EOS-ov AMCM je dokončal največji raketni motor na plin s 3D tiskanjem na svetu. Motor je bil v celoti zasnovan v nemški podjetniški programski opremi Hyperganic Core z uporabo naprednih programskih algoritmov, ki odpravljajo potrebo po kakršnem koli ročnem procesu modeliranja CAD, hkrati pa je verjetno najbolj zapleten aditivno izdelan del, ki je bil kadar koli izdelan, kar krši vse tradicionalne poteke dela. Motor je natisnjen v bakru na AMCM-jevem velikem 1m 3D tiskalniku, visok je 80 cm.
Zmogljiv algoritem
Ta raketni motor Aerospike dokazuje možnosti združevanja moči programskih algoritmov z najnaprednejšim svetovnim 3D-tiskanjem in aditivnim proizvodnim sistemom.
Raketni motorji na zračni pogon ponujajo pomembne prednosti pred tradicionalnimi zasnovami zvonastih šob. Motor Aerospike je raketni motor, ki ohranja svojo aerodinamično učinkovitost v širokem razponu višin. Spada v kategorijo motorjev z visoko kompenziranimi šobami.
Motorji Aerospike porabijo 25-30 odstotkov goriva na nizkih nadmorskih višinah, kjer je potisk najbolj zahteven za večino misij. Motorji Aerospike so velik napredek v raketni tehniki in celo delček odstotka je vredno slediti. Izziv je vedno hlajenje konic sredi izjemno vročega izpuha.
Ta zasnova motorja Aerospike je učinkovita in temelji na najnovejšem znanju o inženiringu vesoljske strojne opreme v kombinaciji z znanjem, ki se uporablja za načrtovanje Hyperganic toplotnega izmenjevalnika. Koncept Aerospike je dobro znan in ga je enostavno razumeti. Prvi modeli so se pojavili v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar se je takrat morala NASA odločiti za tradicionalno zvonasto šobo, ker hlajenje konic ni bilo mogoče s tradicionalnimi tehnikami inženiringa in izdelave v zasnovi Aerospike.
Na nek način mora biti Aerospike ogromen, ultra učinkovit toplotni izmenjevalec, ki uporablja kriogeni tekoči kisik, da prepreči taljenje konic, 3D tiskanje pa te proizvodne izzive olajša.
Hyperganic Core lahko v nekaj minutah ustvari skoraj vsako zasnovo motorja, ki si jo lahko zamislite, vključno z reaktivnimi glavami, naprednimi sistemi za prenos toplote in zapleteno geometrijo zgorevalnega sistema, z različnimi ravnmi potiska in različnimi velikostmi, s programsko opremo, ki lahko hitro ponovi in prilagodi. Izmislite najboljši dizajn v nekaj minut v eni ponovitvi.
Samodejno ustvarjanje delov
Hypertonic je razvil programsko opremo za oblikovanje na ravni voxela za aditivno proizvodnjo, ki odstranjuje omejitve oblikovanja datotek STL. Hypertonic samodejno generira dele prek algoritmov za ustvarjanje kompleksnih funkcionalnih bioničnih struktur.
Načelo oblikovanja je načrtovanje s pomočjo matematičnih algoritmov, brez CAD modela. Model raketnega motorja za 3D tiskanje je ustvarjen s postopkom digitalne evolucije. Algoritem v procesu evolucije bo ustvaril na stotine variantnih modelov, programska oprema pa bo na teh modelih izvedla preverjanje fizične simulacije, da bi izbrala najprimernejše modele. Nastala 3D natisnjena zasnova raketnega motorja ima popolnoma drugačen videz kot človeški dizajn.
Zasnova obeh motorjev z višino 80 cm in višino 40 cm ni enaka, ne le velikost. Deli za aditivno proizvodnjo so pogosto zelo zapleteni in jih je težko implementirati s tradicionalno programsko opremo CAD. Hypertonic rešuje to težavo s 3D modeli na ravni voxela, ki si jih lahko ogledate v CAD. Poslovni model Hyperganic je tudi inovativen, ne prodajajo programske opreme, ampak strankam zagotavljajo parametre tiskanja za uspeh, kar bi lahko pomenilo, da Hyperganic ustvari model delitve prihodkov za stranke.
Motor Aerospike ima zvonasto šobo, ki stisne ekspandirani plin. Osnovna oblika je zvonec, obrnjen navzven. Zasnova izpušnega kolektorja Aerospike je v bistvu nasprotna tradicionalni raketi v obliki zvona. Potisk tradicionalne rakete v obliki zvona, ki se običajno uporablja na vesoljskem čolnu, se postopoma zmanjšuje. Koncept zasnove strukture Aerospike lahko ohrani potisk rakete po tem, ko zapusti tla.
Aerospike strukture je težko zgraditi s tradicionalnimi proizvodnimi tehnikami, vključno z vrsto povezanih inženirskih težav: hlajenje, teža in proizvodni stroški. S tehnologijo 3D tiskanja je mogoče ustvariti kompleksne geometrije, vključno z deli, ki so nagnjeni k motnjam s strojno obdelavo, kar je mogoče učinkovito rešiti s tehnologijo 3D tiskanja. Z današnjo tehnologijo 3D tiskanja in novimi materiali, kot so bakrove zlitine, je mogoče zgraditi funkcionalen in ekonomsko izvedljiv motor Aerospike z malo stroškov in časa.