在國內(nèi)科技領(lǐng)域的矚目之下,同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院先進(jìn)復(fù)合材料設(shè)計與制造團(tuán)隊和飛行器設(shè)計與制造團(tuán)隊攜手中國商飛上海飛機(jī)設(shè)計研究院追風(fēng)工作室,成功實現(xiàn)了國內(nèi)首架連續(xù)碳纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)驗證機(jī)的試飛。這不僅是我國無人機(jī)制造技術(shù)的重要里程碑,也彰顯了我國在輕量化復(fù)合材料無人機(jī)快速制造領(lǐng)域取得的實質(zhì)性進(jìn)展。
該驗證機(jī)被命名為“同飛一號”,它采用了創(chuàng)新的鴨式后掠翼布局,翼展達(dá)到2.1米,而令人矚目的是,其起飛重量僅為1400克。這一成就的背后,是連續(xù)碳纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)的強(qiáng)大支撐。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料,以其輕質(zhì)、高比強(qiáng)度和比剛度的特點,成為當(dāng)前國內(nèi)外飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要用材。而連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料3D打印技術(shù),更是為無人機(jī)部件的制造帶來了革命性的變化。
“同飛一號”驗證機(jī)的成功試飛,標(biāo)志著同濟(jì)大學(xué)在連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)方面的探索取得了顯著成果。該驗證機(jī)的主體結(jié)構(gòu),包括撐桿、蒙皮、機(jī)翼、翼肋、翼梁、副翼、尾翼和前翼等,均采用了連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)制造。這一技術(shù)的應(yīng)用,不僅實現(xiàn)了飛行器的大幅減重(結(jié)構(gòu)重量僅856克),更為有效載荷預(yù)留出了更多的重量空間,從而極大地提升了無人機(jī)的性能。
在試飛過程中,“同飛一號”表現(xiàn)出了出色的機(jī)動性、耐用性、響應(yīng)速度、飛行安全性和飛行穩(wěn)定性。這些飛行性能的提升,正是連續(xù)碳纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)所帶來的優(yōu)勢。通過該技術(shù),無人機(jī)部件的復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以快速成型,同時保證了結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化和高強(qiáng)度化。這種技術(shù)對于無人機(jī)的輕量化設(shè)計具有非常重要的意義,將為我國無人機(jī)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
值得一提的是,同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院李巖教授科研團(tuán)隊在連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)方面取得了多項重要成果。他們長期致力于大幅面復(fù)雜連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增材制造技術(shù)和裝備等領(lǐng)域的研究,開展了基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)項目攻關(guān)。正是這些研究成果的積累,為“同飛一號”驗證機(jī)的成功試飛提供了堅實的技術(shù)支撐。
“同飛一號”驗證機(jī)的成功試飛,不僅展示了我國在無人機(jī)制造技術(shù)方面的實力,也為我國在航空航天領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的活力。隨著連續(xù)碳纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,我們有理由相信,未來的無人機(jī)將會更加輕量化、高性能化,為我國的航空航天事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。
此外,連續(xù)碳纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)的應(yīng)用不僅僅局限于無人機(jī)領(lǐng)域。在汽車工業(yè)、航空航天、體育用品等多個領(lǐng)域,都有著廣泛的應(yīng)用前景。例如,在汽車工業(yè)中,該技術(shù)可以用于制造輕質(zhì)化的車身結(jié)構(gòu),提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和安全性;在航空航天領(lǐng)域,該技術(shù)可以用于制造高性能的衛(wèi)星和火箭部件,提升我國在國際航天領(lǐng)域的競爭力;在體育用品領(lǐng)域,該技術(shù)可以用于制造高性能的自行車、滑雪板等運(yùn)動器材,滿足人們對于高性能運(yùn)動裝備的需求。
總之,連續(xù)碳纖維復(fù)合材料3D打印技術(shù)的成功應(yīng)用,為我國在多個領(lǐng)域的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我們有理由相信,在未來的發(fā)展中,該技術(shù)將會發(fā)揮更加重要的作用,為我國的科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。