碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处

2019-04-19 11:28


碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处, 更多的 行业应用
 
一种碳纤维无人机机身复合材料结构,包括机身,其特征在于:所述机身由上盖、中心架体和下盖组成,所述下盖下端设置有起落架,所述机身侧面设置有旋翼臂,所述旋翼臂末端设置有机座,所述机身、所述旋翼臂和所述机座均为一体结构,所述中心架体和所述旋翼臂内安装有骨架,所述机座内安装有电机,所述电机上端安装有螺旋桨,所述中心架体与所述上盖结合处还安装有开盖器。
 
 
盘点世界各国的无人机设计,发现无论是何种造型、何种应用目的,更轻更强是其共同的追求,唯有如此,无人机方能胜任更多更先进的技术任务,因此,唯有依靠碳纤维外壳,无人机方能成就下面这些“逆天”的设计。
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
 
 
碳纤维复合材料以其特有的性能,广泛运用在国防航空领域。碳纤维质轻、强度大、刚度大、耐热耐腐蚀,因此在无人机风靡的时候,科技研发人员也在考虑把碳纤维复合材料运用到无人机的外壳当中。可以更好的减轻质量。
 
由于无人机在结构设计中不需要考虑人的生理承受能力限制,能更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—些有别于载人飞机的新特点。再加上无人机往往被用来执行空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等特殊任务,也使得碳纤维复合材料在多个方面都体现出了其应用优势。
 
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
 
1、比强度和比刚度大
 
相比于其他复合材料,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性能够大大减轻无人机的机身质量,降低无人机的载荷成本,对无人机结构的轻质化、小型化和高性能化意义重大,以确保无人机拥有更长的飞行距离和飞行时间。无人机复合材料结构设计中常使用到的是复合材料的轻质、高比强度比模量等特性。主要通过增强材料(碳纤维、玻璃纤维等)良好的力学性能和基本材料(树脂)的粘结作用两者有机的结合而成。
 
 
 
2、可整体—体化成型
 
无人机往往具有高度翼身融合的飞翼式总体气动外形,需要在结构上采用大面积整体—体化成型技术。而碳纤维复合材料在模拟和仿真计算后,不仅可以通过模压成型、热压罐外固化成型等工艺进行大面积—体化整体成型,可以引入自动化流水线生产工艺,提高效率,大大降低生产制造成本,非常适合大规模制造无人机的机身结构。和传统金属材料相比,复合材料具有比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和抗振能力强的特点,将它应用于无人机结构中可以减重25% ~30%。树脂基复合材料具有结构重量轻、复杂或大型结构易于成型、设计空间大、比强度和比刚度高、热膨胀系数小等诸多优点。
 
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
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3、耐腐蚀和耐热性好
 
碳纤维复合材料还具有优异的耐腐蚀和耐热性能,能够耐受自然界中的水和多种介质的腐蚀以及热膨胀的影响,可满足无人机各种环境条件下长储存寿命的特殊要求,降低使用维护的寿命周期成本。复合材料本身具有可设计性,在不改变结构重量的情况下,可根据飞机的强度刚度要求进行优化设计;在设计制造技术上满足了大多数无人机在高度翼身融合结构所需的大面积整体成形这一特点。
 
 
 
4、可植入芯片或合金导体
 
碳纤维复合材料还可以植入芯片活合金导体,形成具有高科技的结构整体,可在恶劣环境下长期使用,且不会破坏植入的设备性能,能够可靠执行特殊任务。
 
 
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
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无人机最容易受损的部位就是机翼和机翼臂,因为一旦碰撞到某些物体或摔在地上,这两处首先会受到不同程度的伤害而损坏。采用圆形一体式的结构机身,圆润的外观虽然没了棱角的冷酷气质,但这样大大保证了其飞行的安全性。碳纤维材质让它抗压性更强,以确保在碰撞、摔落时不会对其造成断裂。
 
 
驾驶舱采用全碳纤维设计,在保护乘客的同时可以降低无人机机身的重量。机身采用八旋翼设计,最大飞行速度可达190公里每小时,同时,设计师表示飞行高度可与直升机媲美。
 
随着碳纤维复合材料在大型战斗机及民用客机上的广泛应用,其在无人机上也被认为是解决减轻重量难题的更好的材料选择。与传统的金属材料和复合材料相比,碳纤维复合材料具有比强度和比刚度高、热膨胀系数小和抗振能力强的特点,将它应用于无人机结构中可以减重25%~30%。树脂基复合材料具有结构重量轻、复杂或大型结构易于成型、设计空间大等诸多优点。应用于无人机结构中可以大大提高无人机的综合性能。目前,各国都在无人机上大幅度使用以碳纤维复合材料为主的复合材料,碳纤维复合材料的应用对无人机结构的轻质化、小型化和高性能化起到了至关重要的作用。
 
 
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
 
  小型无人机普遍具有载荷小、飞行高度低、速度慢、续航时间短等性能劣势,因为作业环境复杂,机体的毁伤频率也比较高,传统的铝合金等金属材质已经远远不能满足无人机在性能方面的发展需求。碳纤维复合材料具有高比强度和高比刚度,能大大减轻无人机的机身重量,从而降低无人机的载荷成本和增加无人机的有效载荷量,延长机体的飞行距离和飞行时间,对无人机结构的轻质化、小型化和高性能化意义重大,成为新一代无人机的理想材料。
 
碳纤维复合材料结构构型设计灵活多变,三明治夹芯结构也是一种重要的结构减重方法。三明治夹芯结构就是在相对较厚的芯材两侧贴附薄却有足够刚度的面板,这种结构在承受弯曲载荷时,上下面板之间存在一定的距离,结构上反而能获得更大比例的刚性。以碳纤维增强复合材料作为蒙皮,芯材可选用XPS、EPP、PMI等具有一定硬度和抗压能力的轻质泡沫塑料,使之形成碳纤维-芯材-碳纤维的复合夹芯结构。这种三明治夹芯结构在保持力学性能的同时还能显著减轻重量,尤为重要的是还可以在一定程度上降低成本。这种方法多用于较为大型的无人机机体部件,在碳纤维医疗床板中也较为常见,在小型无人机中也是一种可以考虑的方案。
 
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
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碳纤维复合材料的成型工艺包括:编织缠绕、真空辅助成型、RTM、真空热压罐、模压等等。无人机需要高度翼身融合的飞翼式总体启动外形,所以在气动外形上要尽量做到精准。因此,无锡威盛新材建议,使用碳纤维复合材料制作无人机机体时,尽可能地采用大面积的一体化成型工艺。因为一体化整体成型还可以避免因分片制备部件、拼接组装等带来的连接问题和连接赘重,从而实现结构减重。
 
 
无人机机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设无人驾驶飞机备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。自动化在飞机驾驶中的应用是在人飞上蓝天后,又一个重大的科技进步。无人驾驶飞机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。由于他是高科技技术的集中载体,其主要应用于现代战争。现代战争已是坦克、大炮、飞机、军舰多兵种之间有机配合,空地海天电一体的立体战争。其技术之先进、杀伤力之强和危险性之大,都是前所未有的。而无人机以其体积小、重量轻、机动性好、飞行时间长和便于隐蔽为特点,尤其是因其无人驾驶,特别适合于执行危险性大的任务,故在现代战争中正发挥着越来越大的作用。
碳纤维无人机机身使用碳纤维材质好处
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碳纤维复合材料与无人机的搭配是厉害了。大大减轻机身重量,使得无人机可以往更微型的方向发展,还能提高安全性,增加续航时间。还可以降低成本,提高寿命。使得无人机更具有科技含量。复合材料在无人机领域已成为主要结构材料,如使用碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等。通常,无人机除机身的龙骨、梁和隔框、起落架等结构件采用铝合金外,机翼、尾翼及各种天线罩、护板、蒙皮等结构件均大量使用复合材料。另外,在中小型无人机上,木质材料、轻型塑料、塑料薄膜等非金属材料也得到大量使用。复合材料的应用对无人飞机结构轻质化、小型化和高性能化已经起到了至关重要的作用。 很多材料商也在开发更适合无人机的材料,如聚赛龙,已研发无人机专用塑料。江苏沪国碳纤维复合材料科技亿信彩票登入的碳纤维产品也广泛运用在航空领域,水上飞机浮筒、无人机等等都有。欢迎广大客户咨询。

军用碳纤维担架
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