Команда выпускников Университета Бата под названием The Mach Initiative строит радиоуправляемый реактивный самолёт Kingchaser: он почти целиком напечатан на 3D-принтере из PETG и PPS-CF, а каркас собран из карбоновых стержней и алюминиевых элементов. Цель проекта — разогнать модель до 0,8 Маха и побить рекорд Гиннесса среди моделей самолётов, который уже девять лет принадлежит немецкому пилоту Нильсу Хербриху. Первый полёт промежуточной модели Kingfisher разработчики опубликовали на YouTube.
Источник изображения — tomshardware.com
Путь от Kinglet к Kingfisher
Всё началось с миниатюрного прототипа Kinglet из PETG, PET-CF и небольшого количества PLA. Реактивной турбины в нём ещё не было: вместо неё стоял электрический вентилятор в кольцевом канале (EDF) — безопасный и недорогой способ быстро проверять идеи. Конструкция была модульной: самолёт собирали из секций, поэтому сломанную деталь можно было заменить, не печатая весь корпус заново.
Когда Kinglet показал приемлемые характеристики, команда перешла к модели Kingfisher длиной чуть меньше метра. Её толкает миниатюрный турбореактивный двигатель Jetcat P60 с тягой 63 Н, а максимальная скорость составляет 205 миль/ч (330 км/ч). Сами разработчики подчёркивают, что этого двигателя недостаточно для рекорда и такой цели у него нет: задача Kingfisher — лишь доказать, что модель способна летать на реактивной тяге.
Из-за большего размера и намного более высоких нагрузок конструкцию пришлось серьёзно переработать по сравнению с Kinglet. Основным материалом остался PETG, а корпус двигателя напечатан из отожжённого PET-CF. Сам двигатель удерживает алюминиевая фурнитура, а остальную часть самолёта усиливает алюминиевый скелет.
Kingchaser: модель, созданная ради рекорда
Изначально инженеры планировали, что именно Kingfisher MK2 получит двигатель с тягой 150 Н и попытается разогнаться до 614 миль/ч (988 км/ч). Это оставило бы далеко позади самый быстрый в мире электрический дрон, скорость которого составляет 434 мили/ч (около 698 км/ч). Однако затем команда решила построить новый самолёт, на 20% крупнее Kingfisher, и назвала его Kingchaser, внеся в конструкцию значительные изменения.
Kingchaser весит около 9 кг (20 фунтов). Внешняя оболочка, как и раньше, в основном из PETG, но корпус двигателя вместо отожжённого PET-CF теперь напечатан из PPS-CF: при отжиге крупного корпуса возникало коробление, возможно из-за неравномерного нагрева. Поверх PPS-CF нанесено несколько слоёв углеродного волокна, а для крепления двигателя использованы алюминий и сталь.
От жара двигателя напечатанные детали защищают титановые экранирующие листы и алюминиевая лента. Алюминиевый скелет внутри PETG-корпуса заменили карбоновыми стержнями: это экономит вес и сокращает число деталей, которые приходится изготавливать на станках с ЧПУ.
Электроника и управление
В команде есть отдельный специалист по системам управления полётом и авионике. Kingchaser оснащён полностью инструментированной авионикой, которая собирает максимум телеметрии, а для пилотирования на высокой скорости предусмотрена FPV-система.
Для управления самолётом на элевонах установлены мощные сервоприводы с моментом 70 кгс·см (5,06 фут-фунта): на высокой скорости для отклонения этих поверхностей требуется значительное усилие.
Ключевые факты о проекте
- Kinglet — миниатюрный прототип с электрическим вентилятором EDF и модульной конструкцией из PETG, PET-CF и PLA.
- Kingfisher — модель чуть меньше метра с двигателем Jetcat P60 (тяга 63 Н), максимальная скорость 205 миль/ч (330 км/ч).
- Kingchaser — самолёт на 20% крупнее, массой около 9 кг, с корпусом двигателя из PPS-CF и каркасом из карбоновых стержней.
- Первоначальный расчёт — разогнаться до 614 миль/ч (988 км/ч) и превзойти рекорд Гиннесса, которому девять лет.
Когда ждать попытку рекорда
Дата попытки установить рекорд пока не объявлена. Следить за ходом работы можно по видеодневникам The Mach Initiative на её YouTube-канале.
