Aconity3D imprime en 3D une tuyère aerospike en cuivre conçue par IA pour moteur-fusée
Le moteur a été fabriqué à l’aide de l’AconityMIDI+, suivi d’un dépoudrage effectué par Solukon et d’un traitement thermique réalisé par l’Institut Fraunhofer pour la technologie laser (ILT)
Aconity3D, une entreprise spécialisée dans le traitement des métaux basée à Herzogenrath, en Allemagne, a réussi, en collaboration avec des partenaires de premier plan issus de la recherche et de l’industrie, à fabriquer et tester un moteur-fusée cryogénique à tuyère aerospike — entièrement conçu par intelligence artificielle et imprimé en 3D en une seule pièce monolithique à l’aide d’un alliage cuivreux haute performance de qualité aérospatiale (CuCrZr).
Le moteur a été imprimé à l’aide de l’AconityMIDI+, une machine conçue pour des applications industrielles efficaces en fusion laser sur lit de poudre (LPBF), utilisant un laser IPG YLR 3000/1000 AM. Le dépoudrage a été effectué par Solukon et le traitement thermique par l’Institut Fraunhofer pour la technologie laser (ILT). L’équipe Race 2 Space de l’Université de Sheffield a préparé le moteur pour la campagne d’essais et a fourni un soutien technique tout au long du projet.
La véritable innovation de cette réalisation réside dans le processus de conception lui-même. Le moteur a été entièrement généré par Noyron, un modèle d’ingénierie computationnelle à grande échelle développé par LEAP 71. Contrairement aux flux de travail d’ingénierie traditionnels, qui reposent sur des itérations dirigées par des ingénieurs, Noyron a produit de manière autonome une conception de moteur-fusée Kerolox à tuyère aerospike de 5 kN en seulement quelques minutes.
L’approche de LEAP 71 intègre des lois physiques, des contraintes géométriques et des critères de performance dans un code exécutable, permettant à l’IA d’explorer des espaces de conception dépassant l’intuition humaine.
Les moteurs à tuyère aerospike comptent parmi les systèmes de propulsion les plus complexes de l’aérospatiale. Leur conception « inversée » permet une efficacité optimale à toutes les altitudes, éliminant le besoin de lourdes extensions de tuyères typiques des moteurs optimisés pour le vide. Toutefois, cette géométrie les rend aussi extrêmement difficiles à concevoir et à refroidir — jusqu’à maintenant.
Le moteur imprimé intègre un réseau interne complexe de canaux de refroidissement régénératif, à travers lesquels circulent à la fois de l’oxygène liquide (LOX) et du kérosène. Ces canaux empêchent la chambre de combustion de surchauffer. Le kérosène préchauffé est ensuite mélangé à de l’oxygène gazeux, puis enflammé pour générer la poussée.
La fabrication d’une telle géométrie en une seule pièce monolithique en CuCrZr, tout en tenant compte des flux internes et des charges thermiques, illustre les capacités avancées des systèmes de FA d’Aconity3D, ainsi que la maturité des conceptions générées par IA pour des applications réelles.
À la suite du test réussi à 5 kN, le développement est déjà en cours pour la prochaine étape : un propulseur aerospike de 20 kN fonctionnant au méthane et à l’oxygène liquide.
