Leap 71, specializzata in ingegneria computazionale, ha annunciato la produzione di due nuovi motori a razzo monoblocco di grandi dimensioni, realizzati tramite stampa 3D in collaborazione con EPlus3D e Aconity3D. Questi motori, sviluppati grazie al modello Noyron Large Computational Engineering, rappresentano un avanzamento nella tecnologia dei motori per razzi, con una struttura interamente monoblocco e in alluminio, pensata per garantire efficienza e robustezza.
Il motore di Eplus3D: grande propulsore monoblocco da esporre a Formnext
Il primo dei due motori, alto 1,3 metri, è stato prodotto utilizzando una stampante a fusione di polvere metallica Eplus3D EP650-1600 e sarà presentato da Eplus3D a Formnext. Questo motore si distingue per la sua struttura potente, circa 40 volte più forte rispetto a un precedente prototipo testato da Leap 71 a giugno. La costruzione è stata portata a termine senza alcuna post-elaborazione, in un processo continuo di 354 ore, con un peso complessivo di circa 43,5 kg.
L’innovativa “strategia di raffreddamento duale” applicata al motore utilizza ossigeno liquido criogenico per raffreddare rigenerativamente la camera di combustione principale, mentre il cherosene viene impiegato per il raffreddamento della parte superiore dell’ugello. Questa tecnica permette al motore di operare mantenendo basse le temperature, un aspetto essenziale per le applicazioni di propulsione avanzata.
Il motore aerospike di Aconity3D: una versione avanzata del TKL-5
Il secondo motore, sviluppato insieme ad Aconity3D, è un motore aerospike in rame CuCrZr da 5 kN, progettato come evoluzione del propulsore TKL-5. Questa nuova versione integra i dati dei test effettuati a giugno, con un design generato in pochi minuti grazie al modello Noyron, eliminando la necessità di software CAD per la progettazione.
I motori aerospike si caratterizzano per una geometria unica, con una camera di combustione toroidale che circonda un picco centrale anziché il tradizionale ugello a campana. Il raffreddamento di questa tipologia di motori presenta sfide particolari: il rame tende a fondere a basse temperature e la struttura richiede una gestione precisa dei gas di scarico. Aconity3D ha ottimizzato i parametri di processo della stampante 3D per affrontare queste sfide, integrando canali di raffreddamento conformi in ossigeno liquido per mantenere il picco fresco e rigenerando la temperatura esterna della camera con cherosene.
Collaborazioni e tecniche innovative per una produzione avanzata
La produzione del motore aerospike ha coinvolto anche Solukon Maschinenbau GmbH per la depolverizzazione post-stampa, utilizzando il processo Pathfinder, mentre Fraunhofer ILT ha contribuito con il trattamento termico del motore. L’intero processo è stato studiato per ridurre al minimo la post-lavorazione: l’unico intervento necessario è stato il taglio dei fili.
Presentazione e test futuri
I due motori saranno esposti a Formnext, con il propulsore in alluminio presso lo stand di Eplus3D (padiglione 12.0, stand E101) e il motore aerospike in rame presso lo stand di Aconity3D (padiglione 12.0, stand D02). Leap 71 ha annunciato che il motore aerospike sarà pronto per il test di accensione, previsto entro la fine dell’anno, non appena saranno collegate le alimentazioni del propellente e integrati i sensori di pressione e temperatura.
