Aurora Labs は金属 3D プリントを使用して、より軽量で高性能な航空タービン エンジンを開発しています。

Aurora Labs は金属 3D プリントを使用して、より軽量で高性能な航空タービン エンジンを開発しています。
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-4-14 12:26 に最後に編集されました

2024年4月14日、南極熊はオーストラリアの金属3DプリンターメーカーAurora Labsが、同社が開発した200Nクラスのマイクロガスタービンが重要な進歩を遂げたと発表したことを知りました。これは、小型推進システムや発電所センターで使用される内燃機関であり、天然ガスやその他の液体燃料を機械エネルギーに変換して、ドローンや即時発電などのアプリケーションのニーズを満たすことができます。 200Nモデルは来月発売予定で、400Nクラスのモデルも開発中。

△オーロララボ 200N級マイクロガスタービン
「金属 3D プリントは、Aurora Labs が自社開発したタービン エンジンの製品試作プロセスを加速する上で大きな役割を果たしました」と、Aurora Labs の CEO、Rebekah Letheby 氏は述べています。「チームは 4 か月未満で高度な製品を生み出しました。タービン エンジンの設計と印刷は、実験室での試作テストのベンチマークに無事到達し、高エネルギー密度の金属 3D プリント部品の先駆者となっています。」

△3Dプリントガスタービン、テスト発射に成功し検査準備完了
3Dプリント軽量航空タービンの開発

オーロラは、200N クラスのガスタービン エンジンを市場に投入するために必要な基準を満たし始めました。製品開発においては、エンジンが推力、吸気効率、重量、燃料消費の面で市場の期待に応えることを目標とし、3D プリント技術に適した独自の生成設計を通じてさらなる改良を加えることができるようにしています。

同社によれば、開発したエンジンの動作機能と性能要件は、従来の製造方法で製造された同様のエンジンに匹敵するという。このエンジンの利点は、複雑な部品が少ないため、パフォーマンスを損なうことなく組み立てプロセスが高速かつ信頼性が高いことです。オーロラ社は、オーストラリアの陸上でエンジンの生産を行うための 3D プリンターと専門知識を持っています。

タービンの効率と重量がオーロラのテストの焦点でした。彼らは、設計により軽量化できる個々のコンポーネントを選択し、効率的なパフォーマンスを確保して全体の質量を削減する金属材料を選択することで、タービン モデルでこれら両方の側面に対処しています。エンジンの軽量化により、航空機の燃料効率が向上します。設計チームはまた、オーロラ タービンのさまざまな部品を組み合わせて 1 つのアセンブリとして印刷できるように取り組みました。現時点ではすべてのコンポーネントでこれが可能というわけではありませんが、部品の数を減らすことでエンジンの組み立てに必要な時間が最適化され、部品が少なくなるため組み立ての容易さが向上します。同社はエンジンの一部で、18 個の部品を 1 つの印刷部品に統合することに成功し、同クラスの従来のエンジンに比べて重量を 20% 削減しました。

△タービン排気ノズル試作機の試験中
選択された金属材料はタービン部品の機械的要件を満たしている

同社によると、テストの結果、プリントされた内部部品は、エンジンの点火時に金属材料が受けるストレスと高温に耐えることができ、必要な冶金特性を備えていることがわかったという。印刷された材料は従来の金属材料に匹敵し、Aurora 印刷方法により金属製品の最終品質が信頼性が高く、再現可能であることをユーザーに保証します。

燃料の種類も考慮すべき事項であり、同社のタービンは Jet-A1、灯油、ディーゼル燃料で稼働できるため、エンドユーザーは特定の種類の燃料が容易に入手できないさまざまな環境でタービンを使用できます。

「これからは、エンジンを遠隔操縦の機体に搭載できる現場でのテストに移ります」とレザビー氏は付け加えた。「私たちは、無人航空機だけでなく、瞬時の発電にも使えるオーロラ・ラボの印刷推進システムに期待しています。私たちの目標は、最先端の技術を巨大な防衛・航空宇宙市場に販売することです。」

△オーロララボ AL250
防衛および航空宇宙

オーロラ社は、ガスタービンエンジンの性能を目の当たりにした複数の顧客と協力しています。同時に、同社はUAV分野、特にこの分野における小型タービン推進システムの広範な応用における市場機会をさらに拡大するために、より高出力の400Nクラスのガスタービンモデルの設計と製造を急速に進めています。

テストデータは、ドローンの推進や瞬間発電などの分野をカバーするガスタービンシステムのさまざまなアプリケーション要件を持つ複数の潜在顧客に提供されます。

このエンジンの供給はオーストラリアの防衛能力を支える上で極めて重要であり、2023年オーストラリア防衛見直しの主要要素と一致しています。

防衛および航空宇宙分野における 3D プリント金属部品の使用は、特に金属 3D プリントに適した形状をターゲットとする企業を中心に、大小さまざまな企業に拡大し続けるでしょう。

同社はまた、最初の AL250 プリンターの提供に向けての取り組みを続けています。



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