EO

4D-composietgeprinte dronevleugels die van vorm veranderen tijdens de vluctht (video)

11 mei 2022 om 11:57 uur

In Canada wordt gewerkt aan drone-vleugels die tijdens de vlucht van vorm kunnen veranderen. Professor mechanische, industriële en ruimtevaarttechniek Suong Hoa heeft hiervoor een 4D composietprinttechniek ontwikkeld.


De luchtvaartindustrie staat onder druk door hogere brandstofkosten en toegenomen controle op de milieu- en levenskwaliteitseffecten van vliegtuigen. Onderzoekers zijn op zoek naar nieuwe methoden om de kosten laag te houden en tegelijkertijd de algehele efficiëntie te verbeteren. De relatief nieuwe markt van onbemande luchtvaartuigen (UAV's, of drones) is geen uitzondering.

 

UAV's nemen een steeds grotere plaats in in luchtvaartkringen. In een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Composite Structures, presenteren Hoa en zijn co-auteurs een methode om UAV-vleugels goedkoper te maken en efficiënter tijdens de vlucht.

 

Met behulp van een techniek die Hoa ontwikkelde, bekend als het 4D-printen van composieten, voerden de onderzoekers een haalbaarheidsstudie uit naar de toepassing van een nieuwe manier om adaptive compliant trailing edge (ACTE) morphing wings te vervaardigen. De experimentele technologie vervangt de veelgebruikte scharnierende vleugelklep door een die aan het hoofdvleugellichaam is bevestigd maar tot 20 graden kan buigen.

"Ons artikel in het tijdschrift Composite Structures laat zien dat een UAV die dit soort vleugel gebruikt, een behoorlijke hoeveelheid belasting kan dragen voor kleine of middelgrote voertuigen", zegt Hoa.

 

Materiaalreacties gebruiken

4D-printen is vergelijkbaar met 3D-printen, behalve dat de factor tijd wordt toegevoegd. Het ruwe materiaal reageert op een bepaalde prikkel: water, koude of warmte bijvoorbeeld. De print wordt gemaakt in het platte vlak en vervolgens blootgesteld aan de stimulus, waardoor een reactie ontstaat en het object van vorm verandert. De vierde dimensie verwijst naar de gewijzigde configuratie van het ooit platte materiaal.

 

Composiet 4D-printen is complexer. In plaats van een zachte substantie te gebruiken die gewoonlijk wordt gebruikt door 3D- en 4D-printers, vertrouwt het op een pezige combinatie van lange, fijne filamenten die op hun plaats worden gehouden door een hars. Elk filament is 10 micron dik. De 4D-composietprinter rolt zijn filament-harsmengsel uit in ultradunne lagen in een hoek van 90 graden van elkaar. De lagen worden vervolgens samengeperst en uitgehard in een oven op 180˚C, en vervolgens afgekoeld tot 0˚C, waardoor een object ontstaat dat stijf maar niet broos is.

 

De auteurs zeggen zo een stuk materiaal te kunnen maken met een uniforme kromming die is ingeklemd tussen de boven- en onderoppervlakken van de vleugelflap. Het geheel is flexibel en sterk genoeg om de 20-graden vervorming te ondersteunen die de vleugel nodig heeft voor vluchtmanoeuvreerbaarheid.

 

"Het idee is om een ​​vleugel te hebben die tijdens de vlucht gemakkelijk van vorm kan veranderen, wat een groot voordeel zou zijn in vergelijking met vliegtuigen met vaste vleugels", zegt Hoa.

 

Platte pakketjes

Hij gelooft dat de composiet 4D-technologie een groot potentieel heeft voor allerlei toepassingen. De transporteerbaarheid van de producten, zegt hij, is een grote aantrekkingskracht. "Omdat het plat is, is het gemakkelijk te verpakken om naar afgelegen gebieden te verzenden, van het verre noorden van Canada tot de ruimte."

 

Gerelateerd nieuws

Noodhulpdrone Twente haalt 120 km/u

Noodhulpdrone Twente haalt 120 km/u

Studententeam DroneTeam Twente heeft haar nieuwste drone onthuld: Thunderbird. De drone is ontworpen voor medische hulpverlening en maakt gebruik van een uniek, efficiënt vleugelontwerp en haalt een topsnelheid van 120…

Oekraïense soldaat post video over verouderde technologie in Russische drones

Oekraïense soldaat post video over verouderde technologie in Russische drones

In de strijd tussen Rusland en Oekraïne is gemeld dat de kleine drones van Rusland een dodelijke tol eisen van de Oekraïense troepen. Een nieuwe video onthult echter dat de zeer efficiënte precisie-drones niet zo…

Politie start met pilot automatische drone

Politie start met pilot automatische drone

De politie start een pilot met een automatische drone. Dit zelfvliegende luchtvaartuig kan worden ingezet om sneller een actueel beeld te krijgen van incidenten.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Gecodeerde, contactloze veiligheidsschakelaar PSEN cs5 en PSEN cs6 Veiligheidsschakelaar voor de hek- en positiebewaking

PSENcode is zowel bedoeld voor de standbewaking van afschermingen volgens EN 60947-5-3 als voor de positiebewaking. Door...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tevema
Tevema

Leverancier van technische standaardveren en normdelen, leverbaar uit voorraad.

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 mei 2022, Hannover (De)

Hannover Messe

The lead theme Industrial Transformation spotlights the topics of digitalization and sustainability.

31 mei 2022, Düsseldorf

World Electrolysis Congress

Goal: tackle the remaining bottlenecks to rolling out electrolysers at scale and pace

31 mei 2022, Veldhoven

Business Software Event

Platform waar digitaliseringsvraagstukken voor de maakindustrie centraal staan

Meer agendapunten »