Drone monobloc imprimé 3D Mark X : conception, fabrication et performance de vol

Si vous nous suivez récemment, vous avez probablement vu notre nouvelle pièce favorite Mark X : un drone monobloc imprimé en 3D. Conçu comme une vitrine de l'échelle, la résistance et la finition de surface des composants Mark X, il a dépassé toutes les attentes en pratique. Dans cet article, nous parcourons le processus de conception, la stratégie d'impression et la performance de vol de cette pièce révolutionnaire.

Exigences du drone

Lors de la construction d'une pièce de zéro, définir des exigences claires est essentiel. Pour ce drone, nous avons identifié quatre critères clés :

1. Construction monobloc — Une coque unique intégrée démontre la taille de la Mark X et élimine les points faibles que créent les assemblages multi-pièces.
2. Compatible matériel IRIS+ — Nous avons choisi le kit drone IRIS+ éprouvé pour les moteurs, l'électronique de contrôle et le câblage. La cavité interne devait accueillir chaque composant sans décaler le centre de gravité, et les pièces doivent être amovibles pour itération rapide.
3. Imprimé en Onyx sans supports — Le design complet contient plus de 220 cm³ d'Onyx. Pour maintenir le temps de construction sous trois jours, nous avons minimisé l'usage de fibre de carbone et conçu la géométrie pour éviter les structures de support, tirant parti de la capacité de l'Onyx à imprimer sans support au-delà de 70° d'inclinaison.
4. Compatible plateau Mark X — Cette contrainte a nécessité un placement créatif des hélices pour respecter la dimension de 250 mm du plateau tout en maintenant l'équilibre aérodynamique.

Conception et itération

Malgré la feuille de route claire, transformer le concept en réalité imprimable a réservé des surprises. Nous avons commencé par une esquisse vue de dessus positionnant les quatre hélices de 245 mm. Le plateau de 250 mm ne laissait que 5 mm pour les supports moteurs, forçant les hélices avant et arrière à se croiser dans l'esquisse. Surélever la paire arrière dans un plan supérieur a résolu le conflit et maintenu tous les rotors dégagés.

Ensuite, nous avons modélisé chaque composant IRIS+ dans Onshape, utilisant ces fichiers pour creuser les chambres internes du corps principal. Des supports personnalisés maintenaient l'électronique centrée et acheminait les câbles proprement le long de bras creux. Comme l'Onyx peut imprimer sans support au-delà de 70°, nous avons évité une refonte lourde pour rester sans support. Après upload du fichier dans Eiger, le temps d'impression projeté était d'environ deux jours — bien en deçà de notre objectif de trois jours.

Bien que le premier vol ait réussi, le drone n'ajustait pas parfaitement. Nous avons continué d'itérer, produisant quatre prototypes distincts, chacun affinant la distribution de masse, le montage moteur et la surface aérodynamique. Grâce à la vitesse de prototypage rapide de la Mark X, la réimpression d'une pièce de 220 cm³ ne prend que quelques jours, rendant l'amélioration itérative simple.

Performance de vol

À chaque itération, le drone a performé à niveau du plateau IRIS+ original. De légères variations d'équilibre et de poussée étaient aisément compensées dans le contrôleur de vol. Globalement, le design imprimé 3D offre une stabilité, une agilité et une endurance comparables.

Note : Nous affinons encore le design et n'avons pas encore publié de fichier .stl. Une fois l'itération finale terminée, le fichier sera partagé. Suivez-nous sur Facebook, Twitter, Instagram et LinkedIn pour les mises à jour.