Κινέζοι ερευνητές ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό εργαλείο προσομοίωσης αεροδιαστημικής, το PADJ-X, το οποίο βασίζεται σε τεχνολογία βελτιστοποίησης adjoint. Το σύστημα αυτό, όπως παρουσιάστηκε σε πρόσφατη δημοσίευση, μπορεί να έχει αποκαλύψει πιθανές ευπάθειες στον σχεδιασμό του B-21 Raider, του πλέον προηγμένου αμερικανικού stealth βομβαρδιστικού.
Το PADJ-X περιγράφεται ως η πρώτη πλήρως ολοκληρωμένη, πολυεπιστημονική πλατφόρμα για σχεδιασμό stealth αεροσκαφών. Με αλγοριθμική προσέγγιση, υπολογίζει την βέλτιστη κατεύθυνση για όλες τις παραμέτρους ταυτόχρονα, μειώνοντας δραματικά το υπολογιστικό κόστος. Χρησιμοποιώντας το PADJ-X για να αναλύσει τη διαμόρφωση του B-21, η κινεζική ερευνητική ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το βομβαρδιστικό της Northrop Grumman, το οποίο βρίσκεται σε εντατικές δοκιμαστικές πτήσεις από την Αμερικανική Πολεμική Αεροπορία, μπορεί να υστερεί σε αεροδυναμική και σταθερότητα.
Οι ερευνητές, χωρίς να αποκαλύπτουν τα δεδομένα που χρησιμοποίησαν, εφάρμοσαν 288 παραμέτρους στην προσομοίωση μιας διάταξης τύπου B-21. Η αεροδυναμική βελτιστοποίηση αύξησε τον λόγο άνωσης προς οπισθέλκουσα κατά 15% και μείωσε σημαντικά το κύμα κρούσης. Επίσης, η ροπή εκτροπής βελτιώθηκε από 0.07 σε -0.001, τιμή που πλησιάζει το μηδέν υποδηλώνει ομαλότερη πτήση. Μια σχεδόν μηδενική ροπή εκτροπής επιτρέπει στο αεροσκάφος να διατηρεί σταθερή οριζόντια πτήση χωρίς χειροκίνητη παρέμβαση, ενισχύοντας την αυτονομία του και την αποδοτικότητα καυσίμου. Σε συνδυασμό με αυξημένη άνωση και μειωμένη οπισθέλκουσα, ο βελτιστοποιημένος σχεδιασμός του B-21 υποδηλώνει υψηλό δυναμικό για εκτεταμένο βεληνεκές.
Το PADJ-X ενσωματώνει πέντε βασικούς τομείς: αεροδυναμική, πρόωση, ηλεκτρομαγνητισμό, υπέρυθρη υπογραφή και ηχητική έκρηξη, επιτρέποντας την ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση των αεροδυναμικών διαμορφώσεων. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους σχεδιασμού που βασίζονται σε χρονοβόρες και κοστοβόρες δοκιμές, το PADJ-X ενισχύει την υπολογιστική αποδοτικότητα και σταθερότητα.
Στην προσομοίωση του X-47B, ενός ακυρωμένου αμερικανικού stealth drone, οι ερευνητές μείωσαν τον συντελεστή οπισθέλκουσας κατά περίπου 10% και τη μέση μπροστινή Διατομή Ραντάρ (RCS) από 13.55 τετραγωνικά μέτρα σε μόλις 1.33 τετραγωνικά μέτρα, γεγονός που υποδηλώνει σημαντική βελτίωση στην ικανότητα stealth. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι πραγματικές παράμετροι του B-21 και του X-47B παραμένουν απόρρητες, η ακρίβεια των αποτελεσμάτων του PADJ-X για τις συγκεκριμένες επιχειρησιακές ανάγκες των ΗΠΑ παραμένει αβέβαιη.
Ενώ παγκοσμίως υπάρχουν παρόμοιες πλατφόρμες βελτιστοποίησης, οι Κινέζοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το PADJ-X καλύπτει ευρύτερο φάσμα και προσφέρει μεγαλύτερη αυτονομία. Η νέα τεχνολογία θα μπορούσε να επιταχύνει την ανάπτυξη αεροσκαφών, να μειώσει την ανάγκη για δοκιμές σε αεροδυναμική σήραγγα και να επιτρέψει στα μελλοντικά drones και επανδρωμένα αεροσκάφη να επιτύχουν μεγαλύτερο βεληνεκές και ανώτερη απόδοση.
