① 任务来源及背景

    本课题为国家高技术研究发展计划（863计划）信息技术领域"高效能计算机（一期）"项目重大课题，属于国家计划。于2012年10月开始，2016年8月通过国家科技部技术验收。本课题来源于《关于863计划信息技术领域高效能计算机（一期）重大项目立项的通知》（国科发高【2012】360号），课题编号：2012AA01A304。

    传统飞机气动力数据主要来源于风洞试验，但风洞试验耗资巨大。随着计算流体力学(以下称CFD)的发展及计算机的发展，高效并行的航空计算软件也越来越受各国的重视，并将其规划到影响未来发展的高科技领域当中。目前国内航空设计的CFD领域，一般以引进国外商业软件为主，缺乏具有一定通用性的高精度、高可扩展性的大规模并行CFD软件。 

② 技术原理及性能指标： 

    技术原理：大规模并行方面研究并行负载均衡及通信优化等技术；计算精度方面开发高精度、高分辨率数值方法及改进湍流模型；优化方面采用多目标遗传算法结合参数化网格自动生成技术；软件设计方面采用结构化、模块化设计思想，保障软件的可扩展性、易用性、可靠性。

    性能指标：

    1）并行应用软件系统涵盖真实飞机外型全流场和关键部件多目标优化的重要环节，数值模拟成果在领域内具有公认的显示度，在国家重大科技专项大飞机工程得到应用；

    2）可部署于10亿亿次计算平台，全机复杂外型全流场全过程模拟可有效使用一万以上处理器，机翼湍流等单一任务可使用30万以上处理器核，并行效率不低于30%；

    3）大规模数值模拟网格规模达到10亿，高雷诺数下升力计算结果与试验结果误差不超过3%，阻力计算结果与试验误差在6%以内；分离涡形态、发展趋势、大面积分离区域出现位置和试验一致；部件叠加干扰对气动力影响和试验趋势一致。

③ 技术的创造性与先进性

    课题成果软件CCFD是我国第一款具有自主知识产权的30万核级大规模并行航空流场数值模拟软件，取得了国家计算机软件著作权登记证书；该软件在负载均衡及通信优化技术、高精度数值格式及修正的SA湍流模型等方法及模型、三维全翼高雷诺数LES计算、RBF插值序列筛选、开放的、标准化的纯插件式架构等方面走在了国内前列，具有创造性；该课题成果软件CCFD填补了国内30万核级并行航空气动数值模拟软件空白，器计算精度并达到了国外软件的同等水平，具有先进性。

④ 技术的成熟度，适用范围和安全性

    飞机设计部门应用该课题成果软件对型号飞机设计进行了应用，得到了适合于工程实际精度的批量数据，支持了型号研制，这表明该课题成果软件具有较高的成熟度。课题成果软件适用于运输类飞机设计初步方案设计阶段、详细设计阶段气动力分析及优化设计。课题成果软件运行稳定、结果可靠，无安全性问题。

⑤ 应用情况及存在的问题

    西安计算所已使用该软件进行了大型客机全机复杂流场的数值模拟；该软件在航空工业一飞院大运、MA700型号飞机的设计和计算工作中进行了应用，应用结果表明软件可在飞机型号设计中发挥重要的作用；国家"十二五"科技创新成就展对该软件进行了展示，并认为该软件研制成功对加快飞机设计迭代具有重要意义。

    存在的问题：面向机器开发内存管理功能。