Компания LEAP 71, которая разрабатывает ракетные двигатели с помощью ИИ, успешно испытала тороидальный клиновоздушный двигатель с тягой 5000 ньютонов (около 500 кг), работающий на криогенном жидком кислороде и керосине.
Двигатель был создан без использования классических CAD-систем с помощью Noyron, большой вычислительной инженерной модели компании.
Клиновоздушный ракетный двигатель (КВРД) принципиально отличается от традиционного ракетного двигателя конструкцией сопла и принципом формирования газовой струи. В классическом двигателе реактивная струя выходит через фиксированное сопло колоколообразной формы, оптимизированное для определенной высоты и давления атмосферы. Это создает ограничения на эффективность двигателя на разных этапах полета: двигатель эффективен одной высоте, но теряет мощность на другой. В отличие от классического варианта, клиновоздушный двигатель образует своеобразное «открытое» сопло, одна половина которого представлена твердым элементом, а вторая создается самим окружающим воздухом. Это позволяет формировать эффективное рабочее пространство независимо от высоты полета, адаптируясь к изменениям внешнего давления. Такая конструкция особенно полезна для одноступенчатых космических аппаратов, двигатель которых работает во всём диапазоне высот. Одна из разновидностей клиновоздушного двигателя — тороидальный, центральная часть которого имеет форму сужающегося конуса, окруженную камерами сгорания, откуда выходят реактивные газы. Такое устройство обеспечивает автоматическую регулировку профиля газового потока в зависимости от окружающей среды, улучшая топливную эффективность и тяговые характеристики на любых высотах. Несмотря на свою привлекательность, клиновоздушные двигатели не получили распространения из за сложностей в проектировании и изготовлении. Одна из проблем — охлаждение конуса, который окружён выхломными газами с температурой 3500 °C.
Благодаря этому успеху LEAP 71 присоединилась к элитному клубу разработчиков, которые смогли создать клиновоздушный двигатель. Используя возможности вычислительного искусственного интеллекта Noyron, компания спроектировала двигатель всего за несколько недель. Двигатель был напечатан с помощью технологии лазерной наплавки в порошковом слое промышленным партнёром Aconity3D из современного аэрокосмического медного сплава (CuCrZr).
Компания обработает собранные данные, чтобы доработать Noyron для следующей версии двигателей, и продолжит испытания в 2025 году, чтобы сделать Aerospikes жизнеспособным вариантом для современных космических аппаратов.
