中國3D打印網(wǎng)9月26日訊，Tamas Bykerk是澳大利亞悉尼大學(xué)的研究生，他使用3D打印技術(shù)為低速風(fēng)洞測試創(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。它還使他能夠通過打印零件的各種迭代來有效地探索多個(gè)選項(xiàng)，以測試和收集反饋。

       Bykerk正在攻讀航空航天工程領(lǐng)域的博士學(xué)位，由Dries Verstraete博士監(jiān)督。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，評估商業(yè)高超音速航空制造的可行性。在空氣動(dòng)力學(xué)中，高超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)。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(jī)和火箭推進(jìn)研究飛機(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)問題。我的研究著眼于這些飛機(jī)是否可以安全起降?！癇ykerk說。 “主要目標(biāo)是在飛行的兩個(gè)最關(guān)鍵階段評估性能和穩(wěn)定性?！彼泄潭ㄒ盹w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，超高速飛機(jī)不是為了緩慢飛行而建造的。當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)，當(dāng)它試圖降落時(shí)，它接近飛行員所知的最小可控空速 ，任何較慢的飛行點(diǎn)將停止維持穩(wěn)定飛行的能力。正是在這樣的速度下，飛行變得最危險(xiǎn)，因?yàn)榭账俚臏p小將導(dǎo)致飛機(jī)失速，俯沖或旋轉(zhuǎn)以重新獲得機(jī)翼上的氣流。當(dāng)它發(fā)生在地面附近時(shí)沒有時(shí)間反應(yīng)就掉地上了。
    在較高的高度和速度下，幾乎不存在的空氣動(dòng)力學(xué)問題成為地球附近較慢飛行期間的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。側(cè)風(fēng)可能要求飛機(jī)在其垂直軸上以尷尬的角度飛行以保持其飛行路徑，從而改變空氣在其機(jī)翼和控制表面上的流動(dòng)方式。 Bykerk的任務(wù)是研究能夠以多倍聲速飛行的飛機(jī)設(shè)計(jì)中的這些慢速飛行考慮因素。

       悉尼大學(xué)工程與信息技術(shù)學(xué)院擁有16臺(tái)Tiertime 3D打印機(jī)，其中四臺(tái)位于位于航空航天，機(jī)械和機(jī)電工程學(xué)院工廠實(shí)驗(yàn)室。 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)行測試。較大的型號在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。通過這種方式，該團(tuán)隊(duì)既可以測試高超音速設(shè)計(jì)，又可以嘗試改善其起飛和著陸特性。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，像這樣的模型通常會(huì)使用昂貴的CNC加工制造，但3D打印不僅更便宜，而且可以讓研究人員完全控制制造過程并快速轉(zhuǎn)換幾次迭代。