爆発! SkyersJet プロジェクトは 3D プリントされたダクトファンに挑戦

爆発! SkyersJet プロジェクトは 3D プリントされたダクトファンに挑戦
概要: ダクテッドファンは、自由プロペラの外側にダクトが設置された推進装置です。より大きな揚力を発生でき、ファンがダクト内に収納されているため、ファンの空力音が外部に広がるのを遮断できるだけでなく、コンパクトな構造で安全性も高くなっています。そのため、多くの小型垂直離着陸無人航空機に使用されています。
△ SkyersJetプロジェクト EDFが推力テストを実施 [出典: SkyersJet]
Antarctic Bear は、SkyersJet プロジェクトが遠隔操作航空機用の高性能 EDF エンジンの製造を目的とした 3D プリント EDF システムを開発していることを知りました。 EDF または電動ダクトファンは、標準のプロペラ システムの代替であり、より効率的なエンジンを実現します。標準的なプロペラは通常 1 ~ 4 枚のブレードを備えており、空気中で自由に回転します。対照的に、ダクトファンは、はるかに多数のブレードに空気を送る湾曲したダクトで構成されています。 SkyersJet プロジェクトでは 16 枚のブレードが使用されたようですが、テスト中に深刻な問題が発生しました。
△ SkyersJet プロジェクト EDF デザイン [出典: SkyersJet プロジェクト]
SkyersJet プロジェクトでは、EDF システムは既存の EDF システムよりも効率的な推力を提供するように設計されていると述べています。これを実現するには、ファンの直径が他の EDF よりもはるかに大きくなり、大きなトルクが必要になります。通常、この直径のファンとプロペラはアウトランナー モーターで使用されます。しかし、チームは、パワー対重量比が高く、効率も向上するという理由でインナーローターモーターを選択しました。このプロジェクトでは、高強度の PETG 3D プリントブレードを使用し、それを機械加工されたアルミニウムハブに取り付けました。パイプ自体は複数の部品から 3D プリントされ、組み立てられます。
△テストの過程 その後、チームはテストを実施し、「推力テスト11」のビデオでは「災害」が発生しました。 EDF システムのブレードは非常に高速に回転し、SkyersJet プロジェクトの設計によりファンの直径が大きくなったためです。したがって、吸引ヘッドの速度も比例して増加します。巨大な遠心力はブレードが耐えられないほど大きく、ブレードは壊れてしまいました。システム全体がバランスを失って、一瞬にして粉々に爆発しました。
SkyersJet プロジェクトを再開するにはどうすればいいですか?
このテストでは、高強度 PETG はこの用途には適していないことが示され、おそらく、チョップド カーボン ファイバーとの複合材など、より強力な材料を使用できる可能性があります。したがって、連続カーボンファイバー 3D プリントがこの用途に適していると思われます。繊維を刃の長さに沿って整列させると、強度が大幅に向上します。このプロジェクトは失敗しましたが、デザインと材料がプロジェクトの成果に大きく影響することを示しています。 SkyersJet プロジェクトの今後の改善を楽しみにしています!
△爆発の瞬間 [出典: SkyersJet]

参考: 1. 推力試験 11
2. SkyersJet コンポーネント
3. 3Dプリントの壮大な失敗を見る

SkyersJet、ファン、故障

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