Суррогатную модель аэродинамики NASA CRM скорректировали по измерениям в аэродинамической трубе
В новой работе представлен фреймворк экспериментальной калибровки суррогатных моделей аэродинамики. Он адаптирует нейросетевой суррогат, обученный на данных вычислительной гидродинамики (CFD), с использованием измерений поверхностного давления в аэродинамической трубе.
Модель на основе архитектуры Geotransolver была обучена на 2300 высокоточных CFD-расчетах конфигурации NASA CRM (крыло-фюзеляж). Она воспроизводила интегральные аэродинамические силы и момент с R2 > 0.99, однако её прогнозы не совпадали с экспериментальными данными.
Для включения экспериментальной информации без переобучения суррогата авторы обучили корректирующую сеть на пространственно совмещенных PSP-измерениях при числах Маха 0.70 и 0.85 в диапазоне углов атаки 0–4 градуса. Сеть выучила систематическое расхождение между предсказаниями суррогата и экспериментом.
При числе Маха 0.85 коррекция существенно улучшила согласие с PSP-данными, особенно в области пика разрежения на крыле, положении скачка уплотнения и восстановлении давления. Ошибка уменьшилась, а доля поверхности с ошибкой более 0.05 по коэффициенту давления (Cp) сократилась.
На отложенных углах атаки скорректированная модель согласуется с измерениями в пределах 2.3–2.7% от измеренного диапазона Cp и превосходит прямую интерполяцию между экспериментальными состояниями. Подход позволяет эффективно использовать ограниченные экспериментальные данные для калибровки крупномасштабных суррогатных моделей, сохраняя их обобщающую способность и вычислительную эффективность.
