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일부 기술 회의론자들 에게는 놀랍게도 VTOL(수직 이착륙) 항공기의 새로운 세계가 이륙하기 시작했습니다. 헬리콥터처럼 비행하고 착륙하지만 더 빠른 속도와 더 낮은 운영 비용으로 비행하는 VTOL 항공기의 영상을 보셨을 것입니다. 이 기술의 고유한 특성으로 인해 VTOL 기업은 많은 부품을 생산하기 위해 적층 제조(AM)로 눈을 돌리고 있습니다. 그리고 그들은 왜 안 할까요? 더 작은 규모의 이전 제품인 쿼드콥터는 종종 3D 인쇄 구성 요소에도 의존합니다.

Horizon Aircraft의 VTOL 개념

이 분야의 신생 기업 중에는 2008년에 설립되어 하이브리드 전기 VTOL 차량에 중점을 둔 캐나다 기반의 Horizon Aircraft 가 있습니다 . 주력 기체는 Cavorite X5로, 수직 이착륙을 위한 일련의 팬을 드러내기 위해 열리고 전통적인 전방 비행을 수행할 때 닫히는 특허받은 날개가 특징입니다. 성공적으로 제작되면 Horizon의 차량은 Medvac, 장기 수송, 재해 구호, 지역 화물 및 승객 수송 등과 같은 용도로 사용될 것입니다.

Horizon에는 CAD 설계, 신속한 3D 프린팅 부품 프로토타이핑 및 품질 검증을 사내에서 유지하여 빠르고 효율적인 결과를 달성하는 간결한 엔지니어링 팀이 있습니다. 이 회사는 R&D를 위한 미 공군 국방부 AFWERX 계약에서 220명 이상의 지원자 중 상을 받은 11개 회사 중 하나로 선정되었습니다. 현재 Horizon Aircraft는 성공적으로 비행 테스트를 진행 중인 50% 규모의 프로토타입을 완성했습니다.

이를 달성하기 위해 Horizon Aircraft는 설계 반복과 기성품에서 사용할 수 없는 부품 확보를 위해 3D 프린팅에 크게 의존해야 했습니다. 이 회사는 캐나다의 선도적인 3D 프린터 솔루션 제공업체 중 하나인 CAD MicroSolutions를 선택했습니다 .

캐나다의 3D 프린팅

캐나다의 AM 에코시스템에 대한 PRO 기사 에서 논의된 CAD Micro는 3D 프린터의 리셀러일 뿐만 아니라 엔지니어링, 교육, 스캐닝 서비스 등을 제공합니다. 엄선된 고유한 3D 프린터를 제공하므로 해당 솔루션이 리셀러에게 기대하는 일반적인 기계가 아닙니다. 경험이 풍부한 엔지니어와 기술 전문가로 구성된 팀이기 때문에 장비 판매를 넘어 비즈니스에 맞는 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있습니다.

이것은 3D 프린팅 생태계가 초기 단계에 있지만 석유 및 가스 산업과 함께 호황을 누릴 것으로 예상되는 캐나다에서 독특한 이점입니다. Horizon Aircraft가 추구하는 높은 목표 유형을 달성하는 데 필요한 품질 수준에서 그러한 서비스를 제공하는 공급자는 거의 없습니다. CAD Micro는 Horizon 팀과 협력하여 비교적 저렴한 고온 압출 3D 프린터로 유명한 INTAMSYS 의 FUNMAT PRO 410 을 구매하도록 지시했습니다 .

사내에서 3D 프린팅 도입

FUNMAT PRO 410은 비용 측면에서 아웃소싱 부품 생산과 동등하기 때문에 Horizon은 지적 재산이 작업장을 떠나야 한다는 두려움 없이 AM을 사내로 가져올 수 있었습니다. 개방형 재료 시스템으로서 프린터를 사용하여 팀은 항공기에서 기능적으로 인쇄된 부품의 80%를 HTN-CF로 인쇄할 수 있었습니다. 여기에는 기계의 크고 가열된 빌드 플레이트와 챔버 덕분에 직경이 12인치인 구성 요소가 포함되었습니다. FUNMAT PRO 410의 산업용 빌드 품질은 또한 논스톱 생산을 가능하게 했습니다.

전체적으로 Horizon Aircraft는 항공기용으로 780개 이상의 부품을 인쇄했으며 각 부품은 여러 번의 반복을 거쳤습니다. 여기에는 예를 들어 소음 수준 추력 및 모터 호환성을 최적화하기 위한 임펠러 수정이 포함됩니다.

물리적 설계 반복은 일반적으로 매우 비용과 시간이 많이 소요되는 프로세스로, 새로운 항공기 제조에 대한 진입 장벽을 훨씬 더 높게 만듭니다. 그러나 FUNMAT PRO 410을 사용하면 기존 제조 방법에 비해 각 개별 구성 요소를 보다 철저하고 비용 효율적이며 신속하게 최적화하여 상당히 단축된 시간 내에 기능적 프로토타입을 생산할 수 있었습니다.

VTOL 테스트 비행

이 회사는 절반 크기의 프로토타입 항공기에 대한 첫 번째 테스트 비행 영상을 방금 게시했습니다. 차량의 길이는 15피트, 무게는 거의 500파운드, 날개 길이는 22피트이며 시속 175마일 이상에 달할 수 있습니다. 이 비디오는 시스템 이중화 테스트를 위해 팬의 20%를 비활성화한 상태에서 단 65%의 전력으로 전체 호버링을 수행하는 차량의 능력을 보여주었습니다.

Horizon Aircraft는 이 흥미롭고 새로운 분야에서 일하는 많은 신생 기업 중 하나일 수 있지만 엔지니어링 기술과 저렴한 사내 AM의 조합을 통해 도움이 되는 것으로 입증되었습니다. AFWERX 계약의 1단계와 Cavorite X5의 스케일 프로토타입을 성공적으로 완료한 Horizon은 다음 프로젝트인 본격적인 차량 제작에 착수할 것입니다.