Robert Babel dell’Accademia Polacca dell’Aeronautica Militare ha recentemente pubblicato ” L’analisi iniziale delle caratteristiche aerodinamiche di un modello stampato in 3D di un aereo ” mentre esplorava l’uso della tecnologia progressiva negli studi aerodinamici e nei progetti. L’accento è stato posto sullo studio del design e della stabilità del flusso per creare un modello di aereo in grado di resistere alla turbolenza e alle altre forze che potrebbero stressarlo.
Mentre il telecomando era disponibile, l’obiettivo di Babel era di stampare in 3D un modello di aereo in grado di gestire le raffiche di vento e quindi di bilanciarsi automaticamente, senza l’uso di componenti elettronici.
“Il concetto di stabilità ed equilibrio sono così strettamente correlati”, afferma Babel, continuando a spiegare quanto strettamente sia “inseparabilmente legato” sia i problemi di stabilità statica e dinamica.
La stabilità in termini di asse y viene definita longitudinale, fornendo una coda. In relazione all’asse X e Z, la stabilità è laterale e direzionale.
Usare le caratteristiche appropriate per comprendere le prestazioni dell’aeromobile è di vitale importanza, anche se varia a seconda delle diverse condizioni dell’aeromobile, sia che decollare, atterrare, arrampicarsi o avanzare alla massima velocità.
“Un fattore importante è anche la forza di sollevamento che agisce sul piano orizzontale per garantire l’equilibrio dei momenti longitudinali che agiscono sull’aereo”, afferma Babel. “Questa forza è variabile per diversi angoli di attacco, velocità di volo e può essere regolata inclinando il timone. Quando l’eccellenza K è uguale all’eccellenza dell’angolo massimo, viene raggiunta la portata massima. La massima perfezione si ottiene quando viene raggiunto l’angolo di attacco ottimale. “
Per continuare il suo studio sulle caratteristiche aerodinamiche, Babel ha utilizzato la stampa 3D FDM per fabbricare componenti dello scafo, eseguendo tutti i test in un tunnel aerodinamico a circuito chiuso con uno spazio di misurazione circolare a circuito aperto. Il modello stampato in 3D non ha funzionato molto bene durante il primo test, si dovrebbe notare, poiché alcuni dei parametri di stampa 3D erano disattivati e dovevano essere regolati. Questo è un esempio perfetto di uno dei maggiori vantaggi della stampa 3D. Quando viene rilevato un errore, è possibile eseguire rapidamente le regolazioni in fase di progettazione o di impostazioni tecniche e una nuova stampa può essere prodotta in modo rapido e conveniente e senza dover attendere un intermediario.
La coppia del modello, lungo l’asse trasversale, era responsabile di inclinarla, e Babel suggerisce di mantenere lo slancio basso per le misure di volo appropriate. Lo scienziato sottolinea inoltre che i risultati di questo studio rappresentano solo una piccola parte della ricerca che dovrebbe essere svolta per quanto riguarda la creazione di questo tipo di scafo.
Diagramma del tunnel; circolazione d’aria antioraria
“La ricerca sul modello in un tunnel aerodinamico ha permesso di sviluppare caratteristiche che illustrano le sue proprietà”, ha concluso Babel. “Le caratteristiche sono state create per tutte le combinazioni di angolo di scorrimento (-25-25 °) e angolo di inclinazione (-20-20 °) per il modello con e senza telaio. Su questa base si può concludere che il telaio è stato progettato molto bene, nonostante il fatto che aumenti il Cx e riduca il Cz e leggermente la perfezione per la maggior parte degli angoli di spoglia e dei piccoli angoli di scivolamento, si dovrebbe notare che questi sono cambiamenti insignificanti , inoltre per grandi angoli di scivolamento l’influenza del telaio migliora alcuni parametri.
“I risultati hanno mostrato che l’aeromobile si comportava in modo simile in tutte le configurazioni, indipendentemente dal valore dell’angolo di slittamento. Le caratteristiche sono lineari positive su tutto il campo di misura. All’aumentare dell’angolo di attacco, il valore del coefficiente del momento di inclinazione aerodinamica aumenta. All’aumentare dell’angolo di attacco, il coefficiente di forza trasversale aerodinamico aumenta. L’angolo di attacco deve essere bruscamente ridotto tra 12 e 20 °. Questo è un segno di instabilità. L’angolo di scivolamento influenza in modo significativo le caratteristiche del flusso del modello di mulino a vento senza una collisione. A seconda del valore del segno dell’angolo di slittamento, il valore dell’angolo di attacco deve essere significativamente inferiore a zero o significativamente superiore allo zero rispetto all’asse verticale del sistema di coordinate. “
A parte il vasto campo della medicina, è difficile pensare a un altro settore che è stato maggiormente influenzato dalla stampa 3D rispetto all’aerospaziale, con la NASA che gode dei vantaggi della stampa 3D per decenni, anche se oggi ci impressionano continuamente con componenti per razzi , concetti per nuovi I rover su Marte e persino la colonizzazione nello spazio . A livello più piccolo, abbiamo anche seguito numerose storie riguardanti progetti in cui scienziati, designer, ingegneri e studenti sono stati coinvolti nell’uso della stampa 3D per creare componenti innovativi .
