3D打印的渦輪機(jī)使小型無人機(jī)可以運(yùn)行數(shù)千小時(shí)

2018年9月9日，南極熊從外媒獲悉，西南研究院（SwRI）的工程師正在開發(fā)一種3D打印的小型燃?xì)廨啓C(jī)，與發(fā)電機(jī)組合后可為無人駕駛飛行器（UAV）提供數(shù)千小時(shí)的電力。 可以改進(jìn)現(xiàn)有的無人駕駛飛行器的渦輪機(jī)，其在磨損之前只能運(yùn)行幾百小時(shí)。

△SwRI采用專業(yè)的3D打印機(jī)開發(fā)的冷卻徑向燃?xì)廨啓C(jī)

渦輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置，將其與發(fā)電機(jī)組合在一起就能夠產(chǎn)生電力。當(dāng)前無人機(jī)渦輪機(jī)的問題在于，在燃燒過程中，渦輪機(jī)不斷地浸泡在高溫氣體中，最終損壞或破壞它。根據(jù)SwRI工程師的說法，他們正在開發(fā)的新版本“更緊湊，更高效，專為滿足小型無人駕駛飛機(jī)的需求而定制。”

“渦輪機(jī)越熱，其性能越好，”SwRI機(jī)械工程部門的David Ransom說。 “但是這些較小的渦輪機(jī)無法承受溫度，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種具有微小氣流通道的渦輪機(jī)，可以在不犧牲其性能的情況下冷卻渦輪機(jī)。通常使用小型渦輪機(jī)，您必須在性能或可靠性之間做出選擇，但我們可以同時(shí)擁有這兩種渦輪機(jī)�！�

SwRI工程師使用大型高溫渦輪機(jī)的內(nèi)部通道，這些通道通常用于發(fā)電廠和客機(jī)。他們正在使用新的選擇性激光熔化（SLM）增材制造機(jī)器來創(chuàng)建帶有內(nèi)部空氣通道的小型復(fù)雜設(shè)計(jì)。 SLM技術(shù)使用高功率密度激光將金屬粉末逐層熔化和熔合在一起。

為了利用新SLM 3D打印機(jī)的功能，SwRI形成了一個(gè)內(nèi)部研發(fā)計(jì)劃，稱為Metals Additive Kickoff Emphasizing Research Synergies（MAKERS），新型渦輪機(jī)是MAKERS計(jì)劃的首批產(chǎn)品之一。

“為我們和大型飛機(jī)提供動(dòng)力的發(fā)電機(jī)已經(jīng)冷卻了渦輪機(jī)，而這種尺寸的發(fā)電機(jī)不適用于小型飛機(jī)，”Ransom說。 “這是一項(xiàng)令人興奮的工程挑戰(zhàn)，并且能夠使用SLM機(jī)器3D打印零件是一個(gè)真正的優(yōu)勢(shì)�！�


編譯自：3ders