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MIT的AeroAstro实验室为空军开发速度达8马赫的3D打印火箭无人机

2023-12-30 08:12作者:admin

目前,名为Firefly的3D打印无人机正在建造中,以解决空军机群中无人机的短缺。这些无人机可以由飞行中的战斗机以0.8马赫(约988公里/小时)的速度发射。

当然,这意味着AeroAstro实验室工程师开发的无人机不是普通的3D打印四轴飞行器,因为Firefly类似于一个倾斜的软飞艇或齐柏林飞船。

值得注意的是,Firefly的设计师在无人机的限制范围内工作,无论是尺寸还是容量。

正如麻省理工学院航空航天学教授约翰·汉斯曼(John Hansman)解释的那样,这是因为“没有那么大的运输速度可以从飞机上部署。它对涡轮机来说太小,对电力来说太快,但脉冲喷射带来了散热问题。”

换句话说,要设计一款符合空军特定要求的无人机并不容易。

幸运的是,萤火虫无人机是可能的,因为麻省理工学院航空航天实验室的研究人员正在开发解决方案。

例如,团队转向钛3D打印技术来构建无人机结构,从而为无人机创造了紧凑但高效的机身,并选择了小型火箭发动机来驱动无人机。

但另一个问题是无人机燃料的燃烧速度。正如研究人员解释的那样,他们必须找到降低燃料燃烧速度的方法,这样3D打印钛无人机才能以0.8马赫的速度飞行至少几分钟,而同样大小的火箭通常只需要几秒钟就能完成燃料供应。

“为此,研究小组将燃料(高氯酸铵推进剂)与草酰胺抑制剂混合,作为‘燃速抑制剂’。从事这一项目的博士生托尼·陶(Tony Tao)解释说,这种混合物‘通过化学成分冷却火焰并改变火焰结构,从而减缓燃烧速度’。

这种燃料混合物将使萤火虫无人机达到所需的速度,最多飞行三分钟,符合空军的规格。

萤火虫无人机内部分为两个主要部分:无人机下部的火箭发动机和电机部分,以及电子设备,包括有效载荷、航电和战斗控制系统,安全绝缘在无人机上部。下部还集成了一个弹出的翅膀和尾巴,需要的时候可以起到帮助和引导的作用。

创新的3D打印无人机实际上是火箭和无人机的混合体,它仍然由AeroAstro的研究人员开发。他们估计至少需要一年的时间来准备萤火虫的飞行测试。

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