شرکت دولتی «آرو انجین کورپوریشن چین» (AECC) اعلام کرده که یک موتور توربوجت کوچک و فوق‌سبک، که عمدتاً با فناوری چاپ سه‌بعدی ساخته شده، نخستین آزمایش پرواز تک‌موتوره خود را با موفقیت پشت سر گذاشته است. این دستاورد گامی مهم در مسیر توسعه مستقل سامانه‌های پیشران هواپیمایی در چین به شمار می‌رود و روشی نوین در تولید موتور با بهره‌گیری از طراحی دیجیتال و ساخت افزایشی را تأیید می‌کند.
به گزارش خبرگزاری آنا؛ آزمایش اخیر در ادامه آزمایش اولیه حمل موتور در پرواز آزمایشی ماه ژوئیه انجام شده است. در آن مرحله، موتور تا ارتفاع ۴ هزار متر (۱۳ هزار پا) عملکرد داشت. تکمیل پرواز مستقل، فناوری را از مرحله آزمایشگاهی کنترل‌شده به کاربرد عملیاتی منتقل کرده است.
تأیید عملکرد در ارتفاع بالا
در جریان این آزمایش، موتور کوچک یک پهپاد هدف را به مدت ۳۰ دقیقه به پرواز درآورد. در این مدت، پهپاد به حداکثر ارتفاع ۶ هزار متر و سرعت ماخ ۰.۷۵، معادل ۷۵ درصد سرعت صوت، دست یافت. بنا بر اعلام AECC، موتور در طول مسیر پروازی «به‌طور عادی و پایدار» عمل کرده است. این عملکرد، قابلیت اطمینان موتور را در ارتفاعات بالا و محیط‌های پیچیده و پویا نشان می‌دهد.
پرواز مستقل، طراحی موتور را تأیید کرده و سازگاری و یکپارچگی آن با سامانه‌های هواگرد را مورد آزمایش قرار داده است. شرکت دولتی AECC اعلام کرده که نتایج این آزمایش، مبنای کاربرد‌های آتی این فناوری خواهد بود.
رویکرد‌های نوین در طراحی و ساخت
این موتور نخستین توربوجت چین در کلاس رانش ۱۶۰ کیلوگرمی (۳۵۳ پوندی) است که با ترکیب فناوری چاپ سه‌بعدی و بهینه‌سازی توپولوژیکی چندرشته‌ای تولید شده و اعتبار پروازی کسب کرده است. بهینه‌سازی توپولوژیکی (TO) روشی مبتنی بر ریاضیات است که در طراحی این موتور به کار رفته است. مهندسان با استفاده از مدل‌های محاسباتی، می‌توانند بهینه‌ترین توزیع مواد را در یک فضای مشخص، با توجه به بار‌های عملیاتی، فشار‌ها و محدودیت‌های قطعه، تعیین کنند. این فرآیند، شکل بهینه‌ای را برای دستیابی به عملکرد مطلوب مانند سختی، با حداقل مواد ممکن ارائه می‌دهد و در نتیجه وزن را کاهش می‌دهد.
ساختار‌های حاصل از این فرآیند، پیچیده، شبکه‌ای و سبک هستند و اغلب با روش‌های سنتی مانند ریخته‌گری و آهنگری قابل تولید نیستند. در این مرحله، فناوری چاپ سه‌بعدی وارد عمل می‌شود و امکان ساخت این هندسه‌های پیچیده را به‌صورت لایه‌به‌لایه و مستقیم از مدل دیجیتال فراهم می‌سازد. AECC تأیید کرده که تمام قطعات چرخان و اجزایی که بیش از سه‌چهارم وزن موتور را تشکیل می‌دهند، با چاپ سه‌بعدی تولید شده‌اند.
ترکیب این دو رویکرد، تعداد کل قطعات موتور را کاهش داده و در نتیجه وزن کلی آن را پایین آورده و عملیات و نیاز‌های نگهداری آتی را ساده‌تر کرده است.
پیامد‌ها برای توسعه صنعت هوافضا
تأیید موفقیت‌آمیز پرواز این موتور، زمینه‌ساز آزمایش‌های آتی خواهد بود که هدف آنها دستیابی به ارتفاعات بالاتر و سرعت‌های بیشتر است. با تلفیق بهینه‌سازی توپولوژیکی و چاپ سه‌بعدی، AECC مسیر جدیدی در تولید صنعتی ایجاد کرده است. این روش جایگزینی عملی برای فرآیند‌های سنتی صنعتی محسوب می‌شود که تاکنون چالش‌هایی برای بخش هوافضای چین ایجاد کرده‌اند.
کاربرد این رویکرد نوین در طراحی و ساخت، انتظار می‌رود چرخه توسعه موتور‌های آینده را کوتاه‌تر کند. منابع رسانه‌ای اضافه می‌کنند این شتاب در فرآیند توسعه می‌تواند پیشرفت در طراحی و تولید سامانه‌های پیشران هواپیمایی پیشرفته را تسریع کند.
source