波音用3D打印“人造冰”進行飛機認(rèn)證測試
近日，波音公司發(fā)現(xiàn)了3D打印在航空航天領(lǐng)域的另一個潛在應(yīng)用，該公司通過3D打印塑料和復(fù)合材料來模擬附加在機翼和其他表面結(jié)冰條件，此舉有助于簡化和降低飛機認(rèn)證過程的成本。目前，波音公司已經(jīng)向美國專利局提出專利申請。
如果你在一個晴朗的冬日早晨，你可能看到一棵樹或者草地上覆蓋著一個晶瑩的冰晶體，這些冰晶體是水滴接觸固體表面產(chǎn)生的突然結(jié)晶。整個過程非常的迷人，你甚至?xí)孟鄼C來拍攝這個過程。但是在飛機上，這是一個致命的危險，因為冰凝固在機翼前緣的邊緣，會降低飛機的空氣動力學(xué)，并增加了一個致命的失速風(fēng)險。
正是因為這樣，美國聯(lián)邦航空局和其他國家和國際航空機構(gòu)要求所有新飛機在遇冰的情況下仍可安全操作。以前，人們在飛機的表面建立大塊的冰，并把這些飛機放入放冷的風(fēng)洞進行測試，以此來檢驗該飛機是否能在這種情況下進行正常的飛行。
據(jù)波音公司透露，整個過程有著很大的缺點，那就是它非常的緩慢、昂貴，不精確，很多重要的變量不能有效的控制，這將很可能損壞一個非常昂貴的飛機。為此，該公司在測試中引進3D打印技術(shù)，針對特定的飛機，以樹脂或者其他材料創(chuàng)建人造冰的形狀，然后進行測試。
根據(jù)申請的專利，人造冰的產(chǎn)生首先要飛機的三維數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)模型制作出精確適應(yīng)到機翼表面的人造冰形狀。在那里，它們被連接到機翼的邊緣，并使用穩(wěn)定劑和雙面膠代替螺栓，這不僅有利于固定，而且還可以在測試完成后很輕松的把人造冰清除。
要制作人造并，首先需要根據(jù)性能，如密度、質(zhì)地等，在計算機的輔助下進行冰形狀的文件設(shè)計，以此產(chǎn)生一個模仿實際結(jié)冰條件的復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。冰的形狀可以根據(jù)需要評估的飛機的各項能力進行精確制造，以應(yīng)付各種突發(fā)情況。
波音公司說，這些形狀甚至可以印有標(biāo)識碼和標(biāo)記，以確保他們在正確的地方，并正確地排列。整個過程是基于一個高層次的流程圖設(shè)計，以減少制造的數(shù)字文件，其可以插入任何數(shù)量的3D打印機，并且可以使用塑料，金屬，復(fù)合材料，或其他材料進行打印，最后得到最終的形狀。
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