3D打印的渦輪機使小型無人機可以運行數千小時

2018年9月9日，南極熊從外媒獲悉，西南研究院（SwRI）的工程師正在開發一種3D打印的小型燃氣輪機，與發電機組合後可為無人駕駛飛行器（UAV）提供數千小時的電力。可以改進現有的無人駕駛飛行器的渦輪機，其在磨損之前隻能運行幾百小時。

△SwRI采用專業的3D打印機開發的冷卻徑向燃氣輪機

渦輪機是一種旋轉機械裝置，將其與發電機組合在一起就能夠產生電力。當前無人機渦輪機的問題在於，在燃燒過程中，渦輪機不斷地浸泡在高溫氣體中，最終損壞或破壞它。根據SwRI工程師的說法，他們正在開發的新版本“更緊湊，更高效，專為滿足小型無人駕駛飛機的需求而定製。”

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

SwRI工程師使用大型高溫渦輪機的內部通道，這些通道通常用於發電廠和客機。他們正在使用新的選擇性激光熔化（SLM）增材製造機器來創建帶有內部空氣通道的小型複雜設計。 SLM技術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打印機的功能，SwRI形成了一個內部研發計劃，稱為metals Additive Kickoff Emphasizing Research Synergies（MAKERS），新型渦輪機是MAKERS計劃的首批產品之一。

“為我們和大型飛機提供動力的發電機已經冷卻了渦輪機，而這種尺寸的發電機不適用於小型飛機，”Ransom說。 “這是一項令人興奮的工程挑戰，並且能夠使用SLM機器3D打印零件是一個真正的優勢。”

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