迪拜工程公司LEAP 71正式宣布其火箭發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃進(jìn)入新階段，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)兆牛級(jí)推進(jìn)系統(tǒng)。該計(jì)劃包含兩款核心發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)：200千牛級(jí)氣尖發(fā)動(dòng)機(jī)和2000千牛級(jí)鐘形噴管發(fā)動(dòng)機(jī)，均基于前期小型發(fā)動(dòng)機(jī)研究成果迭代而來(lái)。公司采用計(jì)算工程技術(shù)與工業(yè)級(jí)3D打印相結(jié)合的方式，為未來(lái)太空任務(wù)定制復(fù)雜推進(jìn)系統(tǒng)。

技術(shù)突破

• 統(tǒng)一計(jì)算架構(gòu)：兩款發(fā)動(dòng)機(jī)共享底層計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)復(fù)用

• 巨型金屬打印：具備1.5米以上部件打印能力，直接生產(chǎn)全尺寸高推力組件

• 集成化設(shè)計(jì)：將傳統(tǒng)數(shù)百個(gè)零件集成為單一部件，減少90%裝配接口

• 材料創(chuàng)新：沿用單件式銅合金5千牛氣尖發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證的制造工藝

研發(fā)路線圖

• 18個(gè)月內(nèi)：完成XRA-2E5氣尖發(fā)動(dòng)機(jī)首次點(diǎn)火測(cè)試

• 2029年前：實(shí)現(xiàn)采用全流量分級(jí)燃燒循環(huán)的XRB-2E6鐘形噴管發(fā)動(dòng)機(jī)就緒

• 當(dāng)前挑戰(zhàn)：解決渦輪機(jī)械密封、材料疲勞及啟停瞬態(tài)等工程化難題

      LEAP 71聯(lián)合創(chuàng)始人Lin Kayser坦言："最大挑戰(zhàn)在于將數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為可測(cè)試的實(shí)體硬件——這需要與制造伙伴緊密協(xié)作進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證。"公司正與增材制造合作伙伴共同認(rèn)證全尺寸生產(chǎn)工藝，并與航天客戶(hù)合作將參考設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為軌道任務(wù)可用推進(jìn)系統(tǒng)。

行業(yè)背景
      2023年，澳大利亞Conflux Technology公司已成功將3D打印熱交換器集成至德國(guó)RFA軌道火箭；Relativity Space發(fā)射的Terran 1火箭（85%部件3D打印）雖未入軌，卻開(kāi)創(chuàng)了增材制造在航天應(yīng)用的新里程碑。這些案例印證了LEAP 71技術(shù)路線的可行性。

（本文配圖展示LEAP 71氣尖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火測(cè)試場(chǎng)景及火箭發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字模型）

當(dāng)計(jì)算工程遇見(jiàn)巨型金屬打印，太空推進(jìn)系統(tǒng)正經(jīng)歷從"零件組裝"到"整體生長(zhǎng)"的范式轉(zhuǎn)變。LEAP 71的實(shí)踐或許預(yù)示著一個(gè)新時(shí)代：未來(lái)火箭可能像生物體般，從數(shù)字基因中"演化"而出。
   中國(guó)3D打印網(wǎng)編譯自：3dprintingindustry.com/

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