迪拜工程公司LEAP 71与中国3D打印机制造商华曙高科联合推出了一款由AI设计、通过金属增材制造的高超音速预冷器——这一演示样机旨在推动带翼吸气式空天飞机的实用化发展。

这款完工的预冷器将在2025年法兰克福Formnext展会的华曙高科展台首次亮相。凭借这项创新，两家公司希望重新激发人们对可重复使用、跑道起降航天器的兴趣，并拓宽超越传统垂直发射概念的讨论范畴。

AI驱动的高超音速预冷器设计取得突破

实现单级入轨——即水平起飞并直接爬升进入轨道——长期以来一直是航空航天领域最严峻的技术挑战之一。为了达成这一目标，LEAP 71与华曙高科合作开发了一款大型高超音速预冷器。该组件高1.5米，采用LEAP 71的Noyron计算工程平台设计，并在华曙高科FS811M-U-8设备上制造完成，该设备是目前在运行的最大金属增材制造系统之一。

"带翼航天器的梦想始终依赖于能在高超音速下吸气、然后转换到火箭模式的推进系统，"LEAP 71联合创始人Lin Kayser表示。"通过将计算工程与大型金属增材制造相结合，我们现在有机会克服实现这一愿景的一些最根本的障碍。"

从数字设计到大型金属增材制造现实

为了将几何设计转化为可制造的零件，华曙高科与LEAP 71紧密合作，对Noyron平台的输出进行了生产优化，最终完成了迄今为止最高的粉末床熔融成型件之一。

"这次合作展示了大型金属增材制造与AI驱动设计的融合如何重新定义航空航天工程的极限，"华曙高科欧洲有限公司总经理Oliver Li说道。"华曙高科开放、工业级的激光粉末床熔融系统使LEAP 71这样的合作伙伴能够将数字智能转化为有形的高性能部件——证明创新与协作是推动下一代太空技术的真正引擎。"

高超音速技术方兴未艾

除了LEAP 71和华曙高科，还有其他一些项目也在推动高超音速推进和增材制造的边界。

今年8月，美国亚利桑那大学的Mach-X工程团队获得了美国陆军500万美元的拨款，用于开发一种集成3D打印与机器学习的先进合金制造工艺。该项目专注于生产能够以至少5倍音速飞行的高超音速飞行器的关键部件。通过将AI驱动设计与尖端增材制造相结合，Mach-X旨在加速下一代高超音速平台的研发周期。

此外，总部位于德克萨斯州的高超音速推进公司Venus Aerospace，将在其即将进行的地基高超音速发动机演示中，采用一款根据美国宇航局小企业创新研究计划资助开发的3D打印喷嘴。该喷嘴采用激光粉末床熔融技术制造，是Venus公司旋转爆震火箭发动机的关键部件——这是一种紧凑的系统设计，无需切换发动机即可在多种飞行状态下高效运行。