NSCC files, часть 1: частные вопросы конечной баллистики

Потратив ночь на анализ 20 гигабайт семплов, полученных добрым словом и пистолетом, я обнаружил что смысла даже в публично слитых данных гораздо больше, чем показалось сайберсекьюрити рисерчерам, которые эти данные и изучили изначально.

Сегодня мы рассмотрим подробно рассмотренные в этих файлах симуляции непосредственного поражения мишеней различными боеприпасами. По этому вопросу в сливе есть два больших PDF-файла (подробные репорты о проделанной китайскими физиками работе по симуляциям) и парочка анимаций, чисто как тизер того, что выставлено на продажу. Самих файлов симуляшек, подробных чертежей и моделей и т.д. в условно публично доступных семплах слива нет.

Судя по представленной информации, китайцам все же хватило ума уйти из ANSYS-рабства, и они уже вовсю применяют свой домашний прикладной пакет GalaxyEDS для большей части расчетов, да еще и с более богатой и актуальной библиотекой уравнений состояния, материалов и т.д. При этом в него встроена возможность иерархических / модульных моделей симуляций для масштабных конвеерных расчетов тысяч разных случаев, чего в древнем автодине нет, поскольку создавался он немного для другого.

Autodyn тут используется чисто для верификации работы GalaxyEDS, чтобы доказать что свое решение считает результаты с такой же точностью. Судя по всему, показанные на этом скриншоте .ad файлы - это именно файлы для верификации:

В дополнение к сырым симуляторкам, выстроен еще и пайплайн очистки, обработки и анализа всех полученных таким образом данных.

Наземные цели

Для симуляций поражения наземных целей был смоделирован вот такой вот боеприпас, смоделированный по образу и подобию некоей реальной ракеты:

Однако, никаких боеприпасов воздух-земля, артиллерийских снарядов, ракет к РСЗО похожего калибра и близко нет на вооружении НОАК, исходя из публичных данных, тем более с вольфрамовыми осколками. Так что можно предположить, что эти предварительные симуляции поражения наземных целей или используют модель экспериментального боеприпаса, само существование которого еще не было сделано публичным, или же это симуляция поражения наземной техники израильским LAR-160 (поправьте меня, если вы знакомы с боевой частью LAR-160 и она выглядит не так).

В качестве мишени был выбран явно напугавший китайцев HIMARS, что в целом логично в рамках рассмотрения вопроса эффективности контрбатарейной борьбы:

С этой моделью прям заморочились - каждая более-менее значительная деталь симулируется с аккуратно подобранными характеристиками материала, вплоть до руля, воздушных фильтров, разных бортовых компьютеров и пластиковых сидушек в кабине, что явно является заделом на многочисленные симуляции с целью определения вероятности вывода из строя отдельных подсистем мишеней:

The system should be able to perform response analysis on different levels of structures. Especially for critical functional components (such as fuel tanks, communication bays, and power systems), it should ensure that damage assessments have realistic physical meaning and guiding value. Finally, in terms of damage assessment, it needs to have a comprehensive assessment capability for structural damage and functional failure, capable of outputting damage parameters including indicators such as structural penetration and localized fracture, while simultaneously determining whether the target has lost its combat functionality, providing a reliable basis for judging the effectiveness of the attack, assessing battle damage, and adjusting subsequent plans.

Конкретно в этой симуляции особенное внимание было обращено на вероятность выведения из строя FCS и механизма наведения, как систем ключевых для работы данной РСЗО.

Надводные цели

Для симуляции поражения американских авианосцев была смоделирована "некая ракета", которая очевидно является квазибаллистической YJ-21:

Из ранее непубличных данных - хорошо видны форма и размеры кинетического пенетратора из сплава вольфрама:

В качестве мишени был выбран американский авианосец типа "Нимиц":

Так как речь уже идет о совершенно других масштабах и энергиях, то речь о моделировании отдельных пластиковых сидушек уже не идет, надстройка моделируется достаточно грубо, поскольку на очень подробные вычисления китайцам даже с их суперкомпьютером просто не хватит вычислительных мощностей:

Удивление вызывает только модель Су-47 на палубе:

По всей видимости, перед исследователями не стояла задача подробно рассмотреть еще и поражение палубных самолетов осколками от прилета ПКР, так что в качестве плейсхолдера взяли первую попавшуюся модельку, которая просто грубо соответствовала бы обьему современных самолетов для демонстрации распространения взрывной волны вблизи надстройки авианосца в сценарии попадания ПКР прямо в надстройку (air domain был просимулирован только там). Думаю, ко времени запуска конвейера по проведению сотен симуляций модель самолета будет заменена на более подробную модель F-35C.

Что интересно - автор не предполагает необходимость симулировать попадание ПРК просто "в авианосец", а допускает что эта гиперзвуковая кувалда сможет выбирать точку для попадания с точностью до полуметра:

To effectively destroy the command and communication equipment on the island, the initial strike position during penetration is located on the outer perimeter of the rear half of the fifth layer of the island superstructure. The warhead's impact velocity is approximately Mach 5.9 (2000 m/s), meeting the performance indicator of "simulation calculations based on GalaxyEDS covering ultra-high-speed impact penetration."

Я не являюсь экспертом в системах наведения, так приветствую комментарии читателей - возможно ли такое в принципе?

В анализе данной симуляции значительное внимание уделяется не просто вопросу "как мощно надстройку развалило", а еще и вопросам распространения и переотражения ударной волны, распределения давления в разные этапы взрыва и т.д., что потенциально может им помочь уловить более тонкие эффекты вопроса действия боевой части на мишень, чем просто "примотали петарду побольше к ракете и вперед".

Результат этой симуляции, тем не менее, очевиден - надстройка уничтожена, авианосец выведен из строя, скорее всего утоплен. Однако не стоит смеяться над очевидностью ответа - точные симуляции взаимодействия боеприпаса и мишени помогают боеприпас минитюаризовать, и если существующий боеприпас это явный оверкилл, то такие симуляции помогут нащупать оптимальные параметры, которых будет аккурат достаточно.

У меня нет сомнений, что для финальных испытаний боеприпаса китайцы могут себе позволить и построить точную копию надстройки в масштабе один к одному, но вот для того чтобы найти тот размер, в котором стоило бы боеприпас выполнить - без симуляций не обойтись.

Подземные цели

Для симуляции поражения бетонного бункера выбрана GBU-24:

Скорее всего, здесь боеприпас был выбран по принципу схожести с подобными китайскими бункеробойными бомбами, выполненными в похожем форм-факторе.

В качестве мишени было смоделировано три разных типа бункеров под разные типы задач:

Также в документах упоминаются симуляции воздействия ядерного оружия на подобные укрепления, но лишь как одна из возможностей дальнейшего развития проекта.

Комментировать тут особо нечего, зато есть две классные анимации, вот одна из них:

Перспективы и таймлайны проекта

Все эти симуляции проводятся в рамках одного проекта с весьма амбизиозными целями. Главная цель проекта - создать конвеер по проведению тысяч симуляций с разными боеприпасами, мишенями и параметрами поражения цели:

The land mobile vehicle target simulation model is a comprehensive structural system. In damage simulation analysis, the mobile vehicle can be modeled in a modular, hierarchical manner: the first level is the component level, including six damage scenarios such as armor plates, tires, fuel tanks, missiles, support frames, and the driver's cab; the second level is the assembly level, including four damage scenarios such as protective components, chassis components, power components, and damage element components; the third level is the whole vehicle level, evaluating one whole vehicle level damage scenario. The land mobile vehicle target simulation model has a total of 11 damage scenarios. At the same time, four different speed conditions, four different angle conditions, and four different position conditions are planned for each damage scenario. Therefore, the damage simulation calculation conditions of the land mobile vehicle target simulation model are: (6+4+1)*4*4*4=704.

Необходимо это для получения массива данных, который может использоваться как для разработки более эффективных и миниатюрных боеприпасов, так и для тренировки боевого ИИ, у которого теперь будет достаточно точная информация насчет вероятности поражения тех или иных целей во всех возможных сценариях:

Effective damage data for each state in the spatial dimension enables in-depth analysis of damage mechanisms, effect assessment, and strike plans. By setting different initial conditions (such as impact velocity, impact angle, ambient temperature, etc.) and boundary conditions through numerical simulation, hundreds or even thousands of different damage conditions are systematically simulated (one calculation under defined boundary conditions and simulation model constitutes one condition). First, a simulation model is established to accurately reflect the geometric characteristics and material constitutive relations of the target. Then, using a high-performance computing platform and employing explicit dynamic algorithms, high-fidelity simulations of physical processes such as explosion impact, projectile penetration, and structural failure are performed, generating simulation results (including spatiotemporal evolution data of multi-physics fields such as stress field, strain field, displacement field, and temperature field). This allows for the accumulation of terabytes of simulation data in a short period, covering multiple damage scenarios while avoiding noise interference from experimental measurements. This yields high-quality, large-scale physical simulation data, providing massive data support for intelligent model training.

Чтобы ни у кого не было сомнений, что "intelligent model training" это именно про ИИ - вот еще цитаты:

Numerical noise (such as high-frequency oscillations and numerical dissipation errors) and non-physical components (such as outliers that violate conservation laws) can directly contaminate simulation results. Deep learning models are highly sensitive to the quality of input data. Data noise may cause algorithms to misinterpret noise patterns as physical laws (such as mistaking high-frequency oscillations for turbulent fluctuations), leading to incorrect predictions. Therefore, it is necessary to detect oscillations and process non-physical noise in simulation data.

Primarily used for intelligent model training. High-quality datasets are the foundation and key to model training. Training intelligent models based on accurate numerical simulation results enables them to understand physics, achieving a leap from traditional physical simulation to data-driven intelligent analysis, and supporting rapid analysis and decision-making regarding battlefield damage.

Фигурирующий в документах декабрь 2025 - это начало подобного большого проекта по масштабным симуляциям, по сути в семплах мы видим только пробники и proof of concept. Провести необходимые тысячи симуляций и свести их в удобные датасеты планируется только к маю 2027 года.

(1) Milestones in two stages

The project plans to establish two milestone phases, in 2026 and 2027, with the specific phases outlined below:

Phase 1 (December 31, 2026): Complete a cumulative total of 1000 target destructions.

Data from simulation of damage under working conditions.

Phase Two (May 31, 2027): Achieve a cumulative total of 1500 target damages.

Simulation results of damage under working conditions.

Вопрос того, что в некоторых местах в данных демонстрациях используются не очень подходящие по контексту модели типу Су-47 или GBU-24 - это скорее проблема "вкинули в модели что было под рукой", и на дальнейших этапах развития проекта будет решен:

During the implementation of the project, firstly, there were difficulties in calculating the target damage scenario composed of damage elements and damage targets, such as the lack of model geometric structure data and material property data;

...

Countermeasures: Regarding technical risk one, this project aims to address the issues of missing model geometric structure data and material property data by reversing relevant data through model analysis, thus refining the internal geometric structure and material parameters of the simulation model.

То что проект действительно будет масштабироваться, а не тихо умрет - несомненно. Даже эта пилотная стадия проекта по построению конвейера производства синтетических данных о конечной баллистике реализуется силами 17 человек, бюджета от 2 миллионов долларов и выше, и при этом под руководством вот такого вот зубра китайской политической физики:

Yang Canqun is a researcher, doctoral supervisor, deputy chief designer of the Tianhe supercomputer project at the National University of Defense Technology, director of the National Supercomputing Center in Tianjin, deputy director of the CAE Committee of the Chinese Simulation Society, and a leading talent in military science and technology. He previously served as deputy director of the Computer Institute and director of the Software Institute at the National University of Defense Technology. He has long been engaged in high-performance computing technology research, undertaking key national projects such as the Galaxy and Tianhe supercomputers, and was responsible for the development of supercomputing software systems. He achieved independent control over supercomputing basic software development, made significant breakthroughs in core industrial software, and achieved remarkable results in the promotion and application of independent supercomputing. He made outstanding contributions to my country's supercomputing system's first-ever world-leading position and its six consecutive times achieving the world's number one ranking. He led the Tianhe supercomputing innovation application team to win the first "National Outstanding Engineer Team" title, the first National Innovation and Advancement Award, one National Science and Technology Progress Special Prize, one National Science and Technology Progress First Prize, and seven Military Science and Technology Progress First Prizes.

Выводы

Первое, что стоит сказать - как эти данные может использовать кто-то, работающий в том же направлении. Конечно, симуляшки GalaxyEDS вряд ли получится запустить (а если и найдется где-то экземпляр данного прикладного пакета, можно не сомневаться что там будут сюрпризы от MSS), но как минимум из полного слива 10 петабайт точно можно было бы почерпнуть готовые модельки, чертежи всякого интересного, подробные характеристики материалов, подходы к наиболее точному моделированию тех или иных процессов, етц.

Но основная польза тут, конечно, состоит в том, что данные документы раскрывают китайский подход к задаче развития боевых ИИ-моделей.

Конечно, важной вспомогательной задачей построения данного конвейера симуляций является предоставление китайскому ВПК удобного инструмента для численного моделирования встречи их боеприпасов с техникой условного противника и наоборот, но все же главной целью заявляется именно создание тысяч дата поинтов для тренировки ИИ, который мог бы моментально выдавать точную оценку характера и вероятностей поражения любых мишеней любыми боеприпасами в любых условиях.

Многих впечатлили обрывочные сведения о применении Claude в броске мангуста Трампа на Иран, и те кто об этом слышал могут представить, насколько крупным мультипликатором эффективности оценки тактической ситуации ИИ станет появление у этого ИИ натренированной физической модели, позволяющей точно оценить вероятности и степени поражения своих или чужих целей в каждом отдельном случае.

При успехе данного пилотного проекта неизбежна постановка подобного конвейера синтетических данных на рельсы для постоянной генерации потока синтетических данных при появлении необходимости учета новых комбинаций техники, боеприпасов и условий их применения.

Также стоит проговорить очевидную мысль, что выбор целей здесь однозначно указывает именно на направленность на Тайвань - американский авианосец, Хаймарс (арсенал которых Тайвань постоянно расширяет) и разнообразные бункеры.

В следующих сериях...

Из слитого 20 гб семпла еще один большой кусок данных, который заслуживает рассмотрения - это стелс-тематика, а именно программный пакет для одновременной оптимизации RCS и аэродинамических характеристик летательных аппаратов.

На эту тематику в сливе нет каких-либо обьясняющих происходящее документов, зато есть куча конфигурационных и исполняемых файлов, из которых, вполне возможно, можно будет как минимум сделать некоторые визуализации, а как максимум - воспроизвести работу этого прикладного пакета.

На это нужно будет явно больше времени и усилий, так что напишу об этом позже.