碳纤维复合材料无人机机身优势分析 斑斓航空
碳纤维复合材料因其独特的性能被广泛应用于国防和航空领域。碳纤维重量轻、强度高、刚性高、耐热、耐腐蚀。因此,在无人机普及的同时,科技研究人员也在考虑将碳纤维复合材料应用于无人机外壳。可以更好的降低质量。
由于无人机在结构设计上不需要考虑人的生理续航能力的限制,所以在设计时可以更加注重无人机的机动性,这使得它在选材上有了一些不同于载人飞机的新特点。此外,无人机还经常用于执行空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等特殊任务。这也使得碳纤维复合材料在许多方面显示出其应用优势。
可以一体成型。
无人机往往具有翼身一体化程度较高的飞翼整体气动外形,因此在结构上需要采用大面积整体式机身成型技术。经过仿真和模拟计算,碳纤维复合材料不仅可以大面积成型,还可以通过压制、在高压釜外固化等工艺整体成型,并可以引入汽车生产线生产工艺,可以提高效率,大大降低制造成本,非常适合无人机机身结构的大规模制造。
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。以诺恩复合材料为某无人机厂商定制的碳纤维无人机零部件为例,根据厂商反馈,与传统无人机材料相比,采用碳纤维材料的无人机整体重量减轻约25%-30%。

更大的比强度和刚度
与其他复合材料相比,在满足无人机机体相同强度和刚度的前提下,碳纤维复合材料高比强度和高比刚度的特点,可以大大降低无人机机体质量和无人机载荷成本,对无人机结构轻量化、小型化和高性能化,保证无人机有更长的飞行距离和时间具有重要意义。
复合材料的轻质、高比强度和比模量是无人机复合材料结构设计中常用的材料。主要是通过有机结合增强材料(碳纤维、玻璃纤维等)的良好力学性能。)和基础材料(树脂)的附着力。
良好的耐腐蚀性和耐热性。
碳纤维复合材料还具有优异的耐腐蚀性和耐热性,能够承受自然界中水和各种介质的腐蚀以及热膨胀的影响,能够满足无人机在各种环境条件下长储存寿命的特殊要求,降低使用和维护的生命周期成本。
复合材料本身是可设计的,可以根据飞机的强度和刚度要求进行优化,而不改变结构重量。在设计制造技术上,满足了大部分翼身一体化结构无人机大面积整体成型的要求。
可植入芯片或合金导体
碳纤维复合材料还可以植入芯片和合金导体中,形成一个高科技的结构整体,可以在恶劣环境下长时间使用而不破坏植入设备的性能,并能可靠地执行特殊任务。
随着消费级无人机市场的崛起和碳纤维复合材料技术的进步,碳纤维在未来无人机领域的应用不可估量。