悉尼大學(xué)3D打印超高音速飛機(jī)模型，用于風(fēng)洞測(cè)試

Tamas Bykerk是澳大利亞悉尼大學(xué)的研究生，南極熊從外媒獲悉，他使用3D打印技術(shù)為低速風(fēng)洞測(cè)試創(chuàng)建高超音速飛機(jī)模型。 3D打印機(jī)大大減少了創(chuàng)建工作原型所需的時(shí)間。 它還使他能夠通過(guò)打印零件的迭代版本來(lái)有效地探索多個(gè)選項(xiàng)，以測(cè)試和收集反饋。

Bykerk正在攻讀航空航天工程領(lǐng)域的博士學(xué)位，由Dries Verstraete博士指導(dǎo)。他們都是Hexafly-International項(xiàng)目的一部分，他們與歐洲航天局（ESA）和意大利航空航天研究中心（CIRA）合作，評(píng)估商業(yè)超高音速航空旅行的可行性。

在空氣動(dòng)力學(xué)中，超高音速被定義為氣流中的個(gè)體物理變化（如解離和電離）發(fā)生的點(diǎn)。超高音速通常指的是5馬赫及以上的速度。幾十年來(lái)，美國(guó)宇航局的航天飛機(jī)和火箭推進(jìn)飛機(jī)等大氣逃生和返回飛行器以這樣的速度飛行了很短的時(shí)間。然而，需要持續(xù)高超音速飛行的商用高超音速客機(jī)仍處于概念階段。

“目前，絕大多數(shù)研究都集中在高速設(shè)計(jì)點(diǎn) - 主要是伴隨機(jī)身加熱的航空結(jié)構(gòu)問(wèn)題。我的研究著眼于這些飛機(jī)是否可以安全起降，“Bykerk說(shuō)。 “主要目標(biāo)是在飛行的兩個(gè)最關(guān)鍵階段評(píng)估性能和穩(wěn)定性。”

所有固定翼飛機(jī)設(shè)計(jì)必須平​​衡兩個(gè)相反的目標(biāo) - 巡航速度下的最佳效率與起飛和著陸速度下的穩(wěn)定，可控飛行。所需的巡航速度越快，折衷就越明顯。通俗地說(shuō)，超高速飛機(jī)不是為了緩慢飛行而建造的。

悉尼大學(xué)工程與信息技術(shù)學(xué)院擁有16臺(tái)Tiertime（太爾時(shí)代） 3D打印機(jī)，其中四臺(tái)位于工廠實(shí)驗(yàn)室，位于航空航天，機(jī)械和機(jī)電工程學(xué)院。 Bykerk使用這些3D打印機(jī)構(gòu)建高超音速飛機(jī)模型，用于在低速風(fēng)洞中進(jìn)行測(cè)試。較大的型號(hào)在ABS部件中進(jìn)行3D打印，然后進(jìn)行組裝和后處理，以確保原始設(shè)計(jì)與模型之間的連續(xù)性。技術(shù)包括打磨，間隙填充，再次打磨，樹(shù)脂涂層和涂漆。

最終產(chǎn)品放置在風(fēng)洞中，可以獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

3D打印還用于快速更換和更換可拆卸模型部件，主要是控制表面。副翼，方向舵，升降舵，襟翼甚至整個(gè)機(jī)翼都可以調(diào)整大小或調(diào)整其輪廓。通過(guò)這種方式，該團(tuán)隊(duì)既可以測(cè)試高超音速設(shè)計(jì)，又可以嘗試改善其起飛和著陸特性。

“像這樣的模型通常會(huì)使用昂貴的CNC加工制造，”Bykerk說(shuō)。 “3D打印不僅更便宜，而且可以讓我完全控制制造過(guò)程并快速轉(zhuǎn)換幾次迭代?！?/font>

假設(shè)商業(yè)航空旅行將在某個(gè)時(shí)刻出現(xiàn)， Bykerk今天所做的工作可能是未來(lái)的基石之一。

編譯自：3ders