碳纤维复合材料的应用,优化无人机结构设计

  江苏博实科技:随着碳纤维复合材料在JY和大型民用飞机上的广泛应用,碳纤维复材无人机上的应用也被认为是解决减重难题的最佳选择。与传统金属材料不同,碳纤维复合材料具有质轻高强、抗疲劳和防盐雾侵蚀等特性,将其应用于无人机结构中可以改善和提高无人机的综合性能。同时一体化成型技术生产的无人机配件,如碳纤维无人机外壳,可以减少结构重量,降低生产成本。
(碳纤维无人机外壳)
  碳纤维复合材料应用于无人机结构中可以大大改善和提高无人机的综合性能。国外通用无人机在机体结构设计上大量采用低成本、轻质量高强度的碳纤维复合材料,并且在材料、机体结构整体化设计、分析和制造技术等方面取得了快速的发展和提高。碳纤维复合材料使得无人机结构设计和制造技术已经发生了深刻的变化,这种先进的整体结构与常规铆接结构比有很多优势:
 
  1、气动性能:碳纤维无人机外壳表面光滑、外形准确、对称性好;
 
  2、结构强度:总体和局部的刚性好、强度高,耐疲劳、耐久性、抗疲性能及机体可靠性高;
 
  3、重量:碳纤维复合材料在无人机结构上应用占比60%-80%,可减轻机体结构重量25%以上,增加有效载重和续航时间;
 
  4、工艺和经济:简化无人机工艺装备,减少紧固件和连接件的数量,减少装配工作量,缩短制造周期,降低整机全寿命期成本。
 
  在博实碳纤维看来,除了轻量化高强度的要求,还需要根据碳纤维复合材料的特性,按照机身结构外形一体化设计理念,研制出适用于无人机的碳纤维复合材料设计及工艺体系。同时兼顾降低成本、快速修补技术等方面的研究,对于一些特殊用途,开展具有隐形性能碳纤维复合材料结构的设计和工艺研究。
(碳纤维无人机机臂)
  并且由于无人机在结构设计中并不需要考虑人的生理承受能力限制,能更加专注的针对无人机的机动性能进行设计,使其在材料选用上具有一些有别于载人飞机的特性,再加上无人机往往在作业中被用来执行空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等特殊任务,这些都足够让碳纤维复合材料在多个方面能表现的更具优势。
 
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