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Hyperganic utilise l’IA pour concevoir un moteur de fusée imprimé en 3D


La société allemande de logiciels Hyperganic a développé un prototype de moteur-fusée imprimé en 3D, entièrement conçu par l’intelligence artificielle.

Contrairement à un moteur de fusée traditionnel, qui se compose de pièces conçues individuellement qui sont combinées ensemble, le démonstrateur conçu par l’IA est imprimé en 3D en une seule pièce continue.

Cela comprend à la fois la chambre de combustion où le carburant et l’oxydant sont brûlés et les canaux de surface, à travers lesquels le carburant circule pour refroidir la chambre et l’empêcher de surchauffer.

Hyperganic utilise l'IA pour concevoir un moteur de fusée imprimé en 3D

« Dans une fusée, les canaux de refroidissement sont généralement soudés sur la chambre de combustion, ce qui, par l’usure, peut provoquer des erreurs et des explosions », a expliqué le directeur de la conception d’Hyperganic, Duy-Anh Pham.

« Les composants sont conçus séparément, de sorte que la conception n’est pas réellement optimisée de manière holistique pour être la meilleure et la plus efficace possible », a-t-il poursuivi. « Notre moteur, en revanche, est composé d’une seule pièce, qui a été conçue pour avoir le poids le plus faible et le refroidissement le plus efficace, et donc les performances les plus élevées possibles pour une fusée donnée. »

Hyperganic utilise l'IA pour concevoir un moteur de fusée imprimé en 3D

Pour créer le moteur, un spécialiste des fusées a tout d’abord précisé les caractéristiques essentielles d’un moteur-fusée – la forme de la chambre de combustion et les performances de refroidissement nécessaires.

Plutôt que d’être traduites en fichiers CAO, ces informations sont exprimées sous forme de formules et stockées dans une feuille Excel, dans un format qui peut être lu par l’algorithme Hyperganic.

Cet algorithme utilise ensuite les données pour générer la géométrie de la pièce finale de bas en haut.

« Nous comparons le processus à la croissance plutôt qu’à la conception », a déclaré Pham à Dezeen.

« Vous dites à l’algorithme ce dont vous avez besoin pour faire l’objet, puis l’algorithme fait en quelque sorte grandir l’objet avec les performances que vous aviez en tête, avec les spécifications. Donc, le processus ne crée pas un plan, mais l’ADN de un objet. »

À partir de là, les informations sont transmises à une imprimante 3D industrielle, qui les réalise à l’aide d’un alliage de nickel aérospatial appelé Inconel 718.

« Nous sommes en mesure d’imprimer dans différentes densités de matériaux, une méthode qui n’a pas été utilisée jusqu’à présent dans la conception de fusées », a déclaré Pham.

« Ainsi, la partie intérieure est très solide, tandis que vers l’extérieur, la structure devient plus poreuse pour économiser du poids. Chaque livre supplémentaire compte. »

Hyperganic est actuellement en pourparlers avec différentes sociétés spatiales sur la manière d’intégrer cette approche dans leur processus de conception.

Si le processus est mis en œuvre par une organisation aérospatiale, la conception sera encore affinée à l’aide d’une boucle de rétroaction d’évolution numérique.

« Vous testez la première conception ou exécutez des simulations de son fonctionnement, saisissez les données du test dans l’algorithme et il les utilise pour améliorer la conception du modèle suivant », a expliqué Pham.

« Il s’auto-optimise, rendant une solution après l’autre, toujours en comparant. Les nouveaux modèles sont toujours générés à partir de zéro. Chaque fois que vous modifiez vos besoins, vous obtenez une autre fusée parfaitement conçue pour les besoins que vous avez définis. »

Au-delà des moteurs-fusées, la plate-forme logicielle basée sur l’IA de l’entreprise se prête également à une gamme presque infinie d’autres produits.

« Notre système est complètement modulaire », a déclaré Pham. « Chaque solution, dans ce cas l’algorithme du moteur-fusée, est composée d’une combinaison de composants algorithmiques. »

« L’application de composants de l’algorithme de fusée peut ne pas fonctionner lors de son application à autre chose car ce n’est pas une fusée. Mais un composant comme les canaux de refroidissement est très similaire à nos vaisseaux sanguins, vous pouvez donc prendre ces composants de la fusée et concevoir une autre solution pour créer un organe synthétique par exemple. « 

Aux États-Unis, le constructeur aérospatial dédié Relativity Space a développé une fusée imprimée en 3D qui est construite à l’aide de robots autonomes et comporte un pour cent autant de pièces individuelles qu’une fusée traditionnelle.

Alors que le designer Sebastian Errazuriz a soutenu que l’essor de la conception basée sur l’IA mettrait les architectes hors de marché, Hyperganic fait valoir que sa méthode dépend toujours de l’apport humain, l’IA faisant simplement le gros du travail.

L’année dernière, une demande de brevet déposée pour des produits conçus pour l’IA a été refusée par l’Office européen des brevets, déclarant que l’inventeur désigné dans la demande doit être un être humain.