US Ads

понедельник

Британские инженеры летают на первом в мире печатном самолете

Недавно британские инженеры из Саутгемптонского Университета (Саутгемптон, Англия) разработали и запустили в воздух первый в мире "печатный" самолет, который может произвести революцию в экономике конструкции самолетов.

Модель летательного аппарата получила название SULSA, что по первым буквам слов расшифровывается как Southampton University Laser Sintered Aircraft или испеченный лазером самолет Саутгемптонского Университета. По сути это беспилотный летательный аппарат (БПЛА), вся структура которого, включая крылья, внешнее интегральное управление и входные люки, была напечатана с помощью уникальной технологии электронного производства. В качестве печатного устройства была выбрана машина для двойного лазерного спекания пластиков (нейлона) типа EOS EOSINT P730. Данная машина способна изготавливать пластиковые или металлические предметы, создавая каждую вещь слой за слоем.

В процессе разработки дизайна этого самолета британские инженеры решили обойтись без крепежа, поэтому все оборудование было присоединено с использованием метода "защелки". Это позволило значительно облегчить процесс сборки самолета. Все детали самолета были соединены между собой буквально за считанные минуты и практически без инструментов.

Самолет имеет двух-метровый размах крыльев, оснащен электродвигателем и имеет максимальную скорость полета около 100 миль/час (~161 км/час). Самолет практически бесшумен в режиме полета с крейсерской скоростью. Кроме этого, самолет оснащен миниатюрным автопилотом, разработанным доктором Мэтт Беннетт ( Dr Matt Bennett), являющимся одним из членов инженерной команды.

Особенность уникальной технологии заключается в том, что лазерное спекание позволяет дизайнеру создавать новые формы и структуры, которые в настоящее время пока еще состоят из традиционных и дорогостоящих методов производства. Прежде всего, эта технология позволяет создавать узкоспециализированные самолеты, весь процесс разработки которых от концепции до первого полета займет всего несколько дней. Как известно, даже в развитых странах современная промышленность использует при строительстве самолетов обычные технологии производства и материалы, например такие, как композиты, и весь технологический процесс занимает месяцы упорного труда. Кроме того, для нового производства не требуются инструменты, поэтому все радикальные изменения в форме и в масштабе самолета могут быть осуществлены без дополнительных затрат.

Данный проект был осуществлен под руководством двух профессоров Энди Кина (Andy Keane) и Джими Скэнлана (Jim Scanlan) из группы вычислительной техники и исследования дизайна Саутгемптонского университета.

В одном из интервью в открытых СМИ профессор Скэнлон сказал, что гибкость процесса лазерного спекания позволила их дизайнерской команде повторно рассмотреть исторические методы и идеи, которые были бы слишком дорогими при использовании обычного производства. Одна из таких идей предполагает использование геодезической структуры. Этот тип структуры был первоначально разработан английским ученым, инженером и изобретателем Сэром Барнсом Невиллом Уоллесом (Sir Barnes Neville Wallis) и широко использовался на британском двухмоторном бомбардировщике Виккерс Веллингтон, совершившем свой первый полет в 1936 году. Геодезическая форма структуры является очень жесткой и легкой, но достаточно сложной. Если бы сейчас такая структура была изготовлена, как обычно, то это потребовало бы большого количества индивидуальных частей, которые пришлось бы изготавливать на заказ и в строгом стиле, а затем эти части пришлось бы скреплять или соединять с большими затратами.

По мнению профессора Кина, технология лазерного спекания обладает и еще одним преимуществом, состоящим в возможности использовать эллиптические формы в плане аэродинамики крыла самолета. Специалистам по аэродинамике на протяжении десятилетий хорошо известно, что эллиптические крылья предлагают определенные преимущества лобового сопротивления крыла. Например, специалистами было признано, что один из лучших истребителей Второй мировой войны британский Супермарин Спитфайр обладал чрезвычайно эффективным дизайном, но был крайне сложным и дорогим в изготовлении. Современная технология лазерного спекания устраняет производственные ограничения, связанные с формой сложности, поэтому в самолете SULSA нет никаких штрафных затрат на использование эллиптической формы.

Разработка самолета SULSA стала частью британского проекта DECODE, финансируемого британским советом по инженерным и физическим научным исследованиям (EPSRC). Данный проект применяет принципы использования передовых производственных методов, таких как лазерное спекание, для демонстрации их использования в конструкции БПЛА.

Университет Саутгемптона входит в элитную группу из 20 лучших университетов Великобритании. Этот вуз был на переднем крае развития БПЛА практически с начала 1990-х. Примерно в то же время в вузе начались работы по программе автономных подводных аппаратов AUTOSUB или Autonomous Underwater Vehicles. Этот подводный проект осуществлялся в расположенном на берегу университетском кампусе при Национальном океанографическом центре в Саутгемптоне. Принадлежащие этому центру подводные лодки на электробатареях путешествовали под морским льдом и совершили более 300 рейсов, чтобы произвести съемку местности в районе Северного моря, а также исследовать и оценить запасы сельди.

Теперь, по сообщениям британских СМИ, Саутгемптонский университет запускает новаторский курс, который позволит студентам получать учебную степень магистра в области дизайна беспилотных автономных аппаратов (БПЛА).

Ссылки

Professor Andy Keane personal page http://www.southampton.ac.uk/~ajk/

National Oceanography Centre http://noc.ac.uk/

Видео на английском языке



Канал: DECODEproj

Источник: YouTube.com