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骞夸笢鍗佷竴閫変簲寮€濂栧彿:碳纖維復合材料應用于無人機結構的重要作用

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-03-03  瀏覽次數:6318
核心提示:碳纖維無人機外殼采用一體成型的工藝,可以減少約60%的零部件,而且省去了組裝的步驟。碳纖維無人機外殼質量輕......
碳纖維無人機外殼采用一體成型的工藝,可以減少約60%的零部件,而且省去了組裝的步驟。碳纖維無人機外殼質量輕、強度高,電磁屏蔽效果好,可以很好地彌補這些缺陷。

與傳統的金屬材料、復合材料相比,碳纖維復合材料比重小、比強度比剛度高、熱膨脹系數小、抗疲性能好、抗震能力強等特點,將其應用于無人機結構中可以減少重量25%-30%。樹脂基質碳纖維復合材料制成的無人機外殼具有質量輕、復雜或者大型結構易于成型、設計空間大等諸多優點??紗蟠蟾納坪吞岣呶奕嘶淖酆閑閱?。碳纖維復合材料應用于無人機結構對其輕質化、小型化和高性能化起到了至關重要的作用。

無人機具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動外形,需要在結構上采用大面積整體一體化成型技術。而碳纖維復合材料在模擬和仿真計算后,不僅可以通過模壓成型、熱壓罐外固化成型等工藝進行大面積一體化整體成型,可以引入自動化流水線生產工藝,提高效率,大大降低生產制造成本,非常適合大規模制造無人機的機身結構。

利用碳纖維復合材料的幾大優勢:

1、比強度和比剛度大

相比于其他復合材料,在滿足無人機機體相同強度和剛度的前提下,碳纖維復合材料高比強度和高比剛度的特性能夠大大減輕無人機的機身質量,降低無人機的載荷成本,對無人機結構的輕質化、小型化和高性能化意義重大,以確保無人機擁有更長的飛行距離和飛行時間。

2、可整體—體化成型

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無人機往往具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動外形,需要在結構上采用大面積整體—體化成型技術。而碳纖維復合材料在模擬和仿真計算后,不僅可以通過模壓成型、熱壓罐外固化成型等工藝進行大面積—體化整體成型,可以引入自動化流水線生產工藝,提高效率,大大降低生產制造成本,非常適合大規模制造無人機的機身結構。

3、耐腐蝕和耐熱性好

碳纖維復合材料還具有優異的耐腐蝕和耐熱性能,能夠耐受自然界中的水和多種介質的腐蝕以及熱膨脹的影響,可滿足無人機各種環境條件下長儲存壽命的特殊要求,降低使用維護的壽命周期成本。

4、可植入芯片或合金導體

碳纖維復合材料還可以植入芯片活合金導體,形成具有高科技的結構整體,可在惡劣環境下長期使用,且不會破壞植入的設備性能,能夠可靠執行特殊任務。

自無人機問世以來,減重就成為無人機科研的重點,只有將無人機機體結構的重量降下來,才能節約出更多的重量空間來增加燃油與有效載荷,從而在保證無人機安全使用的情況下,確保無人機擁有更長的飛行距離和飛行時間。

由于無人機在結構設計中不需要考慮人的生理承受能力限制,能更專注的針對無人機的機動性能進行設計,使其在材料選用上具有—些有別于載人飛機的新特點。再加上無人機往往被用來執行空中偵察、監視、通信、反潛、電子干擾等特殊任務,也使得碳纖維復合材料在多個方面都體現出了其應用優勢。
 
 
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