Ingenjörer från Southwest Research Institute utvecklar ett kylt, radiell gasturbin för en liten generator som ger tusentals timmar el till ett obemannat flygfordon (UAV), en betydande förbättring av nuvarande UAV -turbiner som bara fungerar några hundra timmar innan de slits ut.

Turbiner är roterande mekaniska anordningar som, i kombination med en generator, producera elektrisk kraft.

"Denna turbin är en del av en generator som liknar vad en genomsnittlig person kan använda för att generera el i sitt hem när strömmen går, "sa David Ransom från SwRI:s maskintekniska division." Den version vi skapar är mer kompakt och effektiv, skräddarsydd för behoven hos en liten, obemannade flygplan. "

Problemet med nuvarande små turbinmodeller är att under generatorns förbränningsprocess, turbinen badas ständigt i högtemperaturgas som i slutändan skadar eller förstör den.

"Ju varmare turbinen blir, desto bättre prestanda, "Ransom sa." Men dessa mindre turbiner kan inte överleva temperaturen, så vi har designat en som har små luftflödespassager som kyler turbinen utan att offra kraften i dess prestanda. Normalt med små turbiner måste du välja mellan prestanda eller tillförlitlighet, men vi gör det möjligt att ha båda. "

SwRI har arbetat med interna passager av högtemperaturturbiner på stora versioner som används i kraftverk och passagerarflygplan. För att skapa det lilla, invecklad design med interna luftpassager, ingenjörer använder en ny selektiv lasersmältningsmaskin (SLM), som bygger metaldelar lager för lager. Den nya SLM -maskinen, som anlände till SwRI i december 2017, skiljer sig från andra 3D-skrivare genom att den är byggd för att tillverka lagrade och mycket detaljerade metalldelar snarare än plastdelar.

För att utnyttja förmågan hos den nya SLM -maskinen, SwRI:s rådgivande kommitté för forskning lanserade programmet Metals Additive Kickoff Emphasizing Research Synergies (MAKERS), ett internt forsknings- och utvecklingsarbete. MAKERS är utformat för att uppmuntra samarbete mellan SwRI -forskare om projekt som använder den revolutionerande nya tekniken. Den nya turbinen är en av de första produkterna från MAKERS -programmet. MAKERS och andra interna forskningsprogram investerar i innovativ teknik som i slutändan gynnas av kundsponsrade program.

"Generatorer som ger oss och stora flygplan ström har redan kylda turbiner, En generator av denna storlek för ett litet fartyg gör inte "Ransom sa." Det är en spännande teknisk utmaning, och att ha möjlighet att skriva ut delar med SLM -maskinen är en verklig fördel. "