A Aconity3D, uma empresa de processamento de metais em Herzogenrath, Alemanha, em colaboração com parceiros líderes em pesquisa e indústria, fabricou e testou com sucesso um motor de foguete aerospike criogênico – totalmente projetado por inteligência artificial e impresso em 3D em uma única peça monolítica usando uma liga de cobre aeroespacial de alto desempenho (CuCrZr).
O motor foi impresso utilizando o AconityMIDI+, uma máquina projetada para aplicações industriais eficientes de LPBF, utilizando o sistema laser IPG YLR 3000/1000 AM. A despoeiramento subsequente foi realizada pela Solukon e o tratamento térmico pelo Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser (ILT). A Equipe Espacial Race 2 da Universidade de Sheffield preparou o motor para a campanha de testes e forneceu suporte especializado durante todo o processo.
A verdadeira inovação por trás dessa conquista reside no próprio processo de design. O motor foi criado inteiramente pela Noyron, um modelo de engenharia computacional em larga escala desenvolvido pela LEAP 71. Diferentemente dos fluxos de trabalho tradicionais de engenharia, que exigem processos iterativos e conduzidos por humanos, a Noyron gerou de forma autônoma um projeto de motor de foguete aerospike Kerolox de 5 kN em questão de minutos.
A abordagem do LEAP 71 combina física, geometria e restrições de desempenho em código executável, permitindo que a IA explore espaços de design além da intuição humana.
Os motores Aerospike estão entre os sistemas de propulsão mais desafiadores da indústria aeroespacial. Seu design “de dentro para fora” garante alta eficiência em todas as altitudes, eliminando a necessidade de extensões pesadas de bicos, típicas de motores otimizados para vácuo. No entanto, essa mesma geometria os torna incrivelmente difíceis de projetar e resfriar – até agora.
O motor impresso apresenta uma rede interna altamente complexa de canais de resfriamento regenerativo, por onde fluem oxigênio líquido (LOX) e querosene. Esses canais evitam o superaquecimento da câmara de combustão. O querosene quente é então misturado ao oxigênio gasoso e inflamado para gerar empuxo.
A fabricação de tal geometria como um único componente monolítico em CuCrZr, com caminhos de fluxo interno e cargas térmicas em mente, demonstra os recursos dos sistemas AM avançados da Aconity3D e a prontidão dos projetos gerados por IA para uso no mundo real.
Após o teste bem-sucedido de 5 kN, o desenvolvimento para a próxima etapa já está em andamento: um propulsor aerospike de 20 kN alimentado por metano e oxigênio líquido. Para saber mais sobre o propulsor acesse o site.
