中國(guó)南極科考隊(duì)里的3D打印無(wú)人機(jī)

純白的冰蓋與蔚藍(lán)的天空交相輝映，色彩繽紛的集裝箱與雪地車隨著視線的拉升，越來(lái)越小……5月25日，在湘潭高新區(qū)，北航機(jī)械學(xué)院副教授梁建宏為我們展示了他用無(wú)人機(jī)從南極拍回的美麗畫面。

令人驚嘆的是，這架無(wú)人機(jī)是利用3D打印技術(shù)制作的，高新區(qū)的一家高科技小微企業(yè)——湖南萌境智能三維技術(shù)有限公司參與了這項(xiàng)“高大上”工程。

無(wú)人機(jī)為南極冰上機(jī)場(chǎng)建設(shè)采集資料

2014年11月18日至2015年3月27日，梁建宏跟隨中國(guó)第31次南極科考隊(duì)出征。他的行囊里，帶著6架無(wú)人機(jī)。它們伴隨梁建宏參與了近3萬(wàn)海里的總航程，主要拍攝了南極冰蓋的地形情況，采集了大量空中數(shù)據(jù)和圖片，為中國(guó)南極科考隊(duì)建立冰上機(jī)場(chǎng)提供了第一手準(zhǔn)確資料。機(jī)場(chǎng)建成后，中國(guó)極地野外科學(xué)考察、人員和物資運(yùn)輸以及極地應(yīng)急能力將大大提升，并為加入國(guó)際南極航空網(wǎng)創(chuàng)造條件。

梁建宏帶去的裝備中，最特別的，當(dāng)屬這架3D打印無(wú)人機(jī)。

“我們花了一個(gè)月設(shè)計(jì)這架無(wú)人機(jī)，運(yùn)用3D打印技術(shù)，制造只用了15天。”梁建宏告訴我們，它的支臂可以折疊，體積為15×15×45厘米，相當(dāng)于傳統(tǒng)機(jī)型的1／3。通過(guò)在南極的多次試飛，他們證明了無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)在－15℃至－20℃的低溫條件下，性能合乎要求。

梁建宏特別提到，一般情況，無(wú)人機(jī)在剛性梁折疊后，控制上會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。但是，這架可折疊的螺旋翼無(wú)人機(jī)，速度達(dá)到30－40公里／小時(shí)，試飛的結(jié)果證明結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度都不錯(cuò)。

性能卓越有望批量生產(chǎn)

以前，3D打印技術(shù)多運(yùn)用于傳統(tǒng)行業(yè)，無(wú)人機(jī)領(lǐng)域涉及較少。傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)均采用碳纖維材質(zhì)，做一套模具既貴且慢。而3D打印技術(shù)的運(yùn)用，攻克了這一難題。

“一套碳纖維的模具，做出來(lái)要三個(gè)月，成本是3D打印的20倍左右，而且不能修改�！绷航ê晔①�3D打印技術(shù)的先進(jìn)性。據(jù)他了解，將3D打印技術(shù)運(yùn)用于整機(jī)設(shè)計(jì)，并且在南極實(shí)地試飛的無(wú)人機(jī)，應(yīng)該是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

此次來(lái)潭，梁建宏特意探望湖南萌境智能三維技術(shù)有限公司的總經(jīng)理張波，分享了無(wú)人機(jī)試飛的經(jīng)驗(yàn)，并就下一步的合作與工藝流程開展探討，有望批量生產(chǎn)。

張波接觸3D打印技術(shù)已有6年，配合北航相關(guān)研究4年之久。在這次南極科考中，公司運(yùn)用粉末加工的3D打印技術(shù)，為北航以及中科院機(jī)械院研究所制作了一些新型無(wú)人機(jī)零部件。經(jīng)過(guò)大量的基礎(chǔ)和配套工藝的研究，這架無(wú)人機(jī)得以成型。

“你能想到的東西，只要轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)化文件，都能打印出來(lái)。高端如機(jī)器人、無(wú)人機(jī)，普通如手機(jī)殼等消費(fèi)品，都能應(yīng)用�！睆埐ǚQ，互聯(lián)網(wǎng)＋3D打印技術(shù)的運(yùn)用，將成為未來(lái)支撐行業(yè)的技術(shù)保障。