Le Calcul Haute Performance (HPC) au service de l’innovation et des nouveaux développements de l’aviation
A l’occasion de la Journée de l’aviation civile internationale, EuroCC Belgium est allée à la rencontre de Safran Aero Boosters à Liège.
Société du groupe Safran, Safran Aero Boosters figure parmi les chefs de file de l’industrie aérospatiale belge. La société conçoit, développe et produit des compresseurs basse pression, des équipements et des bancs d‘essais pour la propulsion aéronautique et spatiale.
Safran Aero Boosters, partenaire technologique des motoristes aéronautiques et spatiaux
[EuroCC Belgium] Pouvez-vous nous en dire plus sur l’utilisation du Calcul Haute Performance par Safran Aero Boosters ? Quelle infrastructure utilisez-vous, depuis quand et pour quels types de développements ?
« Nous recourons au HPC depuis plus de 15 ans ! Que ce soit pour les simulations CFD (dynamique des fluides) au sein du Département aérodynamique ou plus récemment pour calculer les pièces du Département mécanique, la fabrication additive permettant de fabriquer de manière intégrée des géométries de plus en plus complexes. D’ici fin 2024, nous espérons que tous nos calculs seront réalisés grâce au HPC que ce soit en Aérothermie, en Mécanique ou en Aérodynamique. »
Des infrastructures HPC distinctes
Les équipes de Safran Aero Boosters utilisent deux infrastructures différentes : le supercalculateur Tier-1 Lucia [1]; en Belgique et le CCRT [2] en France. « Cela nous permet de fonctionner en continu en ce compris en cas de maintenance des infrastructures. Celles-ci nous aident aussi à faire face aux besoins croissants en heures de calcul vu que nous utilisons 10% d’heures CPU supplémentaire chaque année ! »
Le tout nouveau supercalculateur Lucia opéré par Cenaero (Belgique)
L’infrastructure de calcul figure dans le Top 500 des ordinateurs les plus puissants au monde
avec une puissance de calcul de 4 Pflops agrégés.
Un ensemble de programmes développés grâce au HPC
« Nous avons eu recours aux super calculateurs sur tous nos programmes : le Leap, le Silvercrest mais aussi le compresseur haute vitesse développé dans le cadre de RISE, le programme de maturation et démonstration technologique dont l’objectif est de proposer un moteur consommant 20% de carburant de moins que le moteur Leap. »
LEAP-1A : moteur de l'Airbus A320neo
[EuroCC Belgium] L’aéronautique est un secteur de pointe aux cycles de développement complexes et longs. Face aux enjeux environnementaux et aux plans ambitieux de décarbonation, ultra-frugalité puis net zéro à l’horizon 2050, nous connaissons une accélération inédite des cycles de développements et d’innovation. Dans ce contexte, quel est le rôle du HPC ?
« Le HPC permet de développer des méthodologies, des pièces et de les concevoir à moindre coût, d’aller de l’avant en termes d’optimisation. Il permet de tester beaucoup plus rapidement les solutions innovantes ce qui n’était pas le cas précédemment car il fallait procéder par essais et erreurs. Grâce au HPC, nous pouvons lancer plus de calculs, envisager des géométries plus complexes ou étendre le domaine de calcul pour modéliser la pièce dans son intégralité et ce, à moindre coût.
La contribution du HPC à la décarbonation de l’aviation n’est plus à prouver ! Nous devons aller chercher des gains partout où c’est possible, cela demande de modéliser les pièces de manière toujours plus précise pour aller le plus loin possible dans l’optimisation et donc améliorer la performance de nos pièces pour réduire in fine la consommation globale du moteur. Ces nouveaux développements, portés par l’objectif mondial "zero émision nette d’ici 2050", seraient inconcevables sans le calcul haute performance.»
[EuroCC Belgium] Quels nouveaux développements pourraient être réalisés grâce au HPC ?
« Chez Safran Aero Boosters, les développements des nouvelles technologies ne pourront être réalisés qu’en passant par des calculs de haute performance, pour modéliser finement ces pièces de plus en plus complexes et fortement intégrées dans l’architecture du moteur.
D’un point de vue aérodynamique, les phénomènes dans le booster rapide deviennent instationnaires, les méthodes mises en place pour la précédente génération de booster doivent donc évoluer, ce qui fait augmenter les besoins en ressource calcul pour comprendre et optimiser les phénomènes.
Du côté de l’Aérothermie, le HPC s’avère également indispensable car il permet de calculer un échangeur complet (ailettes, circuit d’huile, …) ce qui s’avère impossible sans le recours au supercalculateur. »
Benoît Dompierre (à droite), Cenaero & Leader EuroCC Belgium rencontre Gilles Ayoub (à gauche), Responsable de l’équipe Méthodes et Calculs mécaniques, Safran Aero Boosters.
Contact : Frédérique Jacobs, Cenaero/EuroCC Belgium, frederique [dota] jacobs [ati] cenaero [dota] be.
[1] Le supercalculateur Lucia opéré par Cenaero figure dans le Top 500 des ordinateurs les plus puissants au monde avec une puissance de calcul de 4 Pflops agrégés. Il est situé en Belgique à Charleroi (Région wallonne).
[2] CCRT – Le Centre de Calcul Recherche et Technologie héberge TOPAZE, un supercalculateur d’une puissance de calculs de 8,8 Pflops. Il est situé en France à Bruyères-le-Châtel (Essonne).