アメリカ、新型核試験装置「Aires Tide」を3Dプリント技術で開発

アメリカは最近、新型の円錐形核試験載具を発表しました。これは、高速で飛行する核兵器が経験する極端な熱と振動に耐えることを目的としています。この「Aires Tide」と名付けられたスマートプロトタイプは、長さ11フィート(約3.35メートル)で、ロスアラモス国立研究所(LANL)、サンディア国立研究所(SNL)、ローレンスリバモア国立研究所、そしてカンザスシティ国立安全キャンパスの共同で製造されました。これは、国家核安全管理局(NNSA)の「創世使命」における最初の大きな成果です。

この計画は、一連の先進的なスーパーコンピュータとデジタルエンジニアリングツールを活用し、国家安全技術の設計とテストを加速します。サンディア国立研究所の所長であるローラ・マギル(Laura McGill)は、「人工知能は私たちがより早く進展を遂げ、技術と運用の作業でより良い解決策を達成するのを助けています。これにより、私たちはより効率的になり、エンジニア、科学者、その他の研究所のスタッフが最も重要で高価値な作業に集中できるようになります。」と強調しました。

Aires Tideは核兵器試験の効率と安全性を大幅に向上させる

Aires Tideは、重要なデータを収集するための飛行試験プラットフォームです。この円錐形の載具は、核兵器が大気中で目標に向かって飛行する際に経験する強烈な熱と振動を測定することができます。飛行中の過酷な条件を監視するために、統合されたセンサーと電力バスを装備しています。収集された情報は、研究者が将来のシステムの性能をより良く理解するのに役立ち、同時に試験の効率を向上させます。Aires Tideは、最初は概念デモンストレーターとして作成されました。チームは、わずか5か月で全体の設計、製造、テストサイクルを完了し、2025年10月から2026年3月までの間に、従来同様のプロセスが約2年かかるところを実現しました。

同時に、この載具の半分のサイズのバージョンが5月19日にアメリカ陸軍ダグウェイ試験場での気球投下テストに成功し、全サイズのデモンストレーター完成に向けた貴重な飛行データを提供しました。

サンディア国立研究所の統合安全任務の副所長であるデボラ・フリンケ(Deborah Frincke)博士は、「Aires Tideのおかげで、数週間でこれらの載具を生産でき、コストは従来の方法の15倍低くなります。この柔軟性は、我々の国家安全環境で進化し続ける脅威に対処するために重要です。」と述べました。研究チームは、先進的な計算ツールを利用して載具の内部構造を最適化しました。センサーと電力システムの配置を改善し、極端な熱と機械的ストレスに対する耐性を向上させました。

最終設計は、Velo Sapphire XC金属3Dプリンターで製造され、チームは6日未満で7つのネストされた部分を同時に生産し、最終的な載具に組み立てました。

プロジェクト全体を通じて、エンジニアは複数のプロトタイプを構築しました。初期のバージョンはカーボンファイバー複合材料を使用しましたが、最終的なデモンストレーターは高性能のニッケルクロム鉄合金であるInconelで製造され、航空宇宙分野での強度と耐熱性が広く利用されています。Aires TideのInconelバージョンは、ニューメキシコ州運営部(NMO)で、レーザーパウダーベッド溶融という付加製造プロセスを使用して印刷されました。この部門は、サンディア国立研究所の高度製造と革新センターの一部であり、2月に開設されました。

サンディア国立研究所の副所長兼最高執行責任者であるデビッド・ギブソン(David Gibson)は声明の中で、「過去75年間、サンディアはさまざまな技術に投資してきました。Aires Tideは、先進的なエンジニアリングと製造ツールが我々の国をより安全で、より保障されたものにすることを証明しています。」と述べました。

Aires Tideは現在、ワシントンD.C.のナショナルモールで「自由250」祝賀イベントの一環として展示されています。

Nakumura
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関連サイト:中文版 / TechRitualThe Base Principle