Искусственный интеллект, или ИИ, обещает множество преимуществ во всех областях, и ракетостроение ничем не отличается

Программа подготовки будущих пусковых установок Европейского космического агентства (FLPP) исследует использование искусственного интеллекта для разработки более совершенных процессов и даже совершенно новых форм материалов, которые могли бы быть использованы в ракетах или космических аппаратах будущего.
Совместно с MT Aerospace в Германии Агентство изучает возможности применения технологических процессов в различных отраслях промышленности.
Формирование дробеструйного бока
Дробеструйная формовка — это процесс, при котором металл подвергается воздействию мелких шариков, которые придают ему нужную форму. Поскольку формовка происходит без нагрева, полученная металлическая форма остается прочной и более устойчивой к усталости металла. Это широко распространенный процесс, с помощью которого компания MT Aerospace формирует куполообразные головки топливных баков ракеты Ariane 6.
Поскольку шарики ударяются о металл на высокой скорости, каждый удар непредсказуем. Впервые машинное обучение используется для прогнозирования дальнейшей деформации металла, что позволяет быстро и точно придать ему желаемую форму с допуском всего в два миллиметра.
Сварка трением с перемешиванием
После изготовления металлической детали её часто необходимо соединить с другими компонентами. В космической отрасли на смену традиционной дуговой сварке, выполняемой людьми или роботами, приходит сварка трением. При сварке трением металлы нагреваются за счёт вращения штифта над зоной сварки на высокой скорости, что позволяет перемешивать материалы с помощью трения. Этот точный метод сварки обеспечивает прочное соединение металлов, что позволяет создавать более надёжные конструкции, например баки для Ariane 6.
Благодаря новым технологиям цифрового мониторинга силы сварки, температуры и другим параметрам телеметрии оборудования машинное обучение теперь помогает быстрее настраивать оборудование, вести документацию и автоматически проверять форму конечного сварного шва. Такая автоматическая оценка сварных швов сокращает время анализа на 95 % по сравнению с традиционным процессом.
Автоматическое размещение волокон
Однако не весь корпус сделан из металла — армированный углеродным волокном пластик позволяет создавать новые, более лёгкие и прочные формы. В рамках проекта Phoebus изучается возможность использования баков из углеродного волокна для Ariane 6.
Компания MT Aerospace внедряет новую технологию лазерных датчиков, которая с помощью моделей машинного обучения будет выявлять и классифицировать дефекты в режиме реального времени, что позволит поддерживать производство и значительно сократить его сроки.
«Искусственный интеллект, например машинное обучение, в сочетании с новыми цифровыми технологиями меняет производство ракет-носителей, — говорит Дэниел Чиппинг, руководитель проекта ЕКА по разработке программного обеспечения и цифровизации в рамках программы подготовки к созданию будущих ракет-носителей в области космического транспорта. — От автоматизации сложных аналитических задач до сокращения количества утомительных остановок и запусков станков — мы начинаем видеть преимущества во всех процессах обработки материалов и придания формы».
Эти проекты являются частью Программы подготовки к созданию будущих ракет-носителей (Future Launchers Preparatory Programme, FLPP) Европейского космического агентства, которая помогает разрабатывать технологии для будущих систем космического транспорта. Разрабатывая, проектируя и инвестируя в технологии, которых ещё не существует, эта программа снижает риски, связанные с разработкой неопробованных и непроверенных космических проектов.