W dobie rozwoju technologicznego druk 3D staje się kluczowym narzędziem wspierającym nowoczesne badania naukowe i przemysłowe. Dobrym przykładem jest współpraca firmy Omni3D z Poznania z Lotniczą Akademią Wojskową (LAW) w Dęblinie. Efektem tego partnerstwa było stworzenie modelu samolotu FA-50 w skali 1:14, który stanowi integralną część pracy magisterskiej poświęconej analizie właściwości aerodynamicznych tej maszyny.
Cel projektu
Celem projektu było stworzenie dokładnego, drukowanego w 3D modelu południowokoreańskiego samolotu FA-50 Fighting Eagle, który miał zostać wykorzystany do szczegółowych badań aerodynamicznych w tunelu aerodynamicznym. Samolot jest produkowany przez Korea Aerospace Industries (KAI) z siedzibą w Sanam-myeon. Piloci z 23. Bazy Lotnictwa Taktycznego w Mińsku Mazowieckim będą operować tymi samolotami, co czyni je istotnym uzupełnieniem Sił Zbrojnych RP.
Badania prowadzone na modelu mają na celu pogłębienie wiedzy o właściwościach aerodynamicznych FA-50, w tym określenie podstawowych charakterystyk aerodynamicznych oraz analizę sił i momentów działających na samolot w szerokim zakresie kątów natarcia i znoszenia. Dodatkowo model pełni funkcję edukacyjną dla inżynierów i naukowców, wspierając zrozumienie złożonych zjawisk aerodynamicznych oraz odgrywając ważną rolę w szkoleniu pilotów.
Wyniki badań będą istotne dla przyszłego rozwoju i optymalizacji konstrukcji, potencjalnie umożliwiając modyfikacje strukturalne prowadzące do poprawy osiągów samolotu.
Ustalono, że model FA-50 zostanie wykonany w skali 1:14, co umożliwia prowadzenie eksperymentów przy zachowaniu właściwych proporcji aerodynamicznych. Taka skala sprawia, że model jest wystarczająco duży, aby wiernie odwzorować cechy aerodynamiczne pełnowymiarowego samolotu, a jednocześnie na tyle mały, aby zmieścił się w dostępnym tunelu aerodynamicznym przeznaczonym do badań..
Realizacja projektu
Lotnicza Akademia Wojskowa przekazała firmie Omni3D cyfrową wersję samolotu w formie modelu 3D. Firma Omni3D została wybrana do realizacji projektu ze względu na wcześniejsze doświadczenie w realizacji podobnych zadań
„Omni3D wyróżnia się profesjonalnym podejściem do każdego projektu, starannie dobierając technologię druku tak, aby zapewnić najwyższą jakość i precyzję. Każdy detal jest dokładnie przygotowany, co gwarantuje idealne dopasowanie wszystkich komponentów. Dzięki przemyślanemu podziałowi części oraz praktycznym systemom łączenia końcowy montaż całego modelu będzie szybki i nieskomplikowany.” – powiedział Dr. Zbigniew Czyż.
W Poznaniu, w siedzibie Omni3D, proces rozpoczął się od analizy i przygotowania do druku oraz wyboru materiałów. „Do druku tego typu modeli zazwyczaj rekomendujemy filamenty PLA lub PET-G. Jednak ponieważ model miał być klejony, szlifowany i malowany, zdecydowaliśmy się na filament ABS-42, który oprócz wysokiej trwałości i wytrzymałości umożliwia tego typu obróbkę końcową.” – mówi Grzegorz Król, Specjalista druku 3D w Omni3D.
Model o wymiarach 100 cm × 70 cm musiał zostać podzielony na sekcje, aby zmieścić się w obszarze roboczym przemysłowej drukarki Omni TECH+, wynoszącym 530 × 500 × 570 mm. Aby wiernie odwzorować wszystkie detale, zastosowano dwie średnice dysz. Większa dysza 0,8 mm została wykorzystana do drukowania kadłuba samolotu, co pozwoliło uzyskać dużą, wytrzymałą część przy krótszym czasie wydruku w porównaniu do dyszy 0,4 mm. Dysza 0,4 mm została przeznaczona do drukowania cienkich elementów, takich jak skrzydła i powierzchnie stateczników.
Każda z podzielonych części została zaprojektowana z dodatkowymi zakładkami zwiększającymi powierzchnię klejenia, co zapewniło trwałe i sztywne połączenia podczas montażu.
Cały proces drukowania trwał około pięciu dni.
Gotowy model został dostarczony do Lotniczej Akademii Wojskowej, gdzie przejdzie dodatkową obróbkę końcową. Następnie zostanie przekazany do Centrum Innowacji i Zaawansowanych Technologii Politechniki Lubelskiej w celu przeprowadzenia badań w tunelu aerodynamicznym. Obiekt ten umożliwia symulację warunków lotu, a szczegółowe pomiary i obserwacje wykonane z wykorzystaniem drukowanego modelu dostarczą cennych danych do analizy. Z niecierpliwością oczekujemy wyników.
Wyniki i korzyści
Współpraca między Lotniczą Akademią Wojskową w Dęblinie a Omni3D przyniosła wymierne korzyści dla obu stron. Dla LAW oznacza ona nie tylko wsparcie akademickie dla pracy magisterskiej, ale również możliwość wykorzystania najnowocześniejszych technologii, co podnosi jakość prowadzonych badań naukowych. Dla Omni3D projekt stanowi doskonałą okazję do zaprezentowania możliwości innowacyjnych technologii w praktyce, co może przełożyć się na kolejne kontrakty oraz rozwój współpracy z sektorem wojskowym i akademickim. Z niecierpliwością oczekujemy kolejnych ambitnych projektów tego typu w przyszłości.
