同济3D打印飞机试飞成功

star-小虎

晚报讯 轻轻一甩手，一架乒乓球拍大小的微型飞机从指间飞出，并在人们眼前盘旋、飞舞。上周末，同济大学航空航天与力学学院楼前的草坪上，该学院微小飞机实验室的几名师生聚在一起，成功放飞了一架他们最新研制的微型飞机，吸引了不少路人驻足观望。据介绍，这架微型飞机采用了3d打印制造技术，机翼和尾翼分别为一个整体，展示了3D打印在微小飞机设计与制造领域应用的可行性。

　　沈海军教授告诉记者，经过一轮缜密的飞机设计过程后，飞机结构被师生们确定为：上单翼、前拉式驱动、后三点式起落架布局、型尾翼、矩形机翼和平尾、三角形垂直安定面、半圆形方向舵、升力面镂空和杆式机身；机翼翼型采用相对厚度为0.1的平板翼。最终，飞机CAD电子图纸被转换为3D打印机识别的STL格式，以备打印。

　　在师生共同努力下，微型飞机问世了。尽管3D打印机打印出的是聚乳酸（PLA）轻质塑料，但为了尽可能减轻重量，飞机的机翼、尾翼及舵面被设计成镂空结构； 镂空的翼表面上铺设0.06毫米厚的聚乙烯塑料薄膜作为蒙皮。这些镂空翼面的骨架必须精心设计，骨架横截面尺寸不能过大，也不能过小。过大的话，飞机会超重；过小的话，骨架悬空部分打印时会出现所谓的材料“分层坍塌”现象，从而导致部件报废。经过几次尝试，最终，镂空翼面骨架的横截面尺寸被确定为1.2毫米。

　　沈海军表示，迄今为止，3D打印技术仍处于起步阶段，加上打印耗材种类有限、打印尺寸较小、打印材料强度偏弱等因素限制，仅有为数不多的航空公司或个人在飞机或航模的零件制造方面进行了尝试，或是打印出一些不能飞的小飞机静态模型用作摆设。此次，同济师生用3D打印技术制造了微型飞机并成功试飞，在国内尚属首例。