l’IA per progettare un motore a razzo stampato in 3D
La società di software tedesca Hyperganic ha sviluppato un prototipo di motore a razzo stampato in 3D , che è stato completamente progettato dall’intelligenza artificiale .
A differenza di un motore a razzo tradizionale, che consiste di parti progettate individualmente che sono combinate insieme, il dimostratore progettato da AI è stampato in 3D come un unico pezzo continuo.
Ciò include sia la camera di combustione in cui viene bruciato combustibile e ossidante, sia i canali di superficie, attraverso i quali viene fatto circolare il combustibile per raffreddare la camera e impedirne il surriscaldamento.
Hyperganic utilizza l’IA per progettare un motore a razzo stampato in 3D
“In un razzo, i canali di raffreddamento sono generalmente saldati sulla camera di combustione, che a causa dell’usura può causare errori ed esplosioni”, ha spiegato il direttore del design di Hyperganic Duy-Anh Pham.
“I componenti sono progettati separatamente, quindi il design non è effettivamente ottimizzato olisticamente per essere il migliore, il più efficiente possibile”, ha continuato. “Il nostro motore, al contrario, è composto da un solo pezzo, progettato per avere il peso più basso e il raffreddamento più efficace, e quindi le massime prestazioni possibili per un determinato razzo.”
Hyperganic utilizza l’IA per progettare un motore a razzo stampato in 3D
Per creare il motore, uno scienziato missilistico ha prima stabilito le caratteristiche principali di un motore missilistico: la forma della camera di combustione e le prestazioni di raffreddamento necessarie.
Anziché essere tradotte in file CAD, queste informazioni sono espresse come formule e memorizzate in un foglio Excel, in un formato che può essere letto dall’algoritmo di Hyperganic.
Questo algoritmo utilizza quindi i dati per generare la geometria del pezzo finale dal basso verso l’alto.
“Confrontiamo il processo con la crescita piuttosto che con la progettazione”, ha detto Pham a Dezeen.
“Stai dicendo all’algoritmo che cosa devi fare per fare l’oggetto e quindi l’algoritmo sta facendo crescere l’oggetto con le prestazioni che avevi in mente, con le specifiche. Quindi il processo non crea un progetto, ma il DNA per un oggetto.”
Da lì, le informazioni vengono inviate a una stampante 3D industriale, che la realizza utilizzando una lega di nichel aerospaziale chiamata Inconel 718.
“Siamo in grado di stampare con densità di materiali diversi, un metodo che finora non è stato utilizzato nella progettazione di missili”, ha affermato Pham.
“Quindi la parte interna è molto solida, mentre verso l’esterno la struttura diventa più porosa per risparmiare peso. Ogni chilo in più conta.”
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Hyperganic sta attualmente discutendo con diverse compagnie spaziali su come questo approccio potrebbe essere integrato nel loro processo di progettazione.
Se il processo viene implementato da un’organizzazione aerospaziale, il design verrà ulteriormente perfezionato utilizzando un circuito di feedback sull’evoluzione digitale.
“Tu collaudi il primo progetto o esegui simulazioni di come si comporterebbe, inserisci i dati del test nell’algoritmo e lo usa per migliorare il design del modello successivo”, ha spiegato Pham.
“È auto-ottimizzante, rende una soluzione dopo l’altra, confrontando sempre. I nuovi modelli sono sempre generati da zero. Ogni volta che cambiate le vostre esigenze, ottenete un altro razzo che è perfettamente progettato per le esigenze che avete stabilito.”
Oltre ai motori a razzo, la piattaforma software basata sull’intelligenza artificiale dell’azienda si presta anche a una gamma quasi infinita di altri prodotti.
“Il nostro sistema è completamente modulare”, ha affermato Pham. “Ogni soluzione, in questo caso l’algoritmo del motore a razzo, è composta da una combinazione di componenti algoritmici.”
“L’applicazione di componenti dall’algoritmo del razzo potrebbe non funzionare quando lo si applica a qualcos’altro perché non è un razzo. Ma un componente come i canali di raffreddamento è molto simile ai nostri vasi sanguigni, quindi è possibile prendere questi componenti dal razzo e progettare un’altra soluzione per creando un organo sintetico per esempio “.
