小型無人駕駛飛行器（UAV）是一種非常靈活而方便的設備，經常被用於(yu) 空中勘測、攝影和環境監測領域。但設計製造一架UAV卻是十分費時而又昂貴的。日前，謝菲爾德大學（University of Sheffield）先進製造研究中心（AMRC）與(yu) 波音公司的新設計及原型製作小組合作，使用先進的設計工具和3D打印技術設計並試製了一架創新小型無人駕駛飛機。

    這家UAV的機身部分是采用熔融沉積成型（FDM）技術3D打印出來的。為(wei) 了節省材料成本和製造時間，AMRC團隊在設計每個(ge) 零部件的結構時都考慮到了增持製造的因素，以便它可以無需任何支撐材料進行打印。 

   “了解了FDM工藝的能力和相關(guan) 的軟件以後，我們(men) 就能夠設計許多獨特的功能並能防止在實際製造時出現變形。”AMRC的開發工程師Mark Cocking說。 

     使用Stratasys公司的Fortus 900mc FDM 3D打印機，開發團隊能夠把機翼結構從(cong) 簡單的機翼蒙皮改進為(wei) 集成了加強物的更為(wei) 複雜的設計。半殼式內(nei) 部結構則有助於(yu) 防止3D打印過程中出現變形，在飛行中能承受空氣動力載荷，並可以很容易地組裝。“通過Fortus 900，構成機身的所有零部件都被集成到一個(ge) 單一的結構中，使用ABS-M30材料，不到24小時即可一次打印完成，” Cocking說。“在使用增材製造之前，製作這個(ge) 機身將需要超過120小時。” 

   “適合空氣動力學性能的多樣化需求和FDM製造技術的最佳配置似乎是混合翼身。”開發工程師John Mann說，他領導了細節設計。“這種類型的設計具有許多優(you) 點，最重要是，其每個(ge) 半跨度的平滑前緣和後緣很適於(yu) FDM技術製造”。 

       最終的機身僅(jin) 由九個(ge) 部分組成：兩(liang) 個(ge) 機翼、兩(liang) 個(ge) 升降副翼、兩(liang) 個(ge) 翼梁、兩(liang) 個(ge) 翼端圍欄和一個(ge) 中心脊柱。據了解，所有這些零件都是3D打印而且沒有使用支撐材料。

      “這架UAV成品擁有1.5米的翼展，重量不到2公斤，並很容易從(cong) 中間分為(wei) 兩(liang) 半，以便運輸。”AMRC稱。 

       在Peak District的第一次測試中，該機表現出良好的穩定性，飛行時氣動噪聲低。“在飛行試驗成功後，我們(men) 又給它加了翼梢小翼和雙涵道風扇推進係統。”高級設計工程師Garth Nicholson說。“未來的開發規劃包括飛行參數全機載數據記錄，通過GPS自主運行，並通過表麵變形技術控製。我們(men) 也正在檢驗新的涵道風扇的設計。”