速度达0.8马赫3D打印侦察无人机

寂静回声

美国麻省理工学院AeroAstro实验室的一个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最快的速度飞行，收集有价值的信息并转送给指挥所。被称为“萤火虫”的3D打印无人机正在建造中，以填补空军机队的紧缺无人机的空白，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工程师开发的无人驾驶飞机并不是你普通的3D打印四轴飞行器，因为“萤火虫”更像是传统飞艇或齐柏林飞船的线条。值得注意的是，萤火虫的设计人员在无人机的限制范围内工作，无论是在尺寸上（它必须是最大宽度为2.5英寸，长度为17英寸）和容量（它必须以0.8马赫的速度飞行大约两到五分钟）。
正如麻省理工学院航空航天学教授约翰·汉斯曼（John Hansman）所解释的那样，这是因为“没有这样大的速度的无人机可以从飞机上部署。对于涡轮机来说太小了，对于电动来说太快了，而脉冲喷射又无法解决散热问题。“
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实验室研究人员的聪明才智，正在开发解决方案，使萤火虫无人机成为可能。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高效的机身，并选择了一种小型火箭发动机来驱动无人机。
出现的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只需几秒钟就把燃油燃完了。

美国海军陆战队正在3D打印低成本“侦察”无人机
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，使实际上烧得慢一点，“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萤火虫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，萤火虫无人机分为两个主要部分：火箭发动机和电机部件，在无人机的下半部分;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。
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。