2018/09/26
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悉尼大学3D打印超高音速飞机模型，用于风洞测试
Tamas Bykerk是澳大利亚悉尼大学的研究生，南极熊从外媒获悉，他使用3D打印技术为低速风洞测试创建高超音速飞机模型。 3D打印机大大减少了创建工作原型所需的时间。 它还使他能够通过打印零件的迭代版本来有效地探索多个选项，以测试和收集反馈。
Bykerk正在攻读航空航天工程领域的博士学位，由Dries Verstraete博士指导。他们都是Hexafly-International项目的一部分，他们与欧洲航天局（ESA）和意大利航空航天研究中心（CIRA）合作，评估商业超高音速航空旅行的可行性。
在空气动力学中，超高音速被定义为气流中的个体物理变化（如解离和电离）发生的点。超高音速通常指的是5马赫及以上的速度。几十年来，美国宇航局的航天飞机和火箭推进飞机等大气逃生和返回飞行器以这样的速度飞行了很短的时间。然而，需要持续高超音速飞行的商用高超音速客机仍处于概念阶段。
“目前，绝大多数研究都集中在高速设计点 - 主要是伴随机身加热的航空结构问题。我的研究着眼于这些飞机是否可以安全起降，“Bykerk说。 “主要目标是在飞行的两个最关键阶段评估性能和稳定性。”
所有固定翼飞机设计必须平衡两个相反的目标 - 巡航速度下的最佳效率与起飞和着陆速度下的稳定，可控飞行。所需的巡航速度越快，折衷就越明显。通俗地说，超高速飞机不是为了缓慢飞行而建造的。
悉尼大学工程与信息技术学院拥有16台Tiertime（太尔时代） 3D打印机，其中四台位于工厂实验室，位于航空航天，机械和机电工程学院。 Bykerk使用这些3D打印机构建高超音速飞机模型，用于在低速风洞中进行测试。较大的型号在ABS部件中进行3D打印，然后进行组装和后处理，以确保原始设计与模型之间的连续性。技术包括打磨，间隙填充，再次打磨，树脂涂层和涂漆。
最终产品放置在风洞中，可以获得关键数据。
3D打印还用于快速更换和更换可拆卸模型部件，主要是控制表面。副翼，方向舵，升降舵，襟翼甚至整个机翼都可以调整大小或调整其轮廓。通过这种方式，该团队既可以测试高超音速设计，又可以尝试改善其起飞和着陆特性。
“像这样的模型通常会使用昂贵的CNC加工制造，”Bykerk说。 “3D打印不仅更便宜，而且可以让我完全控制制造过程并快速转换几次迭代。”
假设商业航空旅行将在某个时刻出现， Bykerk今天所做的工作可能是未来的基石之一。
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