国内首架连续碳纤维复合材料 3D打印技术验证机试飞成功

碳纤维增强树脂基复合材料，是当前国内外飞机结构的主要用材具有轻质、高比强度和比刚度的特点，采用连续碳纤维增强复合材料，3D打印技术制造无人机部件，则可以保证轻量化无人机复杂拓扑结构设计的快速成型。

“同飞一号”验证机是航空航天与力学学院李岩教授科研团队的重要研究成果之一，团队长期以来致力于围绕大幅面复杂连续纤维增强复合材料增材制造技术和装备等领域，开展基础理论和关键技术的相关项目攻关。

图2 2.1m翼展的主机翼碳纤维3D打印骨架

“同飞一号”验证机是该项目阶段性成果在飞行器领域的验证，团队基于追风工作室的“天工”飞行平台，采用提出的基于连续纤维复合材料3D打印制造约束拓扑优化设计方法，设计了机身结构及零部件，并基于自主开发的连续纤维复合材料多轴机械臂3D打印系统制造了验证样机的主体结构（包括撑杆、蒙皮、机翼、翼肋、翼梁、副翼、尾翼和前翼等），实现了飞行器的大幅减重（结构重量仅856g），为有效载荷预留出了更多的重量空间。

在本次飞行试验中，“同飞一号”在机动性、耐用性、响应速度、飞行安全性和飞行稳定性等飞行性能方面均表现出色，充分显示了该技术在无人机制造领域的优势和潜力。