EOS의 AMCM은 세계 최대의 3D 프린팅 가스 구동 로켓 엔진을 완성했습니다. 이 엔진은 고급 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 독일 엔터프라이즈 소프트웨어 Hyperganic Core로 설계되어 수동 CAD 모델링 프로세스가 필요하지 않으며 동시에 지금까지 생산 된 가장 복잡한 추가 제조 부품 일 수 있습니다 - 모든 전통적인 워크 플로우를 깨뜨립니다. AMCM의 거대한 1m 빌드 볼륨 3D 인쇄 시설에 구리로 인쇄 된이 엔진은 높이가 80cm입니다.
강력한 알고리즘
이 Aerospike 로켓 엔진은 소프트웨어 알고리즘의 힘을 세계에서 가장 진보 된 3D 인쇄 적층 제조 시스템과 결합 할 수있는 가능성을 보여줍니다.
공동력 로켓 모터는 전통적인 벨 노즐 설계에 비해 상당한 이점을 제공합니다. Aerospike 엔진은 광범위한 고도에서 공기 역학적 효율성을 유지하는 로켓 모터입니다. 그것은 고도로 보상 노즐 엔진의 범주에 속합니다.
에어로스파이크 엔진은 낮은 고도에서 연료의 25-30%를 사용하며, 대부분의 임무에서 추력이 가장 까다롭습니다. 에어로스파이크 엔진은 로켓 엔진의 거대한 발전이며, 심지어 퍼센트의 일부라도 추구할 가치가 있습니다. 문제는 항상 매우 뜨거운 배기 가스의 한가운데서 스파이크를 냉각시키는 것입니다.
이 Aerospike 엔진 설계는 효율적이며 Hyperganic 열교환기 설계에 사용되는 지식과 결합된 우주 하드웨어 엔지니어링에 대한 최신 지식을 기반으로 합니다. Aerospike 개념은 잘 알려져 있으며 이해하기 쉽습니다. 첫 번째 디자인은 1960 년대와 1970 년대에 등장했지만 당시 NASA는 Aerospike의 설계에서 전통적인 엔지니어링 및 제조 기술을 사용하여 스파이크를 냉각하는 것이 불가능했기 때문에 전통적인 종 모양의 노즐을 선택해야했습니다.
어떤 면에서, 에어로스파이크는 스파이크가 녹지 않도록 극저온 액체 산소를 사용하는 거대하고 고효율 열교환기여야 하며, 3D 프린팅은 이러한 제조 문제를 쉽게 해결해야 합니다.
몇 분 안에 Hyperganic Core는 제트 헤드, 고급 열 전달 시스템 및 복잡한 연소기 형상을 포함하여 상상할 수있는 거의 모든 엔진 설계를 다양한 추력 수준과 다양한 크기로 만들 수 있으며 한 번의 반복으로 몇 분 만에 최상의 디자인을 신속하게 반복하고 적용 할 수있는 소프트웨어를 제공합니다.
자동으로 부품 생성
Hypertonic은 STL 파일의 설계 제약 조건을 제거하는 적층 제조를 위한 복셀 레벨 설계 소프트웨어를 개발했습니다. Hypertonic은 복잡한 기능적 생체 공학 구조를 만들기위한 알고리즘을 통해 부품을 자동으로 생성합니다.
설계의 원리는 CAD 모델 없이 수학적 알고리즘을 통한 설계입니다. 3D 프린팅 로켓 엔진 모델은 디지털 진화 과정을 통해 만들어집니다. 진화 과정의 알고리즘은 수백 개의 변형 모델을 생성하며, 소프트웨어는 이러한 모델에 대한 물리적 시뮬레이션 검증을 수행하여 가장 적합한 모델을 선별합니다. 그 결과 3D 프린팅된 로켓 엔진 디자인은 인간의 디자인과는 완전히 다른 외관을 가지고 있습니다.
높이 80cm, 높이 40cm의 두 엔진의 디자인은 크기뿐만 아니라 동일하지 않습니다. 적층 제조를 위한 부품은 종종 매우 복잡하고 전통적인 CAD 소프트웨어로 구현하기가 어렵습니다. Hypertonic은 CAD에서 볼 수 있는 복셀 레벨 3D 모델로 이러한 어려움을 해결합니다. Hyperganic의 비즈니스 모델 또한 혁신적이며 소프트웨어를 판매하지 않지만 성공을 위한 인쇄 매개 변수를 고객에게 제공하여 Hyperganic이 고객을 위한 수익 공유 모델을 만들 수 있음을 의미합니다.
Aerospike 엔진에는 팽창하는 가스를 압축하는 종 모양의 노즐이 있습니다. 기본 모양은 안쪽으로 돌린 종입니다. Aerospike 배기 매니폴드의 디자인은 기본적으로 전통적인 종 모양의 로켓과 반대입니다. 우주 왕복선에 일반적으로 사용되는 전통적인 종 모양의 로켓의 추력은 점차 감소합니다. Aerospike 구조 설계 개념은 로켓이 지상을 떠난 후에도 로켓의 추력을 유지할 수 있습니다.
Aerospike 구조는 냉각, 중량 및 제조 비용과 같은 일련의 관련 엔지니어링 어려움을 포함하여 전통적인 제조 기술로 구성하기가 어렵습니다. 3D 프린팅 기술을 통해 가공에 의한 간섭이 발생하기 쉬운 부품을 포함하여 복잡한 형상을 만들 수 있으며, 이는 3D 프린팅 기술로 효과적으로 해결할 수 있습니다. 오늘날의 3D 프린팅 기술과 구리 합금과 같은 새로운 소재를 통해 기능적이고 경제적으로 실행 가능한 Aerospike 엔진을 적은 비용과 시간으로 제작할 수 있습니다.