PANGEA E AENIUM COLLABORANO PER SVILUPPARE SISTEMI DI PROPULSIONE STAMPATI IN 3D CON GRCOP-42 DELLA NASA
Il produttore di motori a razzo PANGEA Aerospace e la società di ingegneria della produzione additiva AENIUM hanno stretto una partnership industriale per sviluppare e industrializzare sistemi di propulsione stampati in 3D.
I sistemi saranno basati sulla lega di rame GRCop-42 della NASA specificamente progettata per motori a razzo e saranno sviluppati e commercializzati per il mercato aerospaziale europeo.
I partner ritengono che il loro accordo garantirà una svolta nell’ingegneria di dispositivi di combustione complessi, avanzando al contempo l’analisi di varie superleghe avanzate per soddisfare le applicazioni più esigenti nel settore spaziale.
“Questa alleanza darà impulso alla prossima generazione di motori a razzo riutilizzabili, offrendo anche l’opportunità al mercato dell’UE di migliorare i loro dispositivi di combustione con la scienza dei materiali più innovativa e la produzione additiva industriale qualificata”, ha affermato Miguel Ampudia, CIO di AENIUM.
I motori a razzo convenzionali tendono a presentare un ugello a campana che restringe i gas in espansione. In alternativa, una forma aerospike di base ricorda quella di una campana rovesciata e capovolta. Quando la campana riconfigurata viene “srotolata” e appiattita, viene definita aerospike lineare. Questo tipo di design del motore è stato esplorato da artisti del calibro della NASA per decenni per la sua capacità teorica di offrire una spinta più efficiente durante il volo di un veicolo e quindi migliorare sostanzialmente le prestazioni.
I motori Aerospike potrebbero potenzialmente offrire un aumento dell’efficienza fino al 15% rispetto agli attuali motori a razzo, vantano capacità di riutilizzabilità e potrebbero essere prodotti rapidamente e a costi molto bassi.
Nonostante più motori aerospike siano stati sviluppati in questo periodo, nessuno ha mai volato a causa di difficoltà ingegneristiche storicamente legate al design per quanto riguarda il raffreddamento e la producibilità. Tuttavia, PANGEA afferma di aver adottato misure per risolvere questi problemi grazie all’adozione di tecniche di produzione additiva e nuovi materiali come GRCop-42.
L’azienda sta sviluppando il DemoP1 demoP1 per motori aerospike ad ossigeno liquido e metano, il DemoP1, progettato per caratterizzare e convalidare diverse tecnologie chiave per i futuri sviluppi di aerospike. Come parte del suo nuovo accordo con AENIUM, l’azienda dimostrerà l’uso del metano come carburante, la sua metodologia di produzione per il motore e il suo doppio sistema di raffreddamento rigenerativo.
PANGEA ha già iniziato la progettazione preliminare del suo motore aerospike più grande e pronto per il commercio e dei suoi sottosistemi che beneficeranno della partnership con AENIUM.
Un test a caldo del DemoP1 è previsto per il terzo trimestre del 2021.
Una delle scoperte chiave, secondo PANGEA, è il materiale GRCop-42 della NASA , che è una lega ad alta conduttività e alta resistenza progettata per l’uso in applicazioni ad alto flusso di calore come motori a razzo liquido e altri dispositivi di combustione. La superlega di rame-cromo-niobio stampabile in 3D è stata specificamente progettata dalla NASA per resistere agli ambienti difficili delle camere di combustione e degli ugelli a raffreddamento rigenerativo grazie alla sua resistenza all’ossidazione.
Sfruttare le proprietà del materiale di GRCop-42 tramite la produzione additiva ha aumentato la possibilità di costruire un motore aerospike funzionale ed economicamente sostenibile molto più rapidamente e a un costo molto più basso di quanto fosse possibile in precedenza, ritiene la società.
“AENIUM è il partner perfetto per avanzare più rapidamente nella nostra tabella di marcia e siamo molto entusiasti di firmare un accordo con una start-up di produzione additiva all’avanguardia come loro”, ha affermato Adrià Argemi, CEO di PANGEA Aerospace. “L’accordo con AENIUM va oltre le capacità esclusive condivise su GRCop-42 in Europa, un materiale in rame sviluppato specificamente per i motori a razzo. AENIUM offre anche competenze senza pari e capacità di ricerca e sviluppo nei processi e nei materiali.
“LE LEGHE A BASE DI GRCOP-42 SONO UNA DELLE SOLUZIONI CHIAVE CHE CI CONSENTONO DI RISOLVERE LE SFIDE TERMICHE DI UN MOTORE A RAZZO CON UGELLO AEROSPIKE. ORA SIAMO PRONTI PER OFFRIRE QUESTA CAPACITÀ UNICA A TUTTO IL SETTORE AEROSPAZIALE EUROPEO”.
Le aziende lavoreranno insieme per sviluppare e commercializzare il sistema di propulsione aerospike DemoP1 di PANGEA prima dell’hot-test entro la fine dell’anno. AENIUM porterà in tavola la sua esperienza nella scienza dei materiali e nei processi di produzione additiva, mentre PANGEA offrirà la sua esperienza nella progettazione di sistemi di propulsione.
Le aziende combineranno la stampa 3D, la complessa post-elaborazione e GRCop-42 per sviluppare ulteriormente e commercializzare sistemi di propulsione per consentire a più start-up del settore di accedervi. L’accordo apre anche le porte a un accordo di servizio comune tra i due partner per fornire materiali all’avanguardia all’industria aerospaziale europea.
