设计概述

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设计概述

英国南安普敦大学的工程师设计并放飞了世界上第一架“打印”出来的飞机，让飞机设计的经济学发生革命性改变。这款飞机名为“SULSA”(南安普敦大学激光烧结飞机的英文缩写)，是一种无人驾驶飞机，整个结构均采用打印这种方式，包括机翼、整体控制面和舱门。

设计详解

SULSA使用EOS EOSINT P730尼龙激光烧结机打印，通过层层打印的方式，打印出塑料或者金属结构。所有设备之间均没有扣件，使用“卡扣固定”技术连接在一起。因此，整架飞机可在几分钟内完成组装并且无需任何工具。 这款电动飞机翼展2米，最高时速接近100英里(约合每小时160公里)，巡航时几乎不发出任何声响。SULSA安装了马特-班尼特研制的微型自动驾驶仪，他是研究小组成员之一。激光烧结允许设计师打造通常情况下需要借助昂贵传统制造技术的形状和结构。这项技术让高度定制化飞机从提出设想到首次飞行在短短几天内便可成为现实。如果使用常规材料和制造技术，例如合成物，这一过程往往需要几个月时间。此外，由于制造过程无需任何工具，飞机的外形和体积能够在没有额外成本情况下发生根本性变化。

相关计划

SULSA研制计划由南安普敦大学计算工程学与设计研究部门的安迪-科纳和吉姆-斯堪兰教授领导。斯堪兰教授表示：“激光烧结过程的灵活性允许设计小组重新聚焦历史上出现的一系列技术和想法，由于费用过高，这些技术和想法成为常规制造的禁忌。其中一个想法涉及到反向螺旋交织网格结构的使用。这种类型的结构最初由巴恩斯-瓦利斯研制，曾用在威灵顿式重型轰炸机上，1936年上演第一次飞行。这种结构非常坚固并且重量轻，同时也非常复杂。如果采用常规方式制造，需要使用大量定制的零部件，组件之间需要黏合或者固定，费用极高。” 科纳指出：“激光烧结提供的另一个设计优势是可利用椭圆形机翼。空气动力学家几十年前就已知道椭圆形机翼能够减少阻力。‘喷火式’战斗机的椭圆形机翼性能极高，但制造难度和费用也高的惊人。激光烧结能够消除与复杂外形有关制造难度，SULSA采用椭圆形机翼设计并不会造成成本的提高。”

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SULSA是英国工程与物理学研究基金资助的DECODE计划一部分，这一计划涉及到一系列先进的制造技术，例如激光烧结，用于进行无人机的设计制造。自上世纪90年代初以来，南安普敦大学便处在无人自治航行器研发的最前沿，当时他们在南安普敦国家海洋学中心的滨水园区启动Autosub计划。Autosub是一种电动潜艇，在海冰下考察的次数超过300次，进行北海测绘工作，评估鲱鱼数量。

南安普敦大学设立了一项具有突破性的课程，学生可获得无人自治航行器设计硕士学位。设立这种课程在历史上是第一次，将于2011年9月开课。研究生可以参加这项为期一年的课程，学习设计、制造和操控全自动航行器。这一学位将涵盖海基、陆基和无人驾驶飞机，这种无人机通常用于在危险环境或者耗资较高情况下执行任务，例如海冰下方的勘探工作或者监视火山喷发的气体喷射。美国宇航局认为无人自治航行器将成为农业、地球观测和气候监视领域的“标准工具”。