Oggi Boom annuncia tre traguardi fondamentali nel percorso verso la produzione su larga scala della turbina più avanzata al mondo: la spedizione del primo nucleo di turbina, una Superfabbrica Superpower da 2 GW a South Denver e la fonderia digitale più avanzata al mondo, destinata a fondere pale e statori per turbine in monocristallo.
Il primo nucleo di turbina di Boom viene spedito oggi
Nel 1882, Thomas Alva Edison attivò la prima rete elettrica al mondo a New York. Due decenni dopo, i fratelli Wright fecero volare il primo aeroplano. E nei decenni successivi, il mondo ha vissuto un rapido progresso nella produzione di energia e nella velocità, che insieme hanno alimentato un mondo in costante miglioramento. Le persone si sono connesse in tutto il globo mentre le città venivano illuminate, gli ospedali elettrificati e noi potevamo riscaldare e rinfrescare le nostre case. Molto prima dei veicoli elettrici, l'elettrificazione significava lavastoviglie, asciugatrici e la diffusione di massa di frigoriferi e condizionatori d'aria. Indipendentemente da ciò che accadeva fuori, potevamo stare al caldo o al fresco dentro casa. E le cose continuavano a migliorare, rapidamente. La nostra prosperità è cresciuta di pari passo con la produzione di energia e con la velocità dei trasporti.
Poi, nel 1973, accadde qualcosa di strano e spaventoso: abbiamo vietato il volo supersonico negli Stati Uniti e, allo stesso tempo, abbiamo fermato quella che era stata una crescita esponenziale della produzione di energia pro capite. Da allora, abbiamo assistito a progressi principalmente nelle tecnologie a basso consumo energetico, come computer, internet e biotecnologie. Ma le tecnologie ad alta intensità energetica, come le auto volanti, il controllo meteorologico planetario e, sì, il trasporto passeggeri supersonico, non si sono mai realizzate. E l'intelligenza artificiale superintelligente, che promette di essere il più grande amplificatore delle capacità umane mai creato, richiede enormi quantità di energia.
La domanda naturale è "perché ci siamo fermati?", ma ne parleremo un'altra volta; per oggi, la domanda è: "perché non ricominciare da capo?"
In quello che forse è un momento poetico, la stessa tecnologia, lo stesso team e la stessa cultura possono affrontare entrambi questi problemi su scala civile, accelerando simultaneamente l'energia e i trasporti.
Quattro anni fa, Boom e Rolls-Royce hanno avuto la loro famosa rottura: Rolls non avrebbe prodotto la turbina a reazione per alimentare il nostro aereo di linea supersonico Overture. Così Boom ha intrapreso un viaggio per costruire il motore da zero, con le proprie forze. Quello che sembrava un colpo quasi fatale si è rivelato il miglior regalo che avessimo mai ricevuto, aprendo la strada al Boomless Cruise a bordo di Overture e alla turbina modulare di potenza più avanzata al mondo.
Il primo nucleo di turbina di Superpower
A dicembre, Superpower era solo un'idea. Meno di un anno dopo, stiamo presentando il nostro primo prototipo di nucleo di turbina completamente assemblato, lo stesso nucleo che alimenterà sia il nostro motore supersonico Symphony sia la nostra turbina a gas naturale Superpower da 42 MW.
Questo nucleo, che chiamiamo "sprint core", racchiude la componentistica turbo più complessa presente in entrambi i prodotti: un compressore ad alta pressione a sei stadi realizzato con "blisk" lavorati integralmente, forgiati in acciaio inossidabile di alta qualità e superleghe di nichel; una camera di combustione avanzata a 24 ugelli, ad alta efficienza e basse emissioni; e una turbina ad alta pressione a singolo stadio, realizzata con pale cave in superlega. Il nucleo pesa 14.000 libbre (circa 6.350 kg), duemila libbre in più rispetto all'intero velivolo supersonico XB-1.
L'obiettivo di questo motore "sprint core" è raccogliere dati e apprendere. È, di fatto, la prima bozza di progetto del nucleo del nostro motore di serie. A tal fine, dispone di quasi mille sensori che misurano temperature, pressioni, deformazioni, tempistiche e vibrazioni in tutto il motore, con alcuni segnali campionati milioni di volte al secondo. I sensori collegati ai sistemi di supporto (come lubrificazione e carburante) portano il totale a circa duemila sensori in tempo reale. Questi dati ci permetteranno di calibrare e addestrare i nostri strumenti ingegneristici, consentendoci di ottimizzare ulteriormente il design di produzione di Superpower.
Oggi festeggiamo mentre questa prima turbina lascia lo stabilimento di ricerca e sviluppo in cui è nata. È diretta alla sala prove dedicata di Boom presso il Colorado Air and Space Port, dove prevediamo diventi operativa entro il Giorno del Ringraziamento.
Superpower ottiene una Superfabbrica
Mentre costruivamo lo Sprint Core, abbiamo imparato una cosa: la tradizionale catena di fornitura aerospaziale non poteva muoversi a velocità supersonica. Così abbiamo iniziato a produrre da zero i nostri componenti per turbine, con le nostre forze. Lo sprint core include numerosi componenti realizzati da Boom, tra cui gli statori del compressore, le pale della turbina ad alta pressione, l'albero di trasmissione centrale e i carter e le strutture della turbina.
Il mondo ha bisogno urgentemente di più energia, in definitiva centinaia di gigawatt, e per farlo dobbiamo costruire le fabbriche di turbine più integrate verticalmente al mondo, capaci di aggiungere nuova capacità produttiva netta per ogni componente della turbina.
La Superfabbrica Superpower di South Denver è la prima fabbrica di turbine del suo genere: partendo dalle materie prime, produrrà blisk, pale, statori, alberi, carter, ecc., arrivando a coprire l'85% (in massa) del prodotto finale.
In termini numerici, questa Superfabbrica è enorme. Quasi 200.000 piedi quadrati (circa 18.500 metri quadrati). Oltre 75 macchine CNC e CMM di grandi dimensioni e di ultima generazione. Una rete di carriponte da diverse tonnellate. Impiegherà fino a 500 operatori di macchine utensili, tecnici e ingegneri di produzione, che lavoreranno fianco a fianco con ingegneri e progettisti sotto lo stesso tetto.
Oggi la Superfabbrica è già operativa e sta producendo i suoi primi pezzi. Di fatto, lo stabilimento è in funzione anche se è ancora in fase di costruzione. Quando sarà pienamente attiva, produrrà 2 GW all'anno della turbina modulare più avanzata al mondo.
Ma questo è solo un acconto. L'America, e il mondo, hanno bisogno di una produzione di energia superiore di uno o due ordini di grandezza, e prevediamo di costruire molte altre Superfabbriche in varie località degli Stati Uniti.
Un'ultima cosa: la fonderia digitale più avanzata al mondo
I componenti delle turbine operano in condizioni estremamente impegnative: il rotore della turbina ad alta pressione gira a 10.000 giri/min operando a quasi 3.000 °F (circa 1.650 °C), una temperatura superiore a quella dello scafo di Starship durante il rientro. Mentre una turbina a reazione subsonica deve farlo solo brevemente, quando è alla massima potenza per il decollo, una turbina supersonica — e una turbina terrestre per la produzione di energia — deve sostenere un funzionamento continuo ad alta temperatura e piena potenza.
Per riuscirci serve la scienza dei materiali più avanzata al mondo, incluse fusioni esotiche in superlega per i dischi del rotore e pale monocrystalline ("monocristallo") a nucleo cavo, fuse con estrema precisione da superleghe personalizzate, in modo tale che ogni atomo sia posizionato esattamente in una griglia perfetta per garantire la massima resistenza assoluta.
Un componente del genere potrebbe sembrare impossibile, se non fosse per il fatto che una manciata di aziende lo realizza da decenni. Secondo la tradizione, padroneggiare il monocristallo richiede decenni di sviluppo, e ogni singolo pezzo necessita di anni di progettazione, comprese attrezzature rigide difficili da reperire, il che porta a cicli di iterazione misurati in anni.
Oggi siamo orgogliosi di annunciare che Boom sta affrontando una grande sfida nel settore manifatturiero: la Superfabbrica includerà la prima fonderia interamente digitale al mondo per monocristalli. Il nostro obiettivo è poter produrre internamente le pale e gli statori per turbine fusi più performanti al mondo, attraverso un processo completamente digitale che non richiede attrezzature fisiche.
Questa capacità totalmente digitale è fondamentale. Immagina di concepire il design di una nuova pala per turbina il lunedì e avere un pezzo pronto per il test il martedì. Oppure immagina di poter convertire l'intera fabbrica dalla produzione di turbine civili a quella di motori a reazione militari in 24 ore, semplicemente cambiando un software.
Altri hanno considerato questa una sfida quasi impossibile, motivo per cui altri nuovi attori nel settore delle turbine hanno proposto di accettare compromessi sull'efficienza pur di evitare le sfide produttive più ardue. Ma in Boom esistiamo per fare ciò che gli altri non possono o non vogliono fare. Il team è orgoglioso ed entusiasta di affrontare questa impresa, e non vediamo l'ora di condividere i nostri progressi man mano che lo sviluppo avanzerà.
Costruisci con noi
Boom sta assumendo il team che costruirà e gestirà la Superfabbrica e progetterà i prodotti che vi realizzeremo. Non sono lavori facili e Boom non è un'azienda facile in cui lavorare. Abbiamo una cultura unica, costruita attorno a piccoli team interfunzionali, in cui ingegneria e produzione sono entrambe considerate di primaria importanza, e in cui crediamo che lavorare oltre i tradizionali compartimenti stagni e le singole discipline sia il modo in cui nascono le innovazioni radicali. Se sei il tipo di persona che non si accontenta di come le aziende tradizionali fanno le cose, e vorresti essere libero di svolgere il lavoro migliore e più significativo della tua carriera, potresti essere uno di noi.
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