{"id":57287,"date":"2024-07-10T15:00:07","date_gmt":"2024-07-10T13:00:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=57287"},"modified":"2024-07-10T10:45:57","modified_gmt":"2024-07-10T08:45:57","slug":"anwendung-des-monats-leap-71-raketenantrieb-100720241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/anwendung-des-monats-leap-71-raketenantrieb-100720241\/","title":{"rendered":"Anwendung des Monats: LEAP 71 entwickelt dank KI und 3D-Druck einen Fl\u00fcssigtreibstoff-Raketenantrieb"},"content":{"rendered":"

Dass der 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrt<\/a> zu bahnbrechenden Neuheiten und Fortschritten beitragen kann, untermauern zahlreiche Beispiele aus den letzten Jahren. NASA und ESA experimentieren best\u00e4ndig damit, die Potentiale des 3D-Drucks im Weltraum<\/a> auszusch\u00f6pfen und zahlreiche 3D-Druck-Unternehmen haben sich auf Hochleistungs-Anwendungen in der Raumfahrt spezialisiert. Nun betritt mit K\u00fcnstlicher Intelligenz ein neuer Akteur die B\u00fchne und wird bereits jetzt als der Revolution\u00e4r der Zukunft gehandelt. Wie die Verbindung aus KI und 3D-Druck<\/a> zu fortschrittlichen Ans\u00e4tzen und Ergebnissen f\u00fchren kann, zeigt unter anderem das Beispiel von LEAP 71. Dem Unternehmen ist es gelungen, mit seinem auf KI-basierenden Software-Tool Noyron, einen 3D-gedruckten Fl\u00fcssigtreibstoff-Raketenatrieb zu entwickeln und zu testen.<\/p>\n

LEAP 71 ist ein in Dubai ans\u00e4ssiges Unternehmen, das zum Ziel hat, mithilfe von Computational Engineering den technischen Fortschritt zu befeuern. Das Unternehmen entwickelt High-Quality-Produkte f\u00fcr Luft- und Raumfahrt und Elektromobilit\u00e4t, aber auch W\u00e4rmetauscher und arbeitet mit internationalen Kunden zusammen. F\u00fcr die Herstellung der Produkte setzt LEAP 71 auf hochentwickelte Software und die additive Fertigung<\/a>, welche auch bei der Produktion des Raketentriebwerks zum Einsatz kam.<\/p>\n

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LEAP71 wurde von der Luft- und Raumfahrtingenieurin Josefine Lissner und dem Serienunternehmer Lin Kayser gegr\u00fcndet.<\/p><\/div>\n

Ziel des Projekts war es, die F\u00e4higkeiten der propriet\u00e4ren Noyron-Software unter Beweis zu stellen und das so erstellte Large Computational Engineering Modell des Antriebs zu testen. Noyron nutzt KI-Algorithmen, um logische und physikalische Prozesse im Fertigungsprozess automatisch umzusetzen. Anhand dieser Software war es m\u00f6glich, das Modell f\u00fcr das TKL-5-Raketentriebwerk zu entwickeln \u2013 und zwar vollst\u00e4ndig digital und computergesteuert ohne menschlichen Eingriff. Das hatte auch bemerkenswerte Auswirkungen auf die Produktionszeit. Indem keine Konstruktion per CAD<\/a> erforderlich war, dauerte die Fertigung des Triebwerks nur zwei Wochen. Anschlie\u00dfend wurde es am 14. Juni 2024 in Wescott, Gro\u00dfbritannien, erfolgreich getestet und funktionierte bereits beim ersten Versuch.<\/p>

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Wenngleich LEAP 71 mit der Noyron-Software den gr\u00f6\u00dften Anteil am Erfolg des Raketentriebwerks einnimmt, holte sich das Unternehmen doch Unterst\u00fctzung von weiteren Experten. Das Triebwerk selbst wurde von AMCM, einem deutschen Pionier f\u00fcr 3D-Metalldruck<\/a> auf einem EOS M290 gedruckt. Als Material kam Kupfer zum Einsatz, denn dieses erm\u00f6glicht bei aktiver K\u00fchlung sehr leistungsf\u00e4hige Motoren. Ebenfalls beteiligt war das britische \u201eRace to Space\u201c-Team der Universit\u00e4t Sheffield, welches neben Feedback auch die Nachbearbeitung<\/a> \u00fcbernahm, bevor das Triebwerk auf dem Testgel\u00e4nde von Airborne Engineering erstmals getestet wurde. Alle Temperaturwerte und kritischen Parameter lagen beim Teststart im Rahmen und die Beteiligten konnten best\u00e4tigen, dass das Triebwerk intakt war und wie geplant funktionierte.<\/p>\n

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Das Triebwerk wurde aus Kupfer per 3D-Druckverfahren hergestellt.<\/p><\/div>\n

Das Triebwerk w\u00e4re aufgrund seiner kompakten Gr\u00f6\u00dfe als Endstufe einer Orbitalrakete geeignet. Es verf\u00fcgt \u00fcber eine Schubkraft von 5 kN beziehungsweise einer Auftriebsmasse von 500kg, sprich 20.000 PS. Zum Antrieb verwendet das Treibwerk – wie viele andere fortschrittliche Systeme – kyrogenen Fl\u00fcssigsauerstoff und Kerosin. Diese Treibstoff-Kombination war trotz der schwierigen Handhabung eine bewusste Entscheidung von LEAP 71. Das Kerosin sorgt neben dem Antrieb n\u00e4mlich auch daf\u00fcr, das Triebwerk zu k\u00fchlen, wenn es durch d\u00fcnne Kan\u00e4le gepresst wird und verhindert so das Schmelzen des Triebwerks. Obwohl die Verbrennungstemperatur der Treibstoffe bei 3000\u00b0C liegt, kann so die Oberfl\u00e4che bei unter 250\u00b0C stabil gehalten werden.<\/p>\n

Neben dem ausgekl\u00fcgelten K\u00fchlsystem haben die Ingenieure aber auch daf\u00fcr gesorgt, den Raketenantrieb zu \u00fcberwachen und die Daten aktiv zu nutzen. So ist es dank zahlreicher Anschl\u00fcsse f\u00fcr die Messung von Temperatur und Druck m\u00f6glich, die Daten direkt in das Noyron-Berechnungsmodell r\u00fcckflie\u00dfen zu lassen. Diese k\u00f6nnen in weiterer Folge dazu verwendet werden, einerseits das Modell zu \u00fcberarbeiten, andererseits auch die Software weiterzuentwickeln. Noyron k\u00f6nnte in weniger als 15 Minuten neue Designvarianten des Triebwerk-Modells erstellen, welche nach der Fertigung auch direkt getestet werden k\u00f6nnten. Josefine Lissner, Luft- und Raumfahrtingenieurin und Gesch\u00e4ftsf\u00fchrerin von LEAP 71, hebt die Bedeutung von Noyron f\u00fcr die Beschleunigung von Entwicklungen hervor:<\/p>\n

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Dies ist ein wichtiger Meilenstein f\u00fcr uns, aber auch f\u00fcr die gesamte Branche. Wir k\u00f6nnen jetzt automatisch funktionsf\u00e4hige Raketentriebwerke erstellen und direkt zur praktischen Validierung \u00fcbergehen. Von der endg\u00fcltigen Spezifikation bis zur Fertigung dauerte die Entwicklung dieses Triebwerks weniger als 2 Wochen. In der traditionellen Technik w\u00e4re dies eine Aufgabe von vielen Monaten oder sogar Jahren. Jede neue Iteration des Triebwerks dauert nur Minuten. Innovation bei Raumfahrtantrieben ist schwierig und kostspielig. Mit unserem Ansatz hoffen wir, den Weltraum f\u00fcr alle zug\u00e4nglicher zu machen.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

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Mehr zu LEAP 71 finden Sie HIER<\/a>. Was halten Sie von dieser Anwendung des Monats? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Bildnachweise: LEAP 71<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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