雪梨研究員3D列印用於低速風洞測試的高超音速飛機模型

2018年9月26日,3D虎從外媒獲悉,來自澳大利亞悉尼大學的研究生Tamas Bykerk使用3D打印技術創建出了用於低速風洞測試的高超音速飛機模型。據悉,通過3D打印機能大大減少Bykerk創建工作原型所需的時間,另外,還能夠通過3D打印零件進行迭代,進行有效地探索和測試。


悉尼研究員3D打印用於低速風洞測試的高超音速飛機模型


據3D虎瞭解,Bykerk目前正在攻讀航空航天工程領域博士學位,導師是Dries Verstraete博士。他們都是Hexafly-International項目的一部分,與歐洲航天局(ESA)和意大利航空航天研究中心(CIRA)進行合作,評估其商業高超音速航空旅行的可行性。

在空氣動力學中,高超音速被定義為氣流中的個體物理變化(如解離和電離)發生的點。高超音速通常指的是5馬赫及以上的速度。幾十年來,美國宇航局的航天飛機和火箭推進研究飛機等大氣逃生和返回飛行器以高超音速的速度飛行了很短的時間。然而,需要持續高超音速飛行的商用高超音速客機仍處於概念階段。

“目前,絕大多數研究都集中在高速設計點 - 主要是伴隨機身加熱的航空結構問題。我的研究著眼於這些飛機是否可以安全起降。“Bykerk說。“主要目標是在飛行的兩個最關鍵階段評估其性能和穩定性。”

所有固定翼飛機設計必須平衡兩個相反的目標 - 巡航速度下的最佳效率與起飛和著陸速度下的穩定。所需的巡航速度越快,折衷就越明顯。通俗地說,超高速飛機不是為了緩慢飛行而建造的。


悉尼研究員3D打印用於低速風洞測試的高超音速飛機模型


悉尼大學工程與信息技術學院擁有16臺Tiertime 3D打印機,其中四臺位於航空航天機械和機電工程學院的工廠實驗室。Bykerk使用這些3D打印機構建高超音速飛機模型,用於在低速風洞中進行測試。較大型號的部件通過ABS進行3D打印,然後進行組裝和後處理,以確保原始設計與模型之間的連續性。

3D打印還可用於快速更換可拆卸模型部件,主要是控制表面、副翼、方向舵、升降舵及襟翼,甚至整個機翼都可以調整其大小或調整其輪廓。通過這種方式,該團隊既可以測試高超音速設計,又可以嘗試改善其起飛和著陸特性。

“像這樣的模型通常會使用昂貴的CNC進行加工製造,”Bykerk說。“但是通過3D打印技術,不僅便宜,還可以讓我完全控制製造過程並進行快速迭代。”


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