3Dプリントタービンにより小型ドローンの数千時間稼働が可能に

3Dプリントタービンにより小型ドローンの数千時間稼働が可能に
2018年9月9日、アンタークティック・ベアは海外メディアから、サウスウェスト研究所(SwRI)のエンジニアが、発電機と組み合わせることで無人航空機(UAV)に数千時間の電力を供給できる3Dプリントの小型ガスタービンを開発していることを知りました。 数百時間しか稼働できずに消耗してしまう既存の UAV タービンは、改良できる可能性があります。


△SwRIはプロ仕様の3Dプリンターを使用して冷却ラジアルガスタービンを開発
タービンは、発電機と組み合わせることで電気を生み出す回転機械装置です。現在のドローン用タービンの問題点は、燃焼プロセス中にタービンが常に高温のガスに浸され、最終的には損傷したり破壊されたりする点です。 SwRI のエンジニアによれば、彼らが開発中の新バージョンは「よりコンパクトで、より効率的で、小型無人航空機のニーズに合わせて調整されている」とのことです。

「タービンの稼働温度が高ければ高いほど、性能は向上する」と、SwRI 機械工学部の David Ransom 氏は言う。 「しかし、これらの小型タービンでは温度に耐えられないので、私たちは性能を犠牲にすることなくタービンを冷却できる小さな空気流路を備えたタービンを設計しました。通常、小型タービンでは性能と信頼性のどちらかを選ばなければなりませんが、私たちは両方の長所を兼ね備えることができます。」

SwRI のエンジニアは、発電所や旅客機で一般的に使用されている大型の高温タービンの内部通路に取り組みました。彼らは、新しい選択的レーザー溶融(SLM)積層造形機を使用して、内部に空気チャネルを備えた小さくて複雑なデザインを作成しています。 SLM テクノロジーは、高出力密度レーザーを使用して、金属粉末を層ごとに溶かして融合します。

新しい SLM 3D プリンターの機能を活用するために、SwRI は Metals Additive Kickoff Emphasizing Research Synergies (MAKERS) と呼ばれる社内 R&D プログラムを立ち上げました。新しいタービンは MAKERS プログラムの最初の製品の 1 つです。

「我々や大型航空機に動力を供給する発電機には冷却タービンが備わっており、そのサイズの発電機は小型航空機には使えない」とランサム氏は語った。 「これはエキサイティングなエンジニアリングの挑戦であり、SLM マシンを使用して部品を 3D プリントできたことは大きな利点でした。」


出典: 3ders


タービン、製品設計、金属 3D プリント

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