Développement d’un moteur de fusée conçu de zéro

• L’auteur, Ryan Kuhn, a lancé le programme moteur d’ABL dès le départ. Bien qu’il n’ait pas eu d’expérience en développement de moteurs au départ, il s’est lancé grâce à sa curiosité, son intuition et sa capacité à résoudre des problèmes.

Conception du moteur E2

• Le moteur E2 utilise un cycle générateur de gaz et comprend une turbopompe, une chambre de combustion, un injecteur et un générateur de gaz.
• La turbopompe tourne à 50 000 tr/min et comprime plusieurs gallons de propergol par seconde à 2000 psi.
• L’injecteur adopte une architecture de type pintle pour simplifier la fabrication.
• La chambre de combustion a été imprimée en 3D en Inconel, avec une optimisation de la conception des canaux de refroidissement.

Fabrication du hardware

• L’équipe a d’abord fabriqué les pièces initiales du moteur avec des fournisseurs de pièces, mais a ensuite développé ses propres capacités de production en raison des coûts et des délais.
• En introduisant une fraiseuse 5 axes et un tour, puis en recrutant des techniciens, elle a commencé à produire en interne les impulsions et les turbines.
• Les améliorations de conception et la montée en compétence industrielle ont permis de réduire considérablement le temps de fabrication et les coûts des impellers et des turbines.

Composition d’équipe

• Les ingénieurs se concentrant sur la conception et la fabrication du moteur, ainsi que ceux qui apprécient les tests terrain, se sont avérés efficaces.
• Les ingénieurs qui raisonnent à partir de principes fondamentaux, sans dépendre excessivement de l’expérience, ont connu le succès.
• Les ingénieurs qui cherchent à comprendre la fusée dans son ensemble, et pas seulement leur domaine, se distinguent.
• La capacité de résolution de problèmes et l’intuition mécanique et aéro-hydrodynamique sont les qualités les plus importantes.

Tests et itération

• À l’été 2019, le premier test du moteur E2 a été réalisé, avec de nombreux problèmes rencontrés et des solutions trouvées.
• En 2020, les tests de turbopompe ont été menés à l’AFRL et un fonctionnement stable a été atteint.
• En 2021, un nouveau site de test a été construit dans le désert de Mojave pour démarrer les essais de moteurs de vol.
• Après de nombreuses itérations, le moteur, les ingénieurs et l’entreprise se sont tous renforcés.
• Il est essentiel de poursuivre les tests pour repérer et résoudre les problèmes.

Avis de GN⁺

• Le cas de développement moteur d’ABL sera une excellente référence pour les startups aérospatiales. Il est remarquable qu’une petite équipe ait développé un moteur propre en un temps court.
• Un design de moteur simple et facile à gérer, une fabrication plus rapide via l’intégration verticale et une culture d’ingénierie centrée sur le terrain semblent être les facteurs de succès.
• Toutefois, une validation moteur en vol plus poussée sera nécessaire. Les essais de combustion au sol ne suffisent pas à garantir pleinement les performances et la fiabilité dans les conditions réelles de vol.
• Pour rattraper le savoir-faire et la maîtrise technique des fabricants de moteurs de fusée existants, il faudra probablement plus de temps et d’expérience. En particulier, le développement de moteurs réutilisables devrait devenir un défi futur.
• Malgré cela, le cas d’ABL est selon moi un exemple probant montrant qu’il est possible de développer des moteurs de fusée de manière innovante en bousculant les approches traditionnelles. J’espère qu’il inspirera d’autres startups.

[GN⁺]

Commentaires Hacker News

• Les rapports de la NASA et de la NRO, en particulier ceux des années 1950 et 1960, sont des modèles de rédaction technique claire et concise, et offrent un aperçu de la façon dont les projets étaient gérés à l’époque.
• L’approche d’ABL basée sur un système de lancement en conteneurs est un système de lancement rapide qui réutilise de manière créative les méthodologies existantes.
• L’exemple de l’élargissement de l’écart entre les aubes de turbine, qui a permis de réduire drastiquement le temps d’usinage, montre qu’il faut prendre en compte de manière globale la facilité de fabrication dès la conception.
• La production de matériel complexe rappelle une fois de plus l’importance de cycles de feedback rapides et des connaissances intégrées.
• Étant donné que Falcon et Starship de SpaceX existent déjà, il manque une explication de ce qui distingue les fusées d’ABL, notamment sur le plan des clients et des avantages de performance.
• Il est intéressant de voir qu’il devient possible de fabriquer des pièces métalliques pour des moteurs de fusées grâce à l’impression 3D.
• Les progrès de la technologie des réservoirs de pression ouvrent la porte à des fusées simples et bon marché utilisant de l’air liquide, etc.
• Puisqu’il s’agit de leur premier moteur, des choix de conception prudents se justifient, et l’on peut s’attendre à des choix plus audacieux et plus aventureux dans les prochains designs.
• Mention d’un projet open source de radar passif à but éducatif.
• Une blague sur la possibilité de construire une Saturn V avec ChatGPT.