The Storm Riders
Writer
Trong nhiều thập kỷ, NASA và các công ty hàng không vũ trụ đã nỗ lực chế tạo động cơ aerospike – một thiết kế động cơ tên lửa hứa hẹn hiệu suất vượt trội ở mọi độ cao – nhưng không thành công. Tuy nhiên, sự xuất hiện của AI đã thay đổi cục diện.
Các động cơ tên lửa truyền thống sử dụng vòi phun hình chuông, có hiệu suất phụ thuộc nhiều vào áp suất khí quyển. Ở mực nước biển, vòi phun ngắn là tối ưu, nhưng ở độ cao lớn, vòi phun cần dài hơn để tránh lãng phí năng lượng khí thải. Vì vậy, tên lửa hiện nay thường sử dụng nhiều tầng, mỗi tầng được tối ưu hóa cho một độ cao cụ thể, làm tăng chi phí và độ phức tạp.
Động cơ aerospike giải quyết vấn đề này bằng cách dẫn khí thải dọc theo một mũi nhọn hình nón, cho phép tự động điều chỉnh hiệu suất theo áp suất khí quyển. Thiết kế này giúp duy trì hiệu năng cao ở mọi độ cao, lý tưởng cho các tàu vũ trụ single-stage-to-orbit (SSTO) – có thể bay từ mặt đất lên quỹ đạo mà không cần nhiều tầng tên lửa. Mặc dù tiềm năng của aerospike đã được biết đến từ lâu, nhưng các dự án trước đây đều gặp khó khăn. Những thách thức chính bao gồm việc làm mát mũi động cơ tiếp xúc với nhiệt độ cực cao (lên đến 3.000°C), vượt quá khả năng chịu nhiệt của các vật liệu kim loại hiện nay.
Leap71, với triết lý đổi mới mạnh mẽ, đã sử dụng AI Noyron để thiết kế và chế tạo động cơ aerospike. Noyron đã tạo ra một thiết kế đột phá, sử dụng hệ thống làm mát bằng oxy lỏng cryogenic cho mũi nhọn và nhiên liệu kerosene cho buồng đốt. Thiết kế này được sản xuất bằng công nghệ in 3D với hợp kim đặc biệt gồm Đồng, Chromium và Zirconium, cho phép tạo ra các kênh làm mát phức tạp bên trong. Leap71 cũng hợp tác với các viện nghiên cứu để xử lý nhiệt và làm sạch các tạp chất bên trong động cơ.
Tháng 12 năm 2024, động cơ aerospike do Noyron thiết kế đã được thử nghiệm thành công ngay trong lần thử nghiệm đầu tiên tại cơ sở Airborne Engineering ở Anh. Đây là một thành tựu đáng kinh ngạc, phá vỡ những giới hạn kỹ thuật trước đây.
Thành công của Leap71 không chỉ là một bước đột phá trong ngành hàng không vũ trụ mà còn là minh chứng cho sức mạnh của AI trong việc giải quyết những thách thức kỹ thuật phức tạp. Leap71 đang hướng tới việc hoàn thiện động cơ aerospike để thử nghiệm thêm và sử dụng trong các sứ mệnh vũ trụ trong tương lai.
Các động cơ tên lửa truyền thống sử dụng vòi phun hình chuông, có hiệu suất phụ thuộc nhiều vào áp suất khí quyển. Ở mực nước biển, vòi phun ngắn là tối ưu, nhưng ở độ cao lớn, vòi phun cần dài hơn để tránh lãng phí năng lượng khí thải. Vì vậy, tên lửa hiện nay thường sử dụng nhiều tầng, mỗi tầng được tối ưu hóa cho một độ cao cụ thể, làm tăng chi phí và độ phức tạp.
Động cơ aerospike giải quyết vấn đề này bằng cách dẫn khí thải dọc theo một mũi nhọn hình nón, cho phép tự động điều chỉnh hiệu suất theo áp suất khí quyển. Thiết kế này giúp duy trì hiệu năng cao ở mọi độ cao, lý tưởng cho các tàu vũ trụ single-stage-to-orbit (SSTO) – có thể bay từ mặt đất lên quỹ đạo mà không cần nhiều tầng tên lửa. Mặc dù tiềm năng của aerospike đã được biết đến từ lâu, nhưng các dự án trước đây đều gặp khó khăn. Những thách thức chính bao gồm việc làm mát mũi động cơ tiếp xúc với nhiệt độ cực cao (lên đến 3.000°C), vượt quá khả năng chịu nhiệt của các vật liệu kim loại hiện nay.
Leap71, với triết lý đổi mới mạnh mẽ, đã sử dụng AI Noyron để thiết kế và chế tạo động cơ aerospike. Noyron đã tạo ra một thiết kế đột phá, sử dụng hệ thống làm mát bằng oxy lỏng cryogenic cho mũi nhọn và nhiên liệu kerosene cho buồng đốt. Thiết kế này được sản xuất bằng công nghệ in 3D với hợp kim đặc biệt gồm Đồng, Chromium và Zirconium, cho phép tạo ra các kênh làm mát phức tạp bên trong. Leap71 cũng hợp tác với các viện nghiên cứu để xử lý nhiệt và làm sạch các tạp chất bên trong động cơ.
Tháng 12 năm 2024, động cơ aerospike do Noyron thiết kế đã được thử nghiệm thành công ngay trong lần thử nghiệm đầu tiên tại cơ sở Airborne Engineering ở Anh. Đây là một thành tựu đáng kinh ngạc, phá vỡ những giới hạn kỹ thuật trước đây.
Thành công của Leap71 không chỉ là một bước đột phá trong ngành hàng không vũ trụ mà còn là minh chứng cho sức mạnh của AI trong việc giải quyết những thách thức kỹ thuật phức tạp. Leap71 đang hướng tới việc hoàn thiện động cơ aerospike để thử nghiệm thêm và sử dụng trong các sứ mệnh vũ trụ trong tương lai.
