輕輕一甩手，一架乒乓球拍大小的微型飛機(jī)即刻從指間飛出，并在眼前悠閑地盤旋、飛舞……10月19日，同濟(jì)大學(xué)一方草坪上，航空航天與力學(xué)學(xué)院微小飛機(jī)實(shí)驗(yàn)室的幾名師生在放飛一架他們最新研制的微型飛機(jī)，吸引了不少路人駐足觀望。該飛機(jī)乍看沒(méi)什么不同，稍留心卻會(huì)發(fā)現(xiàn)一些端倪：這架塑料小飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、起落架和舵面全是純白色，而不是平時(shí)實(shí)驗(yàn)室制作的黑色碳纖維桿微型飛機(jī)；飛機(jī)的機(jī)翼和尾翼分別為一個(gè)整體，找不到膠接固的痕跡。原來(lái)，這是一架采用了3D打印技術(shù)制造的新飛機(jī)。

設(shè)計(jì)一架既適合三維打印又能夠飛起來(lái)的飛機(jī)，并非易事，需要縝密的考量，飛機(jī)要足夠輕并兼顧三維打印工藝的特點(diǎn)。比如，同濟(jì)大學(xué)航力學(xué)院現(xiàn)有三維打印機(jī)的最大打印幅度為28厘米，微型飛機(jī)的翼展指定參數(shù)只能在28厘米。同濟(jì)師生們據(jù)此大致估算出小飛機(jī)的起飛重量、高度、發(fā)動(dòng)機(jī)拉力、電磁舵機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩等設(shè)計(jì)目標(biāo)和參數(shù)，進(jìn)而確定出飛機(jī)的總體布局和構(gòu)型方案。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，需要利用AutoCAD軟件、美國(guó)航空航天局的氣動(dòng)軟件Tunnel等在虛擬環(huán)境中制機(jī)、測(cè)試、評(píng)估。經(jīng)過(guò)一輪縝密設(shè)計(jì)過(guò)程后，微型飛機(jī)終于定型，CAD電子圖紙被轉(zhuǎn)換為三維打印機(jī)識(shí)別的STL格式。

 此次三維打印的微型飛機(jī)為固定翼，紅外遙控，遙控范圍20米左右，適于室內(nèi)飛行，可平放于掌心。該飛機(jī)的特點(diǎn)可概括為兩個(gè)字，“小”和“輕”。飛機(jī)翼展僅為28厘米，機(jī)身長(zhǎng)度26厘米，起飛重量約18克，使用螺旋槳的直徑為11厘米。飛機(jī)的方向舵驅(qū)動(dòng)采用自行研制的微型小電磁舵機(jī)；舵機(jī)的磁芯為圓柱形的釹鐵硼強(qiáng)力小磁鐵，柱狀磁鐵的直徑僅為3毫米，舵機(jī)線圈內(nèi)徑為4毫米；單個(gè)舵機(jī)總量?jī)H為0.3g克。飛機(jī)動(dòng)力為重量3克的3.7伏可充電的小鋰電池；發(fā)動(dòng)機(jī)使用6毫米直徑的有刷小電機(jī)，通過(guò)減速齒輪減速后可為飛機(jī)提供約15克的拉力。

沈海軍教授介紹，此次同濟(jì)大學(xué)三維打印微型飛機(jī)成功試飛，在國(guó)內(nèi)尚屬首例，它展示了3D打印技術(shù)在微小飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域上應(yīng)用的可行性。（精彩3D資訊請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注納金網(wǎng)http://594ljc.cn/）