2015年1月6日，據(jù)資源庫了解：近日，迪拜計(jì)算工程公司LEAP 71成功完成了一款3D打印發(fā)動機(jī)的熱試車。此次試驗(yàn)是繼2024年6月成功測試了一款計(jì)算設(shè)計(jì)火箭發(fā)動機(jī)之后的又一里程碑事件。

Aerospike發(fā)動機(jī)是LEAP 71通過自主研發(fā)的Noyron大型工程模型計(jì)算設(shè)計(jì)而成，據(jù)該公司稱僅用了數(shù)周時間便完成設(shè)計(jì)。

制造是由Aconity3D公司負(fù)責(zé)，材用航空航天銅合金（CuCrZr）材料，利用激光粉末床熔融（LPBF）設(shè)備3D打印完成。由Solukon公司完成除粉，F(xiàn)raunhofer激光技術(shù)研究所對其進(jìn)行熱處理。發(fā)動機(jī)的測試準(zhǔn)備過程和技術(shù)指導(dǎo)由謝菲爾德大學(xué)“Race 2 Space”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。

其設(shè)計(jì)頗為獨(dú)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(jì)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。但也有一個缺點(diǎn)：錐體表面高達(dá)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(tuán)隊(duì)成功攻克。

LEAP 71的突破在于將其Noyron大型計(jì)算工程模型應(yīng)用于這一問題。 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(jì)。然后將結(jié)果反饋到人工智能模型中，以便在模型顯示計(jì)算性能參數(shù)、發(fā)動機(jī)幾何形狀、制造工藝參數(shù)和其他細(xì)節(jié)時對其進(jìn)行微調(diào)。

傳統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)需要根據(jù)飛行高度調(diào)整噴管長度，例如真空噴管通常較長且笨重，這增加了重量并降低了效率。而Aerospike發(fā)動機(jī)可自動適應(yīng)不同高度的大氣壓力，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的這些限制。然而，其冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，特別是錐體部分，需要精確計(jì)算和高效材料來實(shí)現(xiàn)熱管理。這也是過去許多團(tuán)隊(duì)選擇其他發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的原因之一。

LEAP 71在此次開發(fā)中也利用增材制造技術(shù)解決了這一難題。增材制造能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)制造，同時通過Noyron模型設(shè)計(jì)出高效的冷卻通道，確保錐體表面溫度可控。

LEAP 71的CEO兼聯(lián)合創(chuàng)始人Josefine Lissner表示：“我們擴(kuò)展了Noyron模型的物理計(jì)算能力，以應(yīng)對這種發(fā)動機(jī)的復(fù)雜設(shè)計(jì)。發(fā)動機(jī)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?yàn)檫@款發(fā)動機(jī)的幾乎所有設(shè)計(jì)都是全新的，之前從未經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證。這次成功進(jìn)一步證明了我們基于物理驅(qū)動的計(jì)算AI方法的可行性?！?br />
這款A(yù)erospike發(fā)動機(jī)已于2024年12月18日，在測試臺上首次點(diǎn)火便成功完成熱試車，并持續(xù)運(yùn)行11秒，產(chǎn)生推力達(dá)5000牛頓（1100 磅力）。

測試活動為期四天，包括四款不同發(fā)動機(jī)的測試。LEAP 71計(jì)劃通過分析此次測試數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化Noyron模型，并在2025年進(jìn)行更多測試，最終將Aerospike發(fā)動機(jī)打造為現(xiàn)代航天器的可選項(xiàng)。

此次測試中，銅合金材質(zhì)的發(fā)動機(jī)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(jì)、推力和材料的發(fā)動機(jī)，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(jī)類型。

未來，LEAP 71計(jì)劃繼續(xù)完善Noyron模型，進(jìn)行更多迭代測試。通過整合增材制造與AI設(shè)計(jì)，該公司希望將Aerospike發(fā)動機(jī)從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際應(yīng)用，為現(xiàn)代航天器提供更高效、更靈活的動力解決方案。

可以預(yù)見，Aerospike發(fā)動機(jī)將有望成為未來航天任務(wù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2015年1月6日，據(jù)資源庫了解：近日，迪拜計(jì)算工程公司LEAP 71成功完成了一款3D打印發(fā)動機(jī)的熱試車。此次試驗(yàn)是繼2024年6月成功測試了一款計(jì)算設(shè)計(jì)火箭發(fā)動機(jī)之后的又一里程碑事件。

Aerospike發(fā)動機(jī)是LEAP 71通過自主研發(fā)的Noyron大型工程模型計(jì)算設(shè)計(jì)而成，據(jù)該公司稱僅用了數(shù)周時間便完成設(shè)計(jì)。

制造是由Aconity3D公司負(fù)責(zé)，材用航空航天銅合金（CuCrZr）材料，利用激光粉末床熔融（LPBF）設(shè)備3D打印完成。由Solukon公司完成除粉，F(xiàn)raunhofer激光技術(shù)研究所對其進(jìn)行熱處理。發(fā)動機(jī)的測試準(zhǔn)備過程和技術(shù)指導(dǎo)由謝菲爾德大學(xué)“Race 2 Space”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。

其設(shè)計(jì)頗為獨(dú)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(jì)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。但也有一個缺點(diǎn)：錐體表面高達(dá)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(tuán)隊(duì)成功攻克。

LEAP 71的突破在于將其Noyron大型計(jì)算工程模型應(yīng)用于這一問題。 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(jì)。然后將結(jié)果反饋到人工智能模型中，以便在模型顯示計(jì)算性能參數(shù)、發(fā)動機(jī)幾何形狀、制造工藝參數(shù)和其他細(xì)節(jié)時對其進(jìn)行微調(diào)。

傳統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)需要根據(jù)飛行高度調(diào)整噴管長度，例如真空噴管通常較長且笨重，這增加了重量并降低了效率。而Aerospike發(fā)動機(jī)可自動適應(yīng)不同高度的大氣壓力，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的這些限制。然而，其冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，特別是錐體部分，需要精確計(jì)算和高效材料來實(shí)現(xiàn)熱管理。這也是過去許多團(tuán)隊(duì)選擇其他發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的原因之一。

LEAP 71在此次開發(fā)中也利用增材制造技術(shù)解決了這一難題。增材制造能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)制造，同時通過Noyron模型設(shè)計(jì)出高效的冷卻通道，確保錐體表面溫度可控。

LEAP 71的CEO兼聯(lián)合創(chuàng)始人Josefine Lissner表示：“我們擴(kuò)展了Noyron模型的物理計(jì)算能力，以應(yīng)對這種發(fā)動機(jī)的復(fù)雜設(shè)計(jì)。發(fā)動機(jī)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?yàn)檫@款發(fā)動機(jī)的幾乎所有設(shè)計(jì)都是全新的，之前從未經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證。這次成功進(jìn)一步證明了我們基于物理驅(qū)動的計(jì)算AI方法的可行性?！?br />
這款A(yù)erospike發(fā)動機(jī)已于2024年12月18日，在測試臺上首次點(diǎn)火便成功完成熱試車，并持續(xù)運(yùn)行11秒，產(chǎn)生推力達(dá)5000牛頓（1100 磅力）。

測試活動為期四天，包括四款不同發(fā)動機(jī)的測試。LEAP 71計(jì)劃通過分析此次測試數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化Noyron模型，并在2025年進(jìn)行更多測試，最終將Aerospike發(fā)動機(jī)打造為現(xiàn)代航天器的可選項(xiàng)。

此次測試中，銅合金材質(zhì)的發(fā)動機(jī)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(jì)、推力和材料的發(fā)動機(jī)，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(jī)類型。

未來，LEAP 71計(jì)劃繼續(xù)完善Noyron模型，進(jìn)行更多迭代測試。通過整合增材制造與AI設(shè)計(jì)，該公司希望將Aerospike發(fā)動機(jī)從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際應(yīng)用，為現(xiàn)代航天器提供更高效、更靈活的動力解決方案。

可以預(yù)見，Aerospike發(fā)動機(jī)將有望成為未來航天任務(wù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。