美国西南研究院(Southwest Research Institute)的工程师们正在为小型发电机开发一种冷却径向燃气轮机,为无人机(UAV)提供数千小时的电力,这是对目前只能运行几百小时的无人机涡轮机的重大改进。
涡轮机是一种旋转机械装置,当与发电机结合时,就能产生电能。
“这种涡轮机是发电机的一部分,类似于普通人在电力熄灭时普通人在家里产生电力的一部分,”SWRI机械工程师的大卫兰姆赎金表示。“我们创造的版本更紧凑,高效,适用于小型无人机的需求。”
目前的小型涡轮模型的问题是,在发电机的燃烧过程中,涡轮不断地沐浴在高温气体中,最终损坏或破坏它。
兰塞姆说:“涡轮温度越高,其性能就越好。”“但这些较小的涡轮机无法承受这种温度,所以我们设计了一种有微小气流通道的涡轮机,在不牺牲其性能的功率的情况下冷却涡轮机。通常情况下,对于小型涡轮机,你必须在性能和可靠性之间做出选择,但我们正在使两者成为可能。”
SwRI曾在发电厂和客机上使用的大型高温涡轮的内部通道上进行工作。为了创造这种内部有空气通道的小型复杂设计,工程师们使用了一种新型选择性激光熔化(SLM)机器,这种机器一层一层地制造金属零件。这台新的SLM机器于2017年12月抵达SwRI,它与其他3D打印机的不同之处在于,它是用来制造分层和高度精细的金属部件,而不是塑料部件。
为了利用新的SLM机器的能力,SwRI研究咨询委员会启动了金属添加剂启动强调研究协同(MAKERS)计划,这是一项内部研究和开发工作。MAKERS旨在鼓励SwRI研究人员在利用革命性新技术的项目上进行合作。这种新型涡轮机是MAKERS项目的首批产品之一。创客和其他内部研究项目投资于创新技术,最终使客户资助的项目受益。
兰塞姆说:“为我们和大型飞机提供动力的发电机已经有冷却涡轮,而用于小型飞机的这种大小的发电机没有。”“这是一个令人兴奋的工程挑战,能够用SLM机器打印零件是一个真正的优势。”
了下:3D打印•增材制造•立体光刻,M2M(机器对机器)




