2025年1月6日,據(jù)資源庫了解,迪拜計算工程公司LEAP 71近日成功完成了一款3D打印發(fā)動機的熱試車,該發(fā)動機推力為5,000牛頓,由低溫液氧和煤油驅(qū)動。此次試驗是繼2024年6月成功測試了一款A(yù)I設(shè)計火箭發(fā)動機之后的又一里程碑事件。
Aerospike發(fā)動機由LEAP 71基于Noyron工程模型設(shè)計,僅用數(shù)周完成。制造由Aconity3D負責(zé),采用航空航天銅合金(CuCrZr)和激光粉末床熔融(LPBF)技術(shù)3D打印完成,Solukon負責(zé)除粉,F(xiàn)raunhofer進行熱處理,測試準備由謝菲爾德大學(xué)的Race 2 Space團隊指導(dǎo)完成。
其設(shè)計頗為獨特,舍棄了傳統(tǒng)鐘形噴管,取而代之的是一個位于環(huán)形燃燒室中央的錐體結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計使其能夠在不同大氣壓力下保持高效,甚至在太空真空環(huán)境中也能穩(wěn)定工作。但由于錐體表面高達3500°C的高溫廢氣帶來了巨大的冷卻難題,這一技術(shù)在過去30年中鮮有團隊成功攻克。
LEAP 71的突破在于將其Noyron大型計算工程模型解決了這一難題。 這是一個由航空航天專家編程和訓(xùn)練的人工智能,它可以接受一組給定的輸入?yún)?shù),并通過推斷各種因素的物理交互作用(包括熱行為和預(yù)期性能)來創(chuàng)建符合這些參數(shù)的設(shè)計。然后將結(jié)果反饋到人工智能模型中,以便在模型顯示計算性能參數(shù)、發(fā)動機幾何形狀、制造工藝參數(shù)和其他細節(jié)時對其進行微調(diào)。
此次測試中,銅合金材質(zhì)的發(fā)動機表現(xiàn)優(yōu)異,深冷液氧的冷卻使燃燒室溫度穩(wěn)定保持在140°C左右。LEAP 71表示,通過測試類似設(shè)計、推力和材料的發(fā)動機,他們得出了大量數(shù)據(jù),但真正的突破在于嘗試開發(fā)像Aerospike這樣全新的發(fā)動機類型。
LEAP 71的CEO兼聯(lián)合創(chuàng)始人Josefine Lissner表示:“我們擴展了Noyron模型的物理計算能力,以應(yīng)對這種發(fā)動機的復(fù)雜設(shè)計。發(fā)動機錐體通過深冷液氧冷卻,燃燒室外部則由煤油冷卻。測試結(jié)果讓我們非常振奮,因為這款發(fā)動機的幾乎所有設(shè)計都是全新的,之前從未經(jīng)過實際驗證。這次成功進一步證明了我們基于物理驅(qū)動的計算AI方法的可行性?!?/div> 2024年12月18日,Aerospike發(fā)動機成功完成首次點火測試,運行11秒,推力達5000牛頓。為期四天的測試涵蓋四款發(fā)動機,LEAP 71計劃通過數(shù)據(jù)優(yōu)化Noyron模型,并在2025年開展更多試驗。公司希望通過增材制造與AI設(shè)計,將該發(fā)動機應(yīng)用于現(xiàn)代航天器,提升動力效率與靈活性。
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