Aurora Flight Sciences位于弗吉尼亚州马纳萨斯，近30年来一直致力于开发民用无人机(UAV)。面对不断变化的客户需求和要求，Aurora研发中心开始更加频繁地使用Stratasys 3D打印技术生产零件和模具，3d打印在机械制造中的应用为无人驾驶飞行带来更多创新。
最近，Aurora和Stratasys的工程师携手开启了一个极具挑战的项目：制造一架喷气动力、推力矢量、混合翼体的遥控驾驶飞机。
“这个项目的目标是向航空航天业展示从设计、制造到驾驶一架3D打印的喷气式飞机的惊人速度。”
——Dan Campbell
Aurora Flight Sciences研究工程师
“这是一次前所未有的尝试，对我们来说，这是一次对未知领域的探索。我们希望深挖这些材料和增材工艺的潜力，不断突破极限。”
——James Berlin
Stratasys增材制造研究工程师
正是使用了22lbf(98N)喷气发动机和推力矢量装置，飞机可实现高速飞行和内在机动性，增材制造技术的应用有了新的突破。
“现如今仍存在一些错误的观念，认为3D打印只是一种原型制作技术，但这不并是一架触碰就可能损坏的桌面模型，而是一架时速可达150英里/小时的喷气式飞机。”
——James Berlin
Stratasys增材制造研究工程师
赋予飞机创新设计自由度
Stratasys 3D打印的一大优势是可让设计突破表面几何结构的限制。
虽然现在对内部结构的设计具有更高的设计自由度，对于航空航天的启动工程结构，可以设计得更加复杂。与Stratasys在设计方面的合作使Aurora得以利用拓扑优化（一种可复制自然界中复杂结构的基于物理的方法），显示内部材料可优化的位置，并针对给特定应用进行结构优化。
对于Aurora而言，Stratasys的增材制造技术为其团队实现了设计优化，使其能生产出坚硬的轻质结构，同时还能以具有成本效益的方式针对任务定制飞机。
此外，该技术还可将装配件整合为单个组件，让复杂的设计摇身一变成为优雅而简单的解决方案。示例之一是该飞机的燃油箱。燃油箱通过内部和外部的打印管道、连接燃油过滤器和燃油泵的支架以及连接燃油管路的小夹子来组合多个组件。由此带来的设计自由度使工程师能够精准定位重心——翼身融合体飞机的一项关键参数。
“任何设计变更都会导致重心问题。但增材工艺可以轻松控制放置材料的位置，从而将迭代设计对飞机其他方面产生的影响降至最小。”
|
