Planet-B Spacecraft During Low Altitude Passage of Mars Atmosphere,"" AIAA 97-2545. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujita and T.Abe: ""Air Radiation Anylysis of s Spureorbital Reentry Vehicle,"" AIAA 97-2561. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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