完全由人工智能设计的3D打印火箭发动机,只有一个零件

航空航天能源
2020
04/05
08:48
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来源:孜然实验室

一个完全由人工智能设计的3D打印火箭发动机样机

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传统的火箭发动机由相互独立设计的零件组成,但AI设计的发动机则以连续3D打印的形式组成。不仅是外壳,还有燃烧氧化剂和燃料的燃烧室,以及使燃料循环以冷却腔室并防止其过热的表面通道。

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设计总监Duy-Anh Pham说:“在火箭中,冷却通道通常焊接在燃烧室上,一旦磨损或者脱落会导致错误和爆炸。”


他说:“这些组件是分开设计的,因此实际上并未对设计进行整体优化,以使其达到最佳、最高效。” 他补充说:“相比之下,我们的发动机仅由一件组成,其重量最轻,冷却效果最强,因此对于给定的火箭来说,其性能可能最高。”


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在创建发动机时,火箭科学家首先分配了火箭发动机的核心特征- 燃烧室的形状和关键的冷却性能。


它不是将设计规范转换为CAD文件,而是以Excel图纸上的公式以易读的Hyperganic算法格式表示。


该算法基于数学公式,使用数据生成最终的几何图形。从底部到尖端。

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Pham说:“我们将增材制造与设计流程进行了比较。告诉算法需要做什么,然后该算法就根据您所考虑的性能和规格来增长对象。因此,该过程并不会创建一个设计图,而是一个对象的DNA。”


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此后,信息将被传输到工业3D打印机,在这里它变成真实的发动机,由称为Inconel 718的航空镍合金组成。


“我们能够以不同的材料密度进行打印,这是迄今为止在火箭设计中还没有使用过的方法,” Pham说。


他补充说:“所以内部非常坚固,而向外部的结构则变得更加多孔以节省重量。每减少一点重量都很重要。”





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