Mark X 유니바디 3D 프린팅 드론: 설계, 제작, 비행 성능

최근 우리를 따라오셨다면 우리 새로운 최애 Mark X 파트인 유니바디 3D 프린팅 드론을 보셨을 겁니다. Mark X 부품의 규모, 강도, 표면 마감을 보여주기 위해 기획되었으나 실제로는 모든 기대를 뛰어넘었습니다. 이 글에서는 이 획기적인 작품의 설계 과정, 출력 전략, 비행 성능을 안내합니다.

드론 요구사항

처음부터 파트를 만들 때 명확한 요구사항 정의는 필수입니다. 이 드론에 대해 네 가지 핵심 기준을 정했습니다:

1. 유니바디 구조 - 단일 통합 쉘로 Mark X의 크기를 입증하고 다중 파트 조립이 만드는 약점을 제거.
2. IRIS+ 하드웨어 장착 - 모터, 제어 전자장치, 배선이 검증된 IRIS+ 드론 키트 선택. 내부 캐비티가 모든 부품을 수용하면서 무게중심 이동 없어야 하고, 빠른 반복을 위해 탈착 가능해야 함.
3. 서포트 없이 Onyx로 출력 - 전체 설계에 220cc 이상의 Onyx 사용. 빌드 시간을 3일 미만으로 유지하기 위해 탄소섬유 사용 최소화하고, Onyx의 70° 이상 오버행 무서포트 출력 능력을 활용해 지오메트리 설계.
4. Mark X 빌드 플레이트에 맞출 것 - 250mm 플레이트 치수 제약으로 창의적인 프로펠러 배치가 필요했으며 공기역학적 균형 유지.

설계와 반복

명확한 로드맵에도 불구하고 개념을 출력 가능한 현실로 바꾸는 과정엔 놀라움이 있었습니다. 네 개의 245mm 프로펠러를 배치하는 탑다운 스케치로 시작했습니다. 250mm 빌드 플레이트는 모터 마운트에 오직 5mm만 남겨 전후 프로펠러가 스케치에서 충돌했습니다. 후방 쌍을 더 높은 평면으로 올리면 충돌이 해결되고 모든 로터가 확보됩니다.

다음으로 Onshape에서 각 IRIS+ 부품을 모델링하고, 그 파일로 메인 바디의 내부 챔버를 깎아냈습니다. 맞춤 마운트로 전자장치를 중앙에 고정하고 케이블을 중공 암을 따라 깔끔하게 라우팅했습니다. Onyx가 70° 이상 각도에서 서포트 없이 출력 가능하므로 서포트 프리를 유지하기 위해 대대적인 재설계를 피했습니다. Eiger에 파일 업로드 후 예상 출력 시간은 약 이틀, 3일 목표 이내였습니다.

첫 비행은 성공했지만 완벽하게 맞지 않았습니다. 네 가지 개별 프로토타입을 더 제작하며 무게 분포, 모터 마운팅, 공기역학 표면을 지속적으로 개선했습니다. Mark X의 빠른 프로토타이핑 속도 덕분에 220cc 파트 재출력이 단 이틀이면 가능해 반복 개선이 수월했습니다.

비행 성능

모든 반복에서 드론은 원래 IRIS+ 플랫폼과 동등한 성능을 보였습니다. 균형과 추력의 미세한 차이는 비행 컨트롤러에서 쉽게 보정되었습니다. 전반적으로 3D 프린팅 설계는 동등한 안정성, 민첩성, 내구성을 제공합니다.

참고: 아직 설계를 다듬는 중이며 .stl 파일은 미공개입니다. 최종 반복 완료 시 공유 예정입니다. 페이스북, 트위터, 인스타그램, 링크드인에서 팔로우하며 업데이트를 확인하세요.