全球首例!由AI自主设计的3D打印火箭发动机试车成功 

3D打印应用 /[航天]
2024-06-24 10:52
AI+3D打印,让火箭制造速度大幅提升。只需15分钟即可生成工程文件,制造过程不到两周就能完成。
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2024年6月24日,据资源库了解,迪拜的科技驱动太空企业LEAP 71最近获得了一项突破性成就,成功测试了一款由人工智能模型Noyron自主设计的3D打印火箭发动机。这款发动机由迪拜设计局制造,从设计到制造全程无需人工干预,并在英国成功试运行。

首次试车即成功

这款Noyron TKL-5火箭推进器采用液氧和煤油作为燃料,在首次测试中表现出色,产生了5kN的推力,达到预期的2万马力,并顺利通过了所有测试,包括长时间燃烧测试。
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LEAP 71的Noyron TKL-5 火箭推进器,图片来自:LEAP 71

热火测试在英国威斯科特的Airborne Engineering测试场进行。首先进行了短时间点火测试,以确认发动机的初始性能。通过这项测试后,发动机进行了12秒的长时间燃烧测试,以验证其在长时间运行下的稳定性。这两项测试结果显示,发动机能够承受火箭推进的高温和高压环境。
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LEAP71的联合创始人:航空航天工程师Josefine Lissner和Lin Kayser

LEAP 71联合创始人兼董事总经理、航空工程师Josefine Lissner表示:“这是我们公司乃至整个行业的重要里程碑。我们现在能够自动制造功能性火箭推进器,并直接进入实际验证阶段。”

3D打印+AI创造无限可能

从最终规格确定到制造完成,LEAP 71发动机仅用了不到两周时间。在传统工程中,这一过程可能需要数月甚至数年时间。本次试车的发动机,使用“孔雀”(PicoGK)开源几何内核,从参数设置到生成可3D打印的工程文件,仅需15分钟。每次新发动机的迭代设计仅需几分钟,显著加快了太空推进技术的创新速度。
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LEAP 71的Noyron TKL-5 火箭推进器,图片来自:LEAP 71

德国金属3D打印公司AMCM使用其EOS M290机器和铜合金(CuCrZr)打印了发动机,这种材料以其优异的导热性和耐高温能力著称,是火箭发动机部件的理想选择。谢菲尔德大学负责发动机的后处理和测试准备工作,热火测试在2024年6月进行。

LEAP 71联合创始人Lin Kayser表示:“我们公司在计算工程领域处于前沿,通过无需人工操作即可设计精密机械,这一范例大大加快了现实世界物体的创新速度。Noyron推进器首次尝试便成功运行,证明了这种方法的有效性,并且这种方法可以应用于任何工程领域。”
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LEAP 71的Noyron TKL-5 火箭推进器,图片来自:LEAP 71

测试后分析显示,发动机完好无损,功能齐全。谢菲尔德大学团队拆解发动机进行检查,确认了发动机的坚固性。测试数据将帮助LEAP 71进一步优化Noyron模型的发展。目前,公司已经与美洲、欧洲和亚洲的多家领先航空航天公司合作,推动其火箭发动机的商业化。
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