炸裂！SkyersJet项目挑战3D打印涵道风扇受阻

导读：涵道风扇（Ducted Fan）是指在自由螺旋桨的外围设置涵道的一种推进装置。它能够产生更大的升力，且风扇环括在涵道内，既可阻挡风扇气动声向外传播，又结构紧凑、安全性高。因此被用在许多小型垂直起降无人飞行器上。

△SkyersJet项目EDF进行推力测试 [来源：SkyersJet]

南极熊获悉，SkyersJet项目正在开发3D打印EDF系统，项目旨在为遥控飞机制造高性能EDF发动机。EDF或电动管道风扇是标准螺旋桨系统的替代品，能够制造更高效的发动机。标准螺旋桨通常有1-4个叶片，可在露天自由旋转。相比之下，管道风扇包括一个弯曲的管道，将空气输送到叶片中，叶片的数量要更多。SkyersJet项目似乎使用了16个叶片，然而，在测试过程中遇到了一个严重的问题。

△SkyersJet项目EDF设计 [来源：SkyersJet项目]

SkyersJet项目表示他们的EDF系统旨在提供比现有EDF系统更有效的推力。为了实现这一点，风扇的直径比其他EDF大得多，这需要很大的扭矩。通常，这种直径的风扇或螺旋桨将与外转子电机配合使用。但是，团队选择了内转子电机，因为它们具有更高的功率重量比和更高的效率。项目使用高强度PETG3D打印叶片，然后将它们安装在机加工的铝制轮毂上。而管道本身是由多个部件3D打印出来的，然后组装起来。

△测试过程

随后团队进行了测试，在“推力测试11”的视频中，“灾难”发生了。因为EDF系统叶片的旋转速度非常快，而且SkyersJet项目的设计增加了风扇直径。因此，吸头的速度将成比例增加。这巨大的离心力，让叶片承受不了，直接裂开，整个系统失去平衡并在一瞬间炸成碎片。

如何重启SkyersJet项目？

本次测试表明，高强度PETG似乎不适合这种应用，或许可以使用强度更高的材料，例如带有短切碳纤维的复合材料。因此，连续碳纤维3D打印似乎更适合这一应用。如果纤维沿着叶片的长度排列，可以显著增加强度。虽然这次项目测试失败，但它体现了设计和材料可以极大地影响项目结果。期待SkyersJet项目的下一次改进！

△炸裂瞬间[来源：SkyersJet]

参考阅读：

1. Thrust Test 11
2. SkyersJet Components
3. Watch a Spectacular 3D Print Failure