Un team dei laboratori AeroAstro del MIT sta sviluppando un piccolo drone stampato in 3D per l’aeronautica militare statunitense che potrebbe essere schierato da un jet da combattimento e volare alla massima velocità per raccogliere dati preziosi e deviare le armi nemiche.
Il drone stampato in 3D, noto come “Firefly”, è stato costruito per colmare una lacuna nella flotta della Air Force per UAV compatti che possono essere lanciati durante il volo da un jet da combattimento e raggiungere velocità di Mach 0.8 (circa 988 km / h) .
Ovviamente, questo significa che il drone sviluppato dagli ingegneri AeroAstro non è il quadricottero stampato in 3D in casa , dato che Firefly assomiglia di più ad un dirigibile magro o ad uno zeppelin.
In particolare, i progettisti di Firefly lavorano con rigidi vincoli per il drone, sia in termini di dimensioni (deve essere un massimo di 2,5 pollici di larghezza e 17 pollici di lunghezza), sia di capacità (deve volare a Mach a 0,8 velocità per circa da due a cinque minuti).
Questo, come ha spiegato John Hansman, professore di aeronautica e astronautica del MIT, è perché “non c’era un veicolo con questa velocità, di queste dimensioni, che potesse essere dispiegato su un aereo. È troppo piccolo per una turbina e troppo veloce per l’elettricità, mentre un impulso pulsionale presenta problemi termici. ”
In altre parole, progettare un drone per adattarsi ai requisiti specifici dell’Air Force non è un’impresa facile.
Fortunatamente, e grazie all’ingegno dei ricercatori del laboratorio AeroAstro del MIT, sono state sviluppate soluzioni che rendono possibile l’esistenza dei droni Firefly.
Ad esempio, il team si è dedicato alla stampa 3D in titanio per costruire la struttura del drone, che ha consentito loro di creare un corpo compatto ma progettato in modo efficiente per l’UAV e ha optato per un motore a razzo su piccola scala per alimentare il drone.
Un altro problema sorto riguardava il tasso di combustione del carburante del drone. Come spiegano i ricercatori, hanno dovuto trovare un modo per rallentare la velocità di combustione del carburante al fine di consentire al drone in titanio stampato in 3D di volare a velocità di Mach 0.8 per almeno alcuni minuti, mentre un razzo delle stesse dimensioni userebbe tipicamente il suo carburante in pochi secondi.
Per fare questo, il team ha miscelato il carburante (un propellente di perclorato di ammonio) con un inibitore di ossamide, che agisce come un “soppressore del tasso di ustione”. Questa miscela, attraverso la composizione chimica, “raffredda la fiamma e cambia la struttura della fiamma in modo che in realtà bruci più lentamente “, ha spiegato Tony Tao, un dottorando che lavora al progetto.
Questa miscela di carburante consentirà al drone Firefly di raggiungere le velocità richieste e volare per un massimo di tre minuti, rispettando le specifiche dell’Air Force.
Internamente, il drone Firefly è diviso in due sezioni principali: il motore a razzo e le componenti del motore, che si trovano nella metà inferiore dell’UAV; e l’elettronica, compreso il suo carico utile, l’avionica e il sistema di controllo , che sono isolati in modo sicuro nella metà superiore del drone. La metà inferiore integra anche un’ala e una coda sporgenti che possono aiutare con la guida, se necessario.
L’innovativo drone stampato in 3D, che è in realtà qualcosa di un ibrido tra un razzo e un drone, è ancora in fase di sviluppo dai ricercatori AeroAstro, che stimano che ci vorrà almeno un altro anno prima che Firefly sia pronto per i test di volo.
