美國空軍用3D打印尼龍附件模擬冰測試全球鷹無人機
美國全球鷹無人機由諾斯羅普·格魯曼（Northrop Grumman）公司研制，號稱目前（2013年）美空軍乃至全世界最先進的無人機，也是世界上飛行時間最長、距離最遠、高度最高的無人機。由于經常在高空飛行，因此這種無人機不可避免地在某些特定的氣候下其機身會在表面結冰，從而增加其重量和空氣阻力，降低飛機的性能。
尤其是那些位于8000英尺至22000英尺高空的云團，是全球鷹在飛行時需要特別關注的，美軍Global Vigilance聯合測試部隊（CTF）的項目工程師Jonny Kim如是說。據該聯合測試部隊的試飛員Ryan Finlayson少校稱，全球鷹在向上或者向下穿過這些云團的5分鐘內其機身就會結冰。
為了保證這些因素不會對全球鷹產生負面作用，聯合測試部隊成員正在以特殊的方式對其進行測試。不過，他們并沒有等到天氣條件合適，有符合要求的云層形成之后再進行測試，而是使用3D打印技術制造的尼龍附件來模擬全球鷹在上升和下降過程中形成的冰。
“這是在愛德華茲空軍基地的第一款這種類型的測試無人機。在此之前沒有任何項目或者測試部隊會以這種方式完成結冰測試。”Global Vigilance聯合測試部隊的指揮官Cory Naddy說。并稱由于這種特殊的測試技術加上測試對象是無人機，使得這種測試具有比較高的風險，需要測試部隊在幕后付出重大努力
“我們實際上要讓飛機起飛時在其機翼和尾巴上放上一些等同于輕微毛冰的東西。”Naddy說。“從飛機升空的那一刻起，我們就在一個未經驗證的環境里操作，這其中很多風險因素都會起作用。
這位指揮官解釋說他們有模型進行預測，但僅此而已。“由于團隊的充分準備，這些模型有點保守了，飛機表現的比我們預期得更好。”Naddy說。
作為項目工程師，Kim是試飛領域的新兵。“這是我第一個真正的工作。”他說。“我剛從波莫納加州理工大學（Cal Poly Pomona）畢業就來到了這個項目。”由于相當缺乏經驗，他不得不通過以前的研究了解飛機表面結冰的機理。“美國宇航局和諾斯羅普公司的報告和分析是很好的資源，給了我很大的幫助。”
他們用3D打印制成的這些附件會被裝到全球鷹翅膀和尾翼的前緣上。
在飛機真正試飛之前，測試團隊會先根據其形狀制作出一個模型并進行風度測試。由于全球鷹是無人機，因此飛行測試的精度就變得更重要。“我們必須第一次就搞定它。”Finlayson說：“（全球鷹）飛行員能控制很多東西，但畢竟不是在飛機上控制。”
一旦完成了地面測試，測試部隊就開始準備實際的飛行測試了。全球鷹需要帶著不同的油量飛行，首先是中等油量，然后再帶著更多的油量進行兩次飛行。“我們從低海拔地區開始，然后逐步提升海拔，并進行測試。”Finlayson少校稱，“我們已經證明，這架飛機如果加上了一小塊冰仍然可以飛行。”
Kim稱這個項目的進行需要大量的團隊協作，其它參與該項目的機構包括全球鷹系統項目辦公室、諾斯羅普·格魯曼公司、美國空軍安全測試中心和很多的技術專家。
據天工社了解，這塊模擬的冰是利用一種被稱為選擇性激光燒結（SLS）的技術3D打印而成的。Kim稱該技術使用一個粉末床、一個激光器來燒結固化粉末從而創建形狀，可以燒結的材料包括金屬、玻璃和尼龍等。“SLS工藝可以在沒有支撐結構的情況下生成復雜的幾何形狀，制造出具有氣密性和水密性、耐高溫和高強度的零部件。這種生產工業很節省時間和金錢。”Kim說。
圖源：3ders.org
(責任編輯：admin)
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