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航空零部件

英激光燒結(jié)機(jī)打印 飛機(jī)設(shè)計(jì)帶來革命性改變

激光制造網(wǎng)通訊員 來源:佳工機(jī)電網(wǎng)2011-08-04 我要評(píng)論(0 )   

英國南安普敦大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)并放飛了世界上第一架打印出來的飛機(jī),讓飛機(jī)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)生革命性改變。這款飛機(jī)名為SULSA(南安普敦大學(xué) 激光 燒結(jié)飛機(jī)的英文縮寫),是...

     英國南安普敦大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)并放飛了世界上第一架“打印”出來的飛機(jī),讓飛機(jī)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)生革命性改變。這款飛機(jī)名為“SULSA”(南安普敦大學(xué)激光燒結(jié)飛機(jī)的英文縮寫),是一種無人駕駛飛機(jī),整個(gè)結(jié)構(gòu)均采用打印這種方式,包括機(jī)翼、整體控制面和艙門。

  SULSA使用EOS EOSINT P730尼龍激光燒結(jié)機(jī)打印,通過層層打印的方式,打印出塑料或者金屬結(jié)構(gòu)。所有設(shè)備之間均沒有扣件,使用“卡扣固定”技術(shù)連接在一起。因此,整架飛機(jī)可在幾分鐘內(nèi)完成組裝并且無需任何工具。

   這款電動(dòng)飛機(jī)翼展2米,最高時(shí)速接近100英里(約合每小時(shí)160公里),巡航時(shí)幾乎不發(fā)出任何聲響。SULSA安裝了馬特-班尼特研制的微型自動(dòng)駕駛 儀,他是研究小組成員之一。激光燒結(jié)允許設(shè)計(jì)師打造通常情況下需要借助昂貴傳統(tǒng)制造技術(shù)的形狀和結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)讓高度定制化飛機(jī)從提出設(shè)想到首次飛行在短 短幾天內(nèi)便可成為現(xiàn)實(shí)。如果使用常規(guī)材料和制造技術(shù),例如合成物,這一過程往往需要幾個(gè)月時(shí)間。此外,由于制造過程無需任何工具,飛機(jī)的外形和體積能夠在 沒有額外成本情況下發(fā)生根本性變化。

  SULSA研制計(jì)劃由南安普敦大學(xué)計(jì)算工程學(xué)與設(shè)計(jì)研究部門的安迪-科納和吉姆-斯堪蘭教授領(lǐng)導(dǎo)。 斯堪蘭教授表示:“激光燒結(jié)過程的靈活性允許設(shè)計(jì)小組重新聚焦歷史上出現(xiàn)的一系列技術(shù)和想法,由于費(fèi)用過高,這些技術(shù)和想法成為常規(guī)制造的禁忌。其中一個(gè) 想法涉及到反向螺旋交織網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的使用。這種類型的結(jié)構(gòu)最初由巴恩斯-瓦利斯研制,曾用在威靈頓式重型轟炸機(jī)上,1936年上演第一次飛行。這種結(jié)構(gòu)非常 堅(jiān)固并且重量輕,同時(shí)也非常復(fù)雜。如果采用常規(guī)方式制造,需要使用大量定制的零部件,組件之間需要黏合或者固定,費(fèi)用極高。”

  科納指 出:“激光燒結(jié)提供的另一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)是可利用橢圓形機(jī)翼??諝鈩?dòng)力學(xué)家?guī)资昵熬鸵阎罊E圓形機(jī)翼能夠減少阻力。‘噴火式’戰(zhàn)斗機(jī)的橢圓形機(jī)翼性能極高, 但制造難度和費(fèi)用也高的驚人。激光燒結(jié)能夠消除與復(fù)雜外形有關(guān)制造難度,SULSA采用橢圓形機(jī)翼設(shè)計(jì)并不會(huì)造成成本的提高。”

   SULSA是英國工程與物理學(xué)研究基金資助的DECODE計(jì)劃一部分,這一計(jì)劃涉及到一系列先進(jìn)的制造技術(shù),例如激光燒結(jié),用于進(jìn)行無人機(jī)的設(shè)計(jì)制造。自 上世紀(jì)90年代初以來,南安普敦大學(xué)便處在無人自治航行器研發(fā)的最前沿,當(dāng)時(shí)他們?cè)谀习财斩貒液Q髮W(xué)中心的濱水園區(qū)啟動(dòng)Autosub計(jì)劃。 Autosub是一種電動(dòng)潛艇,在海冰下考察的次數(shù)超過300次,進(jìn)行北海測(cè)繪工作,評(píng)估鯡魚數(shù)量。

  南安普敦大學(xué)設(shè)立了一項(xiàng)具有突破性 的課程,學(xué)生可獲得無人自治航行器設(shè)計(jì)碩士學(xué)位。設(shè)立這種課程在歷史上是第一次,將于2011年9月開課。研究生可以參加這項(xiàng)為期一年的課程,學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、 制造和操控全自動(dòng)航行器。這一學(xué)位將涵蓋?;?、陸基和無人駕駛飛機(jī),這種無人機(jī)通常用于在危險(xiǎn)環(huán)境或者耗資較高情況下執(zhí)行任務(wù),例如海冰下方的勘探工作或 者監(jiān)視火山噴發(fā)的氣體噴射。美國宇航局認(rèn)為無人自治航行器將成為農(nóng)業(yè)、地球觀測(cè)和氣候監(jiān)視領(lǐng)域的“標(biāo)準(zhǔn)工具”。 


 

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