В последние годы искусственный интеллект занимает все более значимую роль в самых разных сферах человеческой деятельности, и аэрокосмическая отрасль не является исключением. Недавно стало известно о впечатляющем достижении — аэроспайк ракетный двигатель, разработанный с помощью генеративного искусственного интеллекта, успешно прошел свой первый огневой тест. Этот факт открывает новые горизонты для использования подобных технологий при создании высокоэффективных и инновационных двигателей для вывода полезных нагрузок в космос. Объявление о завершении испытаний появилось на страницах известных технических изданий и вызвало широкий интерес как у специалистов, так и у общественности, следящей за развитием космических технологий.Главным героем этого проекта стал двигатель, конструкция которого была создана с помощью ИИ-системы Noyron — разработанной компанией LEAP 71.
Эта система использует алгоритмы генеративного дизайна, что позволяет значительно упростить и ускорить процесс создания сложных инженерных решений, которые ранее были слишком трудоемкими и дорогими для реализации. Аэроспайк двигатель имеет специфику в своей конструкции — в отличие от традиционных ракетных двигателей, он способен эффективно работать в широком диапазоне давления окружающей среды, что делает его потенциально более универсальным для различных этапов подъема ракеты в атмосфере и за ее пределами.Преимущества аэроспайк двигателя давно обсуждаются инженерами по всему миру. Этот тип двигателя обещает более высокую эффективность за счет оптимизированного сопла с осесимметричным профильным выбросом газа, который позволяет эффективно адаптироваться к меняющемуся давлению воздуха, обеспечивая лучший тяговый коэффициент как на больших высотах, так и в нижних слоях атмосферы. Однако сложность создания такого двигателя всегда была главным барьером — традиционные методы проектирования и производства не позволяли реализовать все преимущества конструкции в полном объеме.
В этом контексте участие ИИ-технологий сыграло ключевую роль. Система Noyron смогла не только быстро разработать оптимальный проект аэроспайк двигателя, но и учесть многочисленные инженерные сложности, такие как эффективное охлаждение композитных материалов двигателя. Для охлаждения были предусмотрены две различные системы: внутрипиковое охлаждение обеспечивалось за счет подачи жидкого кислорода, а внешняя часть камеры остывала с помощью керосина. Такая сложная схема требовала точных расчетов и многократных симуляций, что было реализовано с помощью вычислительных алгоритмов ИИ.Впервые о сотрудничестве стартапов Hyperganic и AMCM в области генеративного проектирования стало известно несколько лет назад.
Их совместные усилия привели к созданию 800-мм аэроспайк двигателя, 3D-печатного из медного сплава, используемого в аэрокосмических технологиях. Этот материал обеспечивает достаточную прочность и теплопроводность, что особенно важно для двигателя, испытывающего экстремальные температурные и механические нагрузки.В декабре 2024 года прошел первый горячий огневой тест двигателя, в котором использовался топливный состав из жидкого кислорода и керосина. В ходе испытаний двигатель достиг тяги в 5000 ньютонов. Несмотря на относительно небольшие показатели по сравнению с крупными ракетными двигателями, этот опыт стал важным этапом в подтверждении работоспособности конструкции и алгоритмов ИИ.
Разработка и создание прототипа заняли всего несколько недель — что стало доказательством эффективности использования генеративного ИИ и его потенциала для дальнейших исследований и масштабирования двигателей.Директор и соучредитель LEAP 71 Хозефина Лисснер подчеркнула уникальность подхода компании, отметив, что почти все элементы двигателя были новыми и не испытанными ранее. Это доказывает, насколько сильно ИИ может изменить устоявшиеся инженерные подходы, быстро находя оптимальные решения и адаптируя проект под сложнейшие технические требования.Технические специалисты компании также подчеркивают важность радикального сокращения времени на итеративные процессы проектирования, что особенно критично в аэрокосмической сфере. Использование Нойрон AI позволяет в считанные недели проходить этапы, которые ранее занимали месяцы и даже годы, благодаря множеству симуляций и вычислений, которые вручную реализовать невозможно.
При этом стоит отметить, что аэроспайк двигатели традиционно редко применялись в ракетостроении из-за сложности их производства и эксплуатации. Охлаждение, особенно всплавное, требует изящных инженерных решений, зачастую невозможных без революционных технологий производства и проектирования. Благодаря прогрессу в 3D-печати и мощности искусственного интеллекта, эти проблемы постепенно уходят в прошлое, открывая путь для применения таких двигателей в реальных условиях космических запусков.Кроме впечатляющих технических результатов, проект демонстрирует плодотворное партнерство человека и машины. Генеративный дизайн ИИ не заменяет полностью инженеров, но служит мощным инструментом, который расширяет их возможности, позволяя сосредоточиться на креативных и научных аспектах, освобождая от рутинных вычислений и многократных проверок.
В результате скорость инноваций увеличивается в разы, что особенно важно в условиях растущей конкуренции на рынке космических технологий.Важно также взглянуть на перспективы развития этой технологии. Компания LEAP 71 планирует продолжить совершенствование аэроспайк двигателей, используя результаты испытаний и новые возможности ИИ для создания следующих поколений. Предстоят новые горячие испытания и масштабирование дизайна для увеличения тяги и продолжительности работы двигателя. Успех первых тестов может стимулировать инвестиции и интерес со стороны ведущих аэрокосмических компаний и национальных космических агентств.
В будущем такие двигатели могут стать основой для многоразовых ракет, легких стартовых систем и даже межпланетных миссий. Высокая адаптивность аэроспайк двигателя позволит оптимизировать рабочие параметры в разных условиях, что существенно повысит эффективность каждого запуска, снизит стоимость вывода груза и минимизирует экологический след.Результаты этого проекта подчеркивают, что искусственный интеллект становится неотъемлемой частью инноваций в аэрокосмической индустрии. Его использование открывает новые возможности для быстрого создания сложнейших инженерных систем, которые ранее считались недостижимыми или слишком затратными. Рост мощностей вычислительной техники и развитие алгоритмов генеративного дизайна обещают коренные изменения в подходах к проектированию и производству не только ракетных двигателей, но и других критичных компонентов космической техники.
В заключение можно сказать, что успешный огневой тест аэроспайк двигателя, созданного с помощью генеративного искусственного интеллекта, символизирует новый этап в развитии космических технологий. Объединение передовых вычислительных методов с инновациями в материалах и производстве позволяет достигать ранее невиданных результатов, приближая человечество к новым рубежам освоения космоса. Это достижение не только расширяет технические горизонты, но и вдохновляет на дальнейшую интеграцию искусственного интеллекта в инженерные проекты, тем самым формируя будущее аэрокосмической индустрии.
