Компания LEAP 71 достигла важной отметки в космическом двигателестроении, успешно протестировав два разных ракетных двигателя, спроектированных специальным ПО и полностью напечатанных на 3D-принтере. Двигатели, каждый из которых способен генерировать 20 килоньютонов тяги, были разработаны, изготовлены и протестированы менее чем за три недели – невероятно быстрый срок для аэрокосмической отрасли.
Двигатели созданы с использованием запатентованной системы вычислительной инженерии LEAP 71 под названием Noyron и полностью изготовлены методом аддитивного производства металлов. Оба работают на жидком метане и жидком кислороде – комбинации топлива methalox, которая становится всё более распространенной в современных ракетах. Такие компании как SpaceX и Blue Origin уже используют или планируют использовать метановые двигатели для космических аппаратов следующего поколения.
Достижение выделяется не только скоростью реализации, но и методом. LEAP 71 разработала два совершенно разных двигателя: традиционный колоколообразный и полномасштабный аэроспайк. Хотя двигатели выглядят и работают по-разному, оба были созданы с использованием одной вычислительной модели. Каждый производит около двух тонн тяги и изготовлен из высокотемпературного медного сплава (CuCrZr) с использованием систем металлической 3D-печати от Aconity3D.
Первый двигатель имеет привычное колоколообразное сопло, обычно используемое в современных ракетах-носителях. Во время испытаний двигатель достиг стабильной работы при целевых уровнях давления и тяги. LEAP 71 сообщила об эффективности сгорания выше 93%, что подтверждает физические модели, используемые Noyron.
Второй двигатель использует конструкцию аэроспайка, заменяющую традиционное сопло центральным шипом. Аэроспайк-двигатели привлекательны тем, что могут эффективно работать на разных высотах, но их крайне сложно изготовить. Хотя концепция существует много лет, ни один аэроспайк-двигатель пока не летал в космос.
Во время испытания аэроспайк-двигатель достиг заданного внутреннего давления при 50 барах – примерно в 50 раз выше нормального атмосферного давления. Хотя двигатель был запущен только один раз из-за проблем с запуском, испытание подтвердило основную конструкцию. Это стало вторым успешным огневым испытанием аэроспайк-двигателя LEAP 71 после более раннего теста в декабре 2024 года.
Недавно протестированные двигатели представляют около 10% от уровней тяги, которые LEAP 71 планирует испытать в 2026 году. Валидация производства уже ведется для гораздо более крупных двигателей в диапазоне 200 кН и даже 2000 кН. Эти системы будут использовать одни из крупнейших металлических 3D-принтеров в мире.
