碳纖維復(fù)合材料助力下 無人機(jī)的性能將得到提升

無人機(jī)減重一直是世界各國無人機(jī)科技工作者共同關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。只有將機(jī)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低，才能節(jié)省出更多的質(zhì)量空間，從而達(dá)到增加燃油和有效載荷、延長飛行距離、增加續(xù)航時(shí)間的目的。碳纖維復(fù)合材料質(zhì)輕高強(qiáng)、抗疲性和抗酸堿鹽腐蝕性能好，應(yīng)用于無人機(jī)上可以大大改善和提高無人機(jī)的綜合性能。

目前，在全世界范圍內(nèi)碳纖維復(fù)合材料在無人機(jī)上的應(yīng)用大幅度增加，占結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的60%-80%，機(jī)身減重25%以上，零部件減少60%左右。碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用對無人機(jī)結(jié)構(gòu)的輕量化、小型化起到至關(guān)重要的作用。由于無人機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不需要考慮載人，所以可以專注于在提高無人機(jī)性能上的設(shè)計(jì)，無人機(jī)往往被應(yīng)用于執(zhí)行偵察、監(jiān)視、勘測、通信、電子干擾等特殊任務(wù)，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用可以更好的提高無人機(jī)在這些方面的性能。

碳纖維無人機(jī)

除了要求輕量化，無人機(jī)使用還要求它具有很高的比強(qiáng)度和比剛度，碳纖維復(fù)合材料高比強(qiáng)度和比剛度可以在減輕重量的同時(shí)大大減少無人機(jī)的自重，降低無人機(jī)的載荷成本。無人機(jī)往往需要具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動外形，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要采用大面積的一體成型技術(shù)。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過模擬與仿真計(jì)算后，不僅可以通過模壓成型、熱壓罐固化成型或者RTM樹枝傳遞模塑成型等工藝進(jìn)行一體化整體成型，而且還可以引入自動化流水線生產(chǎn)工藝，提高效率，能大大降低無人機(jī)的生產(chǎn)成本，適合無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的大規(guī)模制造。

碳纖維復(fù)合材料具有良好的耐腐蝕性和耐熱性能，及時(shí)面對酸堿鹽的腐蝕和溫差變化較大的情況也毫不懼色，可以滿足無人機(jī)在各種環(huán)境下的飛行要求，降低使用維護(hù)的成本，延長使用壽命。碳纖維復(fù)合材料還能植入芯片或者合金導(dǎo)體，形成具有智能的結(jié)構(gòu)整體，可以在任何作業(yè)情況下長期使用，并且不會破壞植入的設(shè)備性能，執(zhí)行特殊任務(wù)更可靠。

碳纖維自身優(yōu)良特性和良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性，為無人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了新的解決思路，也是目前最好的解決方案之一，因此碳纖維復(fù)合材料在無人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用前景必將十分廣闊，同時(shí)這也將從根本上對無人機(jī)的生產(chǎn)制造和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生巨大沖擊。