目前，名為Firefly的3D打印無(wú)人機(jī)正在建造中，以解決空軍機(jī)群中無(wú)人機(jī)的短缺。這些無(wú)人機(jī)可以由飛行中的戰(zhàn)斗機(jī)以0.8馬赫(約988公里/小時(shí))的速度發(fā)射。
當(dāng)然，這意味著AeroAstro實(shí)驗(yàn)室工程師開(kāi)發(fā)的無(wú)人機(jī)不是普通的3D打印四軸飛行器，因?yàn)镕irefly類(lèi)似于一個(gè)傾斜的軟飛艇或齊柏林飛船。
值得注意的是，F(xiàn)irefly的設(shè)計(jì)師在無(wú)人機(jī)的限制范圍內(nèi)工作，無(wú)論是尺寸還是容量。
正如麻省理工學(xué)院航空航天學(xué)教授約翰·漢斯曼(John Hansman)解釋的那樣，這是因?yàn)椤皼](méi)有那么大的運(yùn)輸速度可以從飛機(jī)上部署。它對(duì)渦輪機(jī)來(lái)說(shuō)太小，對(duì)電力來(lái)說(shuō)太快，但脈沖噴射帶來(lái)了散熱問(wèn)題。”
換句話(huà)說(shuō)，要設(shè)計(jì)一款符合空軍特定要求的無(wú)人機(jī)并不容易。
幸運(yùn)的是，螢火蟲(chóng)無(wú)人機(jī)是可能的，因?yàn)槁槭±砉W(xué)院航空航天實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在開(kāi)發(fā)解決方案。
例如，團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向鈦3D打印技術(shù)來(lái)構(gòu)建無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)，從而為無(wú)人機(jī)創(chuàng)造了緊湊但高效的機(jī)身，并選擇了小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)人機(jī)。
但另一個(gè)問(wèn)題是無(wú)人機(jī)燃料的燃燒速度。正如研究人員解釋的那樣，他們必須找到降低燃料燃燒速度的方法，這樣3D打印鈦無(wú)人機(jī)才能以0.8馬赫的速度飛行至少幾分鐘，而同樣大小的火箭通常只需要幾秒鐘就能完成燃料供應(yīng)。
“為此，研究小組將燃料(高氯酸銨推進(jìn)劑)與草酰胺抑制劑混合，作為‘燃速抑制劑’。從事這一項(xiàng)目的博士生托尼·陶(Tony Tao)解釋說(shuō)，這種混合物‘通過(guò)化學(xué)成分冷卻火焰并改變火焰結(jié)構(gòu)，從而減緩燃燒速度’。
這種燃料混合物將使螢火蟲(chóng)無(wú)人機(jī)達(dá)到所需的速度，最多飛行三分鐘，符合空軍的規(guī)格。
螢火蟲(chóng)無(wú)人機(jī)內(nèi)部分為兩個(gè)主要部分:無(wú)人機(jī)下部的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)部分，以及電子設(shè)備，包括有效載荷、航電和戰(zhàn)斗控制系統(tǒng)，安全絕緣在無(wú)人機(jī)上部。下部還集成了一個(gè)彈出的翅膀和尾巴，需要的時(shí)候可以起到幫助和引導(dǎo)的作用。
創(chuàng)新的3D打印無(wú)人機(jī)實(shí)際上是火箭和無(wú)人機(jī)的混合體，它仍然由AeroAstro的研究人員開(kāi)發(fā)。他們估計(jì)至少需要一年的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備螢火蟲(chóng)的飛行測(cè)試。