MIT的AeroAstro实验室为空军开发速度达0.8马赫的3D打印火箭无人机
- 2017-12-04 17:07:419084
【机床商务网栏目 机床上下游】近日,美国麻省理工学院AeroAstro实验室的一个研究小组正在开发一种小型3D打印无人机,可以从战斗机上部署,并以快的速度飞行,以收集情报并转移敌方武器注意力。
目前,被称为“Firefly”的3D打印无人机正在建造中,以解决空军机队的无人机紧缺难题,这些无人机可由战斗机在飞行中发射,速度可达0.8马赫(约合988公里/小时)。
当然,这意味着由AeroAstro实验室工程师开发的无人驾驶飞机并不是普通的3D打印四轴飞行器,因为Firefly类似于一个精益软体飞艇或齐柏林飞艇。
值得注意的是,Firefly的设计人员在无人机的限制范围内工作,无论是在尺寸上,还是容量上。
正如麻省理工学院航空航天学教授John Hansman所解释的那样,这是因为“没有这样大的运输速度可以从飞机上部署。对于涡轮机来说太小了,对于电动来说太快了,而脉冲喷射却带来了散热问题。”
换句话说,设计一架无人机来适应空军的具体要求并非易事。
幸运的是,由于麻省理工学院AeroAstro实验室研究人员正在开发的解决方案,使Firefly无人机成为可能。
例如,该团队转而采用钛3D打印技术来构建无人机结构,从而为无人机创造了一个紧凑但的机身,并选择了一种小型火箭发动机来驱动无人机。
但另一个问题是无人机燃料的燃烧率。正如研究人员所解释的那样,他们必须找到一种方法来降低燃料燃烧速度,以使3D打印的钛无人机以0.8马赫的速度飞行至少几分钟,而相同尺寸的火箭通常会使用只需几秒钟就可以完成燃油供应。
“为此,研究小组将燃料(高氯酸铵推进剂)与作为‘燃烧率抑制剂’的草酰胺抑制剂混合。这种混合物通过化学成分‘冷却火焰并改变火焰结构,使燃烧速度减缓,’”一个从事这个项目的博士生Tony Tao解释说。
这种燃料混合物将使Firefly无人机达到所需的速度,并飞行长达三分钟,符合空军的规格。
在内部,Firefly无人机分为两个主要部分:火箭发动机和在无人机下半部分的电机部件,和电子设备,包括有效载荷、航空电子设备和战斗控制系统,在无人机的上半部分安全绝缘。下半部分还集成了一个弹出式的机翼和尾部,可以在需要时进行帮助指导。
创新的3D打印无人机实际上是火箭和无人机之间的混合体,现在仍由AeroAstro研究人员开发,他们估计至少需要一年的时间,以准备好Firefly的飞行测试。
(原标题:MIT的AeroAstro实验室为空军开发速度达0.8马赫的3D打印火箭无人机)