2万飞一次的"钢铁侠战甲",背后的3D打印奥秘
只需三百多万(44万美元),你就能拥有一套让你像钢铁侠一样翱翔天际的飞行装备。

如果觉得贵,花两万多体验一次也算足够惊艳。
人人成为能飞的钢铁侠,不是科幻电影的剧情,而是飞行背包技术带来的现实。
一家名为Gravity Industries 的英国科技公司开发的喷气式飞行服(Jet Suit)正在将这个看似遥不可及的梦想变成触手可及的体验。

这套高科技装备有哪些3D打印应用和奥秘?
让我们一起揭开背后的面纱,看看3D打印如何让"钢铁侠"战甲起飞。
关于Gravity Industries
2016年,公司创始人Richard Browning开始了他的人类飞行之旅。他购买了第一台喷气发动机,并开始开发喷气背包。

在不到一年的时间里,就凭借其令人瞩目的"重力挑战"项目吸引了众多赞助商和投资者的目光,其中包括著名比特币大亨及风险投资家Tim Draper。在这些资源的支持下,Gravity Industries公司诞生。

公司的核心产品—Jet Suit,是一套将人体、机器和心智融为一体的全新飞行系统。
如Browning所说:"我一直热衷于非同寻常的挑战和探索未知,能够看到这个梦想变为现实真是令人难以置信。"
Jet Suit的技术细节
根据公开资料(如有误请读者指正),Jet Suit具有以下技术特征:
1. 推进系统:
Jet Suit使用5个微型燃气轮机,其中4个安装在手臂上(每只手臂两个),1个安装在背部。
这套系统能够产生超过300磅(约136公斤)的推力,拥有1,050马力。

2. 燃料:
使用航空煤油(Jet A-1)作为燃料,储存在背部的油箱中。
油箱容量超过5加仑(约19升)。
3. 飞行性能:
- 最高速度:每小时136公里
- 飞行时间:最长7分钟
- 载重能力:能够承载200磅(约91公斤)重的人员进行飞行

4. 重量:全负载时重约30公斤。
5. 价格:这套高科技装置的售价约为440,000美元,或者可以在Gravity指定的设施进行安全、受控的环境下测试体验,单次体验价格约3500美元(约25000人民币体验一次)。

如果是带培训课程的体验,则升级为8500USD一次

3D打印技术:实现飞行梦想的关键
在Jet Suit的开发过程中,Gravity Industries面临着一个关键挑战:他们需要一种能够模仿有机物质特性的材料,以确保飞行体验既舒适又安全。这就是3D打印技术发挥作用的地方。

3D打印聚丙烯PP发挥大用途,Ricoh3D满足了PP材料特性的开发需求:
轻量化:减轻整体重量,提高飞行性能。
耐温:能够承受喷气发动机产生的高温。
强度高:确保结构稳定性。
耐化学性:抵抗燃料和润滑油的腐蚀。
灵活性:提供一定的缓冲作用,增加舒适度和安全性。
可回收性:90%可回收,符合可持续发展要求。
公司强调了3D打印PP材料的重要性:
"人类非常强壮,这要归功于我们身体的宽容性:我们弯曲和弹性,减少了跌倒时的冲击。这正是聚丙烯所满足的。"

3D打印还带来了设计自由度的突破:
"3D打印聚丙烯的设计自由度显著减少了飞行服的零件数量,将多个组件整合为一个,比其他制造方法需要胶合和螺栓固定的组件少得多。
聚丙烯还使得创建多功能组件成为可能,有许多内部流动部件可以通过飞行服移动空气以保持冷却。"
3D打印技术不仅提高了设计的灵活性,还大大缩短了生产周期。
Ricoh 3D的工程经理Mark Dickin解释道:"以前制作核心飞行服结构,手动铆接和螺栓连接需要两周以上的时间。现在,打印时间仅为24小时,将组装时间从两周缩短到两天。"
这种效率的提升不仅加快了产品开发的速度,
Gravity首席设计师Sam Rogers所说:"3D打印的乐趣在于能够在迭代之间逐步调整设计,而无需重新定制所有模具,也没有从头开始的重复耗时延误。"
Jet Suit的3D打印零件总结
1. 涡轮臂架:
使用直接金属激光烧结(DMLS)技术3D打印铝制涡轮臂架,用于容纳喷气发动机并控制飞行服的轨迹。
这种方法可以实现轻量化但强度高的设计,将多个部件整合为一个简化的单元。

2. 聚合物线缆布线和电子外壳:
这些部件使用EOS技术进行3D打印,采用聚合物材料。
3. 内部流动部件:
打印了一系列柔性3D打印聚丙烯(PP)内部流动部件,这些部件提供通风功能,并有机地贴合穿戴者,创造出独立飞行的错觉。
首席设计师Sam Rogers解释道:
"Jet Suit几乎完全由3D打印的聚丙烯、尼龙和铝制成。我们几乎尝试了所有可用的3D打印工艺,SLS因其设计灵活性、表面光洁度和坚固性而成为明显的赢家。"


电动飞行服的用途
除了娱乐和表演用途,飞行背包还展现出了巨大的实用潜力,特别是在搜救领域。

Gravity已经进行了搜救试验,并开展了商业飞行培训。
此外,Jet Suit还在英国电视节目Top Gear上进行了竞速展示。
而重要的应用,可能还是在军事:
Jet Suit已经在全球范围内进行了多次军事和救援演示:

有趣的是飞行士兵在各种作战场景下的模拟与配合,除了一开始视频与航母的互动,其他还有比如:

与英国皇家海军合作用于进行"访问、登船、搜索和扣押"演习,以及与荷兰海军陆战队探索在特种作战中的应用。
这些演示展示了飞行背包在特殊军事行动和救援任务中的潜在价值。

写在最后
飞行背包的技术突破,离不开3D打印技术。
它不仅提供了制造的便利性和灵活性,还推动了设计理念的革新。
随着创新延续,据称下一代还将推出纯电版本的飞行背包。
也许在不久的将来,"个人飞行器"将与其他低空经济载具并行,成为人们生活的一部分。
而这一切,都要从一个简单的问题开始:一套让你飞上天的装备,究竟藏着什么3D打印的奥秘?

(正文内容结束)
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