Технология реактивных двигателей сегодня является одним из самых передовых средств движения в небе. От коммерческих авиакомпаний до военных истребителей — рев этих огромных двигателей можно услышать над головой в странах по всему миру. Но хотя реактивные двигатели мощные и продолжают становиться все больше, на самом деле все они имеют одну общую проблему: небольшие недостатки отрицательно влияют на производительность. Это серьезный недостаток, который был обнаружен только в конце января 2026 года.
Frontier, первый в мире экзафлопсный суперкомпьютер, расположенный в Национальной лаборатории Ок-Ридж, отвечает за обнаружение дефекта, который стал виден во время моделирования с высоким разрешением. Моделирование выявило шероховатость поверхности лопаток турбины реактивных двигателей, которая встречается как в турбореактивных, так и в турбовентиляторных двигателях. Эта шероховатость может привести к снижению топливной эффективности и выделению большего количества тепла. Со временем это может сократить срок службы лопастей и потребовать дополнительного обслуживания, чтобы предотвратить выход из строя компонентов двигателя. Эти недостатки не являются дефектами производителя, и обнаружить их раньше было невозможно из-за огромных вычислительных мощностей, которые потребовались Frontier для их обнаружения.
Но выявление проблемы — это только первый шаг, поскольку результаты Frontier в настоящее время используются для обоснования будущего проектирования и производства реактивных двигателей. Хотя полностью устранить все дефекты поверхности может оказаться невозможным, турбины можно спроектировать таким образом, чтобы компенсировать и преодолеть эти дефекты. Кроме того, благодаря данным, собранным Frontier, охлаждение лопаток турбины реактивного двигателя теперь будет уделяться большему внимания в будущем.
Возможности Frontier помимо реактивных двигателей
Выводы суперкомпьютера Frontier относительно недостатков реактивных двигателей являются результатом программы Министерства энергетики США (DOE) «Инновационное и новое вычислительное воздействие на теорию и эксперимент» (INCITE). Но исследования реактивных двигателей — не единственная работа, проводимая в рамках INCITE на Frontier: в 2025 году Министерство энергетики выбрало еще 81 проект. Эти проекты включают исследования в различных областях, включая перенос космических лучей и разработку лекарств с использованием квантового искусственного интеллекта.
Frontier пользуется большим спросом благодаря своей способности выполнять один квинтиллион вычислений в секунду. Это астрономическая вычислительная мощность, которая делает Frontier более производительным, чем любой из суперкомпьютеров, существовавших до него. Он может обрабатывать столько сложных данных одновременно, что открывает двери в физику, машинное обучение и многое другое. Но поскольку Frontier помогает исследователям добиться огромных успехов, на этот процесс уходит много энергии.
Несмотря на передовую конструкцию Frontier, он потребляет от 8 до 30 мегаватт электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией несколько тысяч жилых домов. Такое количество энергии производит огромное количество тепла, которое утилизируется через сложную систему охлаждения. Эта система перекачивает от 2378 до чуть менее 6000 галлонов воды в минуту по замкнутому контуру, чтобы все работало бесперебойно. Однако теряемое тепло нелегко перенаправить, поэтому, к сожалению, значительная часть его не может быть повторно использована.
