缜密的飞机设计过程
由于航力学院现有三维打印机的最大打印幅度为28厘米，因此，28厘米成为微小飞机实验室师生们设计该微型飞机的特征尺寸，即翼展的指定参数。设计一架既适合三维打印又能够飞起来的飞机，并非易事，需要缜密的考量，飞机要足够轻并兼顾三维打印工艺的特点。
在飞机初步设计阶段，师生们先是根据翼展28厘米这一数据，以及实验室前期的相关微型飞机的性能指标，大致估算出待设计飞机的起飞重量、飞机高度、发动机拉力、电磁舵机驱动力矩等设计目标和参数，进而确定出飞机的总体布局和构型方案。

进入详细设计阶段后，一名负责CAD建模的同学利用AutoCAD软件在电脑上进行全机制图，并在虚拟环境中根据材料的密度和体积估算飞机的重量；一名同学绕线圈，设计、制作适合微型飞机舵面连接形式的电磁舵；而另两名同学则分头拿着电机在自制的发动机推力测试系统上测量发动机的推力，以及利用美国航空航天局的气动软件Tunnel分析飞机的升力和阻力等气动性能数据。上述工作完成后，根据综合测得的发动机推力、计算的飞机升力和阻力，以及早先飞机预设的目标参数，对所做的飞机方案进行评估。方案评估中，飞机的重量至关重要，被严格控制。
经过一轮缜密的飞机设计过程后，飞机被确定为：上单翼、前拉式驱动、后三点式起落架布局、型尾翼、矩形机翼和平尾、三角形垂直安定面、半圆形方向舵、升力面镂空和杆式机身；机翼翼型采用相对厚度为0.1的平板翼。最终，飞机CAD电子图纸被转换为三维打印机识别的STL格式，以备三维打印机打印。

三维打印的微型飞机
作为一项奇妙有趣的高新技术，3D打印近两年来逐渐进入人们的视野。至今为止，三维打印技术仍处于起步阶段，加上打印耗材种类有限、打印尺寸较小、打印材料强度偏弱等因素限制，仅有为数不多的航空公司或个人在飞机或航模的零件制造方面进行了尝试，或者打印出一些不能飞的小飞机静态模型用做摆设。据实验室沈海军教授介绍，此次同济大学三维打印微型飞机成功试飞，在国内尚属首例，它展示了3D打印技术在微小飞机设计与制造领域上应用的可行性。

图（左）3D打印的飞机骨架 图（右）加了电子装备与蒙皮的3D打印飞机

本次三维打印的微型飞机为固定翼，红外遥控，遥控范围20米左右，适于室内飞行，可平放于掌心。该飞机的特点可概括为两个字，“小”和“轻”。飞机翼展仅为28厘米，机身长度26厘米，起飞重量约18克，使用螺旋桨的直径为11厘米。飞机的方向舵驱动采用自行研制的微型小电磁舵机；舵机的磁芯为圆柱形的钕铁硼强力小磁铁，柱状磁铁的直径仅为3毫米，舵机线圈内径为4毫米；单个舵机总量仅为0.3g克。飞机动力为重量3克的3.7伏可充电的小锂电池；发动机使用6毫米直径的有刷小电机，通过减速齿轮减速后可为飞机提供约15克的拉力。
尽管打印机打印出来的是PLA（聚乳酸）轻质塑料，但为了尽可能地减轻重量，飞机的机翼、尾翼及舵面被设计成镂空结构；镂空的翼表面上铺设0.06毫米厚的聚乙烯塑料薄膜作为蒙皮。这些镂空翼面的骨架必须精心设计，骨架横截面尺寸不能过大，也不能过小。过大的话，飞机会超重；过小的话，骨架悬空部分打印时会出现所谓的材料“分层坍塌”现象，从而导致部件报废。经过几次尝试，最终，镂空翼面骨架的横截面尺寸被确定为1.2毫米。
  飞机的尾翼以及机翼（包括前后翼梁和翼肋）采用整体打印成型工艺，翼梁和翼肋浑为一体，大大增加了机翼、尾翼各部件连接部位的强度。此外，为了保证刚度，飞机的机身被打印成2.5毫米2.5毫米的方形杆，通过强力速干胶连接飞机的机翼、尾翼、起落架和发动机。