LEAP 71 проводит огневые испытания метановых ракетных двигателей, созданных искусственным интеллектом
Инженерная компания LEAP 71 из Дубая завершила огневые испытания двух метан-кислородных ракетных двигателей тягой 20 кН. Разработка от первоначальных спецификаций до запуска заняла менее трёх недель. Двигатели были полностью сгенерированы вычислительной моделью компании Noyron без прямого участия человека в проектировании.
Оба двигателя — классический с колоколообразным соплом и пметаолноразмерный аэроспайк — создают тягу примерно в 2 тонны (4500 фунтов) и предназначены для использования в орбитальных ракетах-носителях. Эта испытательная кампания стала ещё одним этапом валидации системы Noyron, которая преобразует требования к характеристикам непосредственно в готовое к производству оборудование, объединяя физические законы, инженерные правила и производственные ограничения в единую вычислительную модель.
От спецификаций до огневых испытаний с помощью единой модели
По словам LEAP 71, Noyron функционирует как автономная инженерная система, способная создавать сложные механизмы от начала до конца. Последние огневые испытания предоставили реальные данные, которые дополняют результаты симуляций и используются для обучения модели.
«Noyron — это наша постоянная попытка полностью закодировать процесс инженерного проектирования в вычислительную модель, которая может работать независимо от человека, радикально сокращая время итераций и делая возможными объекты, которые ранее были неосуществимы. Эти физические испытания — буквально прожиг двигателей — генерируют crucial данные, которые можно получить только в реальном мире», — заявил Лин Кайзер, сооснователь LEAP 71.
Космическое двигателестроение остаётся ключевым направлением для компании. За последние 18 месяцев LEAP 71 провела огневые испытания двигателей, созданных Noyron, со средним темпом примерно один в месяц, причём каждый дизайн намеренно отличался, чтобы исследовать пределы физического моделирования системы.
Моделирование метана и результаты испытаний двигателей
Все двигатели в кампании были изготовлены аддитивным способом из высокотемпературного медного сплава (CuCrZr). Производство осуществил немецкий специалист по металлической 3D-печати Aconity3D. Последняя кампания ознаменовала переход на новый уровень как по размеру двигателей, так и по сложности топлива. В отличие от более ранних керосиновых двигателей, криогенный метан представляет дополнительные сложности для моделирования.
«Метан — сложное топливо для моделирования, — пояснила Йозефина Лисснер, CEO LEAP 71 и главный архитектор Noyron. — В отличие от керосина, который мы тестировали ранее, его плотность значительно меняется при разных температурах и давлениях. Поэтому предсказания Noyron должны быть идеально точными, чтобы создать рабочее оборудование. Кроме того, увеличенный размер двигателей создаёт свои операционные сложности».
Во время испытаний классический двигатель с колоколообразным соплом достиг стабильной работы при номинальном давлении в камере и тяге, продемонстрировав эффективность сгорания выше 93%, что компания охарактеризовала как отличный результат для первого прожига.
Двигатель аэроспайк, который имеет тороидальную камеру сгорания вокруг центрального шипа, был запущен один раз из-за проблем с переходными процессами при запуске. Тем не менее, он достиг полного давления в камере в 50 бар, что подтвердило корректность основных расчётных допущений.
Следующие шаги в разработке
Результаты испытаний сейчас используются для отработки поведения двигателей при запуске и остановке, особенно для конфигураций аэроспайка. Усовершенствованная система зажигания, также испытанная в рамках кампании, будет интегрирована в будущие тесты.
Двигатели на метане тягой 20 кН составляют около 10% от уровня тяги, который LEAP 71 планирует тестировать в 2026 году. Компания сообщает, что уже идёт валидация производства более крупных конструкций класса 200 кН, а также концептов мощностью до 2000 кН, с использованием одних из самых больших в мире систем металлической аддитивной печати.
Искусственный интеллект и 3D-печать стимулируют инновации в аэрокосмической отрасли
Испытательная кампания LEAP 71 отражает общий тренд в аэрокосмическом секторе в сторону автоматизации на базе ИИ и передовой аддитивной печатью. Компании и правительства всё чаще используют подходы, основанные на данных, чтобы ускорить разработку, повышая надёжность и устойчивость.
В Европе GKN Aerospace интегрировала программное обеспечение AM Explorer от Interspectral в своём Центре передового опыта по двигательным системам в Тролльхеттане, Швеция. Это внедрило мониторинг в реальном времени и контроль качества на основе ИИ в процессы металлической 3D-печати. Система фиксирует данные о сборке, обнаруживает аномалии с помощью обученных моделей ИИ и формирует отчёты о дефектах, помогая компании сокращать отходы материалов и ускорять поставку высококачественных компонентов авиадвигателей.
Аналогичным образом, правительство Великобритании поддерживает новую инициативу на 14,1 млн фунтов стерлингов под руководством Honeywell, направленную на развитие производства сертифицированных аэрокосмических деталей с использованием аддитивных технологий. Программа, известная как Project STRATA, нацелена на укрепление цепочки поставок аэрокосмической отрасли Великобритании и снижение выбросов CO₂ за счёт разработки аддитивных процессов следующего поколения. Ведущую роль в проекте будет играть предприятие Honeywell в Йовиле вместе с партнёрами, включая 3T Additive Manufacturing, BeyondMath, Qdot Technology и Oxford Thermofluids Institute.
На главном изображении показаны классический двигатель с колоколообразным соплом и полноразмерный аэроспайк. Фото via LEAP 71.