碳纖維復合材料的性能不是固定的,而是一個復雜的復合體系。隨著制造材料的調整(如碳布的選擇、樹脂的比例等) , 無人機部件的性能將有很大的變化,以及制造過程的變化(如碳纖維布的鋪設角度和數量、成型工藝等) ,進行大量的實驗積累,充分發揮無人機一定形狀的理想材料性能。
無人機不同部件的受力環境不同。在碳纖維材料的制備過程中,需要對碳纖維排列的厚度和角度進行調整。在不同的性能要求下,需要使用的樹脂類型和配件比例是不同的。無人機結構設計和部件內部結構設計需要綜合考慮,中堂無人機外殼,并通過儀器計算出方案。無人機早用于研究實驗和-領域。這些領域的預算相對較高。然而,隨著無人機在民用領域的推廣應用,成本控制已成為碳纖維無人機設計的重要因素。雖然碳纖維材料的成本相對較高,但它占總成本的一小部分,大部分成本是通過復雜的制制造工產生的,因此簡單且易于實現的結構的設計可以大-低成本。
無人機的應用領域越來越廣泛,對產品的要求也越來越復雜。單一的材料和形狀設計將越來越難以滿足未來的應用要求。因此,設計人員和材料人員需要不斷對無人機的結構適應性設計和材料環境適應性進行研究和開發,使其產品更-、更有價值。
碳纖維及其復合材料廣泛應用于航空航天等領域。其中,樹脂基碳纖維復合材料可用于制造飛機、、火箭等*行器的部件
重量輕而且強度優良。新-代民用客機如波音787,其結構中復合材料的占比超過了50% ,機翼蒙皮等部位大
采用碳纖維復合材料。碳纖維復合材料的使用不僅降低了飛機的重量,還增加了使用壽命。因此,在小型無人機領域,碳纖
維復合材料也得到了廣泛的應用。
一、為什么小型無人機要采用碳纖維復合材料:小型無人機重量輕(起飛重量一般不超過7kg) ,載荷較小,飛行高度低(不高于500m) ,速度慢(0- 300km/h) ,續航時間通常較短動力系統較弱等。但由于起降場地小,飛行作業環境復雜則又要求飛機具有一定抗毀傷能力。目前,主流的微小型*行器包括固定翼飛機和多旋翼飛機,道滘無人機外殼,以及小型旋翼直升機。傳統的微小型無人機通常采用輕木結構框架表面加以熱縮蒙皮,或者是采用epp等材質發泡成型;對多旋翼而言,機體通常采用鋁合金型材,或者塑料。這些材料雖然重量輕,但是強度剛度不夠,在外力的沖擊下,輕而易舉的就受到損傷,于是碳纖維增強樹脂等材料便成為了-的選擇。
二、碳纖維復合材料在小型無人機上的應用優勢
碳纖維一般不單獨作為材料使用 ,常被加工成織物、氈、席、帶、紙等,或者作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷等材料中,作為碳纖維增強復合材料。對于小型*行器,大面積應用碳纖維材料的部位在機翼機翼既要承受全機的載荷,氣動升力和阻力,也要承受拉力,扭力,剪切力等。而小型*行器的重量要求十分苛刻,有限的電池容量、更多的任務載荷等的種種原因,每減輕1g重量,無人機的飛行性能都可能會得到-的提升。所以減重便是碳纖維復合材料應用在無人機的結構中的大優勢。
碳纖維復合材料近年來快速發展,廣泛應用于工業、航天、、體育等各個領域。大部分無人機都是用碳纖維制作而成的,我們都知道碳纖維材料具有很多優-能,其可設計及容易成型特性,剛好滿足無人機制造的需求。有關碳纖維材料一體成型的優-用于無人機殼的具體優勢,一起來了解一下吧。
無人機的續航能力與能源端發展有密切聯系,現階段傳統材料無人機用增加能源體積來獲取更長續航時間,但體積重量的增加變化讓無人機的飛行難度變大。用更輕的碳纖維材料來制作機殼,便減輕了機身的重量,使無人飛行速度更快,爬行更高,還能有效延長續航時間及使用壽命。
無人機外殼對材料的選擇不光追求輕質選擇高強度,無人機外殼,韌性好及 對復雜環境的適應性好的材料,能-的增強機體抗沖擊性,謝崗無人機外殼,預防意外跌落對機體的損傷情況等。傳統的無人機機殼制作鋁合金、和鈦合金、鋼等材料用的較多,這類材料強度雖然復合要求,但重過高,比強度和比剛度還需增加。碳纖維復合材料在滿足了比強度和比剛度以外,并有耐高溫腐蝕環境、抗震性好,容易成型等優異特性。
我廠制造生產的碳纖維無人機機殼外觀-,表面光滑無雜質,擁有比鋁合金等材料更高強度對抗阻力,并大-低了機體重量,在降低振動及噪音方面也明顯-。