炸裂！SkyersJet項目挑戰(zhàn)3D打印涵道風(fēng)扇受阻

導(dǎo)讀：涵道風(fēng)扇（Ducted Fan）是指在自由螺旋槳的外圍設(shè)置涵道的一種推進裝置。它能夠產(chǎn)生更大的升力，且風(fēng)扇環(huán)括在涵道內(nèi)，既可阻擋風(fēng)扇氣動聲向外傳播，又結(jié)構(gòu)緊湊、安全性高。因此被用在許多小型垂直起降無人飛行器上。

△SkyersJet項目EDF進行推力測試 [來源：SkyersJet]

南極熊獲悉，SkyersJet項目正在開發(fā)3D打印EDF系統(tǒng)，項目旨在為遙控飛機制造高性能EDF發(fā)動機。EDF或電動管道風(fēng)扇是標準螺旋槳系統(tǒng)的替代品，能夠制造更高效的發(fā)動機。標準螺旋槳通常有1-4個葉片，可在露天自由旋轉(zhuǎn)。相比之下，管道風(fēng)扇包括一個彎曲的管道，將空氣輸送到葉片中，葉片的數(shù)量要更多。SkyersJet項目似乎使用了16個葉片，然而，在測試過程中遇到了一個嚴重的問題。

△SkyersJet項目EDF設(shè)計 [來源：SkyersJet項目]

SkyersJet項目表示他們的EDF系統(tǒng)旨在提供比現(xiàn)有EDF系統(tǒng)更有效的推力。為了實現(xiàn)這一點，風(fēng)扇的直徑比其他EDF大得多，這需要很大的扭矩。通常，這種直徑的風(fēng)扇或螺旋槳將與外轉(zhuǎn)子電機配合使用。但是，團隊選擇了內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，因為它們具有更高的功率重量比和更高的效率。項目使用高強度PETG3D打印葉片，然后將它們安裝在機加工的鋁制輪轂上。而管道本身是由多個部件3D打印出來的，然后組裝起來。

△測試過程

隨后團隊進行了測試，在“推力測試11”的視頻中，“災(zāi)難”發(fā)生了。因為EDF系統(tǒng)葉片的旋轉(zhuǎn)速度非�？�，而且SkyersJet項目的設(shè)計增加了風(fēng)扇直徑。因此，吸頭的速度將成比例增加。這巨大的離心力，讓葉片承受不了，直接裂開，整個系統(tǒng)失去平衡并在一瞬間炸成碎片。

如何重啟SkyersJet項目？

本次測試表明，高強度PETG似乎不適合這種應(yīng)用，或許可以使用強度更高的材料，例如帶有短切碳纖維的復(fù)合材料。因此，連續(xù)碳纖維3D打印似乎更適合這一應(yīng)用。如果纖維沿著葉片的長度排列，可以顯著增加強度。雖然這次項目測試失敗，但它體現(xiàn)了設(shè)計和材料可以極大地影響項目結(jié)果。期待SkyersJet項目的下一次改進！

△炸裂瞬間[來源：SkyersJet]

參考閱讀：

1. Thrust Test 11
2. SkyersJet Components
3. Watch a Spectacular 3D Print Failure