Дубайское предприятие создает 3D-печатные ракетные двигатели с помощью искусственного интеллекта

Компания Leap 71 проектирует ракетные двигатели под аддитивное производство с помощью искусственного интеллекта. В настоящее время предприятие работает по двум направлениям — над клиновоздушными двигателями тягой до 200 кН и традиционными ракетными двигателями тягой до 2000 кН. Последние смогут конкурировать с двигателями Raptor от SpaceX, устанавливаемыми на Starship.

В проектировании используется вычислительная модель Noyron, при этом двигатели конструируются сразу с расчетом на аддитивное производство. С одной стороны, это позволяет значительно сокращать сроки опытно-конструкторских работ, с другой — реализовывать решения, недоступные при использовании традиционных производственных методов, например интегрированные каналы охлаждения.

Leap 71 не только проектирует, но и испытывает силовые установки. Летом прошлого года успешно прошли первые огневые испытания (см. видео в конце статьи) небольшого 3D-печатного керосин-кислородного двигателя с регенеративным охлаждением за счет циркуляции керосина по встроенным каналам диаметром всего около одного миллиметра перед подачей в камеру сгорания.

«После первого теста в прошлом году мы провели огневые испытания еще восьми образцов. Все они отличались друг от друга, все спроектированы нашей вычислительной моделью», — рассказал соучредитель Leap 71 Лин Кайзер.

С аддитивным производством опытных двигателей помогает немецкое бюро AMCM (Additive Manufacturing Customized Machines). Это дочернее предприятие компании EOS (Electro Optical Systems), одного из самых известных производителей промышленных 3D-принтеров по технологии лазерного порошкового синтеза на подложке (LPBF), включая селективное лазерное спекание полимерных и металлических порошков (SLS и DMLS).

Leap 71 постепенно масштабирует разработки: диаметр первых образцов не превышал тридцати сантиметров, а тяга — 5 кН, но теперь компания замахивается уже на двигатели диаметром около двух метров, что требует достаточно крупноформатного аддитивного оборудования по технологии селективного лазерного спекания, появившегося относительно недавно. Небольшие двигатели могут найти применение в орбитальных буксирах или лунных посадочных модулях, но для вывода полезной нагрузки на орбиту требуются более мощные силовые установки.

«Теперь несколько производителей 3D-принтеров предлагают оборудование, способное выращивать настолько огромные изделия. Это очень сложно, потому что требуются тонны металлического порошка», — пояснил Лин Кайзер.

Пока что бизнес-модель Leap 71 построена вокруг эталонных двигателей, то есть демонстраторов технологии с возможностью быстрой адаптации базовых конструкций под нужды индивидуальных заказчиков.

Главной проблемой остается тестирование: испытания проводятся на стенде в Великобритании, но по мере масштабирования вверх потребуются более крупные испытательные стенды и более развитая инфраструктура. Предприятие даже рассматривает возможность постройки собственной фабрики в Объединенных Арабских Эмиратах. Одно из основных преимуществ — сроки: от утверждения технического задания до получения готового образца проходит пара недель вместо нескольких месяцев или даже лет.

Клиновоздушные двигатели XRA-2E5 тягой до 200 кН планируется испытать в 2027 году, а двигатели XRB-2E6 с «колокольными» соплами и тягой до 2000 кН — в 2029.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.