目前,名為Firefly的3D打印無人機正在建造中,以解決空軍機群中無人機的短缺。這些無人機可以由飛行中的戰斗機以0.8馬赫(約988公里/小時)的速度發射。
當然,這意味著AeroAstro實驗室工程師開發的無人機不是普通的3D打印四軸飛行器,因為Firefly類似于一個傾斜的軟飛艇或齊柏林飛船。
值得注意的是,Firefly的設計師在無人機的限制范圍內工作,無論是尺寸還是容量。
正如麻省理工學院航空航天學教授約翰·漢斯曼(John Hansman)解釋的那樣,這是因為“沒有那么大的運輸速度可以從飛機上部署。它對渦輪機來說太小,對電力來說太快,但脈沖噴射帶來了散熱問題。”
換句話說,要設計一款符合空軍特定要求的無人機并不容易。
幸運的是,螢火蟲無人機是可能的,因為麻省理工學院航空航天實驗室的研究人員正在開發解決方案。
例如,團隊轉向鈦3D打印技術來構建無人機結構,從而為無人機創造了緊湊但高效的機身,并選擇了小型火箭發動機來驅動無人機。
但另一個問題是無人機燃料的燃燒速度。正如研究人員解釋的那樣,他們必須找到降低燃料燃燒速度的方法,這樣3D打印鈦無人機才能以0.8馬赫的速度飛行至少幾分鐘,而同樣大小的火箭通常只需要幾秒鐘就能完成燃料供應。
“為此,研究小組將燃料(高氯酸銨推進劑)與草酰胺抑制劑混合,作為‘燃速抑制劑’。從事這一項目的博士生托尼·陶(Tony Tao)解釋說,這種混合物‘通過化學成分冷卻火焰并改變火焰結構,從而減緩燃燒速度’。
這種燃料混合物將使螢火蟲無人機達到所需的速度,最多飛行三分鐘,符合空軍的規格。
螢火蟲無人機內部分為兩個主要部分:無人機下部的火箭發動機和電機部分,以及電子設備,包括有效載荷、航電和戰斗控制系統,安全絕緣在無人機上部。下部還集成了一個彈出的翅膀和尾巴,需要的時候可以起到幫助和引導的作用。
創新的3D打印無人機實際上是火箭和無人機的混合體,它仍然由AeroAstro的研究人員開發。他們估計至少需要一年的時間來準備螢火蟲的飛行測試。