3D打印叶轮允许无人驾驶飞机运行数千小时

2019-07-14 16:07:21
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工程师正在开发一种用于小型发电机的冷却径向燃气轮机,为无人驾驶飞行器(UAV)提供数千小时的电力,这是目前无人机涡轮机的重大改进,仅在磨损前运行几百小时。

西南研究院的工程师正在开发一种用于小型发电机的冷却径向燃气轮机,为无人驾驶飞行器(UAV)提供数千小时的电力,这是当前无人机涡轮机的重大改进,仅在磨损前运行几百小时。

涡轮机是旋转机械装置,当与发电机组合时,产生电力。

“这台涡轮机是发电机的一部分,类似于普通人在断电时可能用于在家中发电的情况,”SwRI机械工程部门的David Ransom说。“我们正在创建的版本更紧凑,更高效,专为满足小型无人驾驶飞机的需求而定制。”

当前小型涡轮机模型的问题在于,在发电机的燃烧过程中,涡轮机不断地浸泡在高温气体中,最终损坏或破坏它。

“涡轮机越热,其性能越好,”Ransom说。“但是这些较小的涡轮机无法承受温度,因此我们设计了一个具有微小气流通道的涡轮机,可以在不牺牲其性能的情况下冷却涡轮机。通常使用小型涡轮机,您必须在性能或可靠性之间做出选择,但是我们两个都有可能。“

SwRI与发电厂和客机中使用的大型涡轮机的内部通道一起工作。为了创建具有内部空气通道的小型复杂设计,工程师正在使用新型选择性激光熔化(SLM)机器,该机器逐层构建金属部件。新的SLM机器于2017年12月抵达SwRI,与其他3D打印机不同,它是为了制造分层和高度细节的金属部件而不是塑料部件。

为了利用新SLM机器的能力,SwRI研究咨询委员会启动了金属添加剂启动强调研究协同作用(MAKERS)计划,这是一项内部研究和开发工作。MAKERS旨在鼓励SwRI研究人员之间就利用革命性新技术的项目进行合作。新型涡轮机是MAKERS计划产生的首批产品之一。MAKERS和其他内部研究计划投资于最终有利于客户赞助计划的创新技术。

“为我们和大型飞机提供动力的发电机已经冷却了涡轮机,而这种尺寸的发电机不适用于小型飞机,”Ransom说。“这是一项激动人心的工程挑战,能够使用SLM机器打印零件是一个真正的优势。”

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