Mark X: монолитный 3D-печатный дрон — дизайн, сборка и полётные характеристики

Если вы следили за нами недавно, вероятно видели наш новый любимый элемент Mark X: монолитный 3D-печатный дрон. Задуманный как демонстрация масштаба, прочности и поверхностной отделки деталей Mark X, он превзошёл все ожидания на практике. В этой статье мы проходим через процесс проектирования, стратегию печати и полётные характеристики этой прорывной детали.

Требования к дрону

Строя деталь с нуля, определение чётких требований критично. Для этого дрона мы выделили четыре ключевых критерия:

1. Монолитная конструкция — единая интегрированная оболочка демонстрирует размер Mark X и устраняет слабые точки много-детальных сборок.
2. Совместимость с аппаратной частью IRIS+ — мы выбрали проверенный комплект дрона IRIS+ для моторов, управляющей электроники и проводки. Внутренняя полость должна вмещать каждый компонент без смещения центра тяжести, а детали должны быть съёмными для быстрой итерации.
3. Печать на Onyx без поддержек — полный дизайн содержит более 220 см³ Onyx. Чтобы удержать время печати под тремя днями, мы минимизировали использование карбона и спроектировали геометрию для избежания поддержек, используя способность Onyx печатать неподдерживаемые консоли свыше 70°.
4. Помещение на столе Mark X — это ограничение потребовало креативного размещения пропеллеров для соблюдения 250 мм стола при сохранении аэродинамического баланса.

Дизайн и итерации

Несмотря на чёткую дорожную карту, превращение концепции в печатаемую реальность принесло сюрпризы. Начали с вид-сверху эскиза, позиционируя четыре пропеллера по 245 мм. Стол 250 мм оставил всего 5 мм для моторных креплений, заставляя передние и задние пропеллеры сталкиваться в эскизе. Поднятие задней пары в более высокую плоскость решило конфликт и сохранило все роторы свободными.

Далее смоделировали каждый компонент IRIS+ в Onshape, используя эти файлы для вырезания внутренних камер основного тела. Кастомные крепления удерживали электронику в центре и прокладывали кабели аккуратно вдоль полых лучей. Благодаря способности Onyx печатать неподдерживаемые углы свыше 70°, мы избежали тяжёлой переработки для оставаться без поддержек. После загрузки файла в Eiger, прогнозируемое время печати — около двух дней — значительно ниже нашей трёхдневной цели.

Хотя первый полёт прошёл успешно, дрон не идеально вписался. Мы продолжали итерации, производя четыре различных прототипа, каждый уточняющий распределение веса, моторные крепления и аэродинамическую поверхность. Благодаря скорости прототипирования Mark X, перепечатка 220-см³ детали занимает пару дней, делая итеративное улучшение простым.

Полётные характеристики

В каждой итерации дрон показал производительность на уровне оригинальной платформы IRIS+. Незначительные вариации баланса и тяги легко компенсировались в полётном контроллере. В целом, 3D-печатный дизайн обеспечивает сравнимую стабильность, маневренность и выносливость.

Примечание: мы всё ещё дорабатываем дизайн и не выпустили .stl файл. После завершения финальной итерации файл будет опубликован. Следите за нами в Facebook, Twitter, Instagram и LinkedIn за обновлениями.