你知道复合材料在无人机上有哪些应用吗？斑斓航空

纵观国外无人机(包括中高空无人侦察机、无人战斗机等。)，无一例外的大量使用复合材料结构，有的还是全复合材料结构。因此，以复合材料为核心的无人机结构设计/制造技术是影响无人机发展的关键技术之一。

复合材料在无人机上应用的优势与有人机相比，无人机在机动飞行时不需要考虑人的生理承受能力的限制，也不需要因为特别强调人的生存而特别考虑隐身和防弹能力的结构和材料。但由于无人机机载设备技术先进、要求高，也要求无人机具有相当好的机体结构性能，这使得无人机在结构材料选择上具有一些不同于有人机的新特点。无人机任务的特殊性也使其成为采用新型结构材料的绝佳平台。

与传统金属材料相比，复合材料具有比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳和抗振动能力强等特点，应用于无人机结构可减重25% ~ 30%。树脂基复合材料具有结构重量轻、易于成型复杂或大型结构、设计空间大、比强度和比刚度高、热膨胀系数低等优点。复合材料在无人机结构中的直接应用对减轻空机身重量、增加有效载荷、提高安全性和隐身性具有重要作用。据统计，目前世界上各种先进无人机的复合材料用量一般占机体结构总重量的60% ~ 80%，复合材料总量可达90%以上。在无人机上使用复合材料的好处是多方面的。

首先，复合材料本身是可设计的，可以在不改变结构重量的情况下，根据飞机的强度和刚度要求进行优化。在设计制造技术上，满足了大多数高翼身一体化结构无人机大面积整体成型的要求。其次，聚合物基复合材料具有特殊的电磁性能，经过改性后有望满足无人机结构/功能一体化的高隐身技术要求。复合材料的耐腐蚀性能可以满足无人机在恶劣环境下长贮存寿命的特殊要求，降低服役和维护的全寿命周期成本。第三，复合材料易于植入芯片或合金导体，形成智能材料和结构。

目前，复合材料已成为无人机领域的主要结构材料，如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等。航测无人机具有加强刚度的框架结构，其臂架采用内嵌硅胶线的注塑工艺，具有更好的结构刚度和工作稳定性。整个系统的高度一体化设计，使得安装调试更加简单快捷，中框可用空间更大，便于安装，内置各种航拍辅助设备。一般无人机的结构件，如龙骨、横梁、隔圈、起落架等都是铝合金材料，机翼、尾翼、天线罩、护罩、蒙皮等结构件都是复合材料。此外，木质材料、轻质塑料、塑料薄膜等非金属材料也广泛应用于中小型无人机。复合材料的应用对无人飞机结构的轻量化、小型化和高性能化起到了至关重要的作用。

对比国内外高空长航时无人机的性能指标，发现影响国产无人机性能的关键是设计、制造和使用大展弦比复合材料柔性机翼。高空长航时无人机根据使用环境(通常在高空)和性能要求(通常续航时间大于24h和一定的任务载荷)，需要携带尽可能多的燃油(可以提高航程)，使用大展弦比的柔性机翼(可以提高升力)。利用树脂基复合材料的低密度、高比强度、高比刚度和剪裁的优点，可以设计出大展弦比的柔性机翼。利用复合材料一体化设计/制造技术，可以将一体化油箱安装在机翼上，提高无人机的续航能力和航程。因此，无人机大展弦比复合材料柔性机翼一体化设计/制造技术是提高我国高空长航时无人机性能，尤其是高空长航时性能的关键技术之一。