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碳纤维在小型无人机中的应用趋势

2021-09-22 09:21:52

    碳纤维材料是一种新型材料,它同时具备了碳材料的强抗压性和纤维材料的柔软,比头发还要细一百倍。碳纤维材料耐腐蚀、韧度强、质量轻、在民用和军工方面都得到了广泛的利用。碳纤维材料同时也是小型无人机所使用的重要材料,对小型无人机保持稳定性能起到了至关重要的作用。

     小型无人机中应用的碳纤维材料以T300为主,经过不断的开发研究,碳纤维复合材料在飞机承重结构中的应用也越来越成熟。挪恩复材为国内知名无人机厂商提供碳纤维无人机部件,直观的感受到当下碳纤维在无人机结构中占比越来越大,其广泛应用呈现出不可阻挡的趋势。
     在我国,碳纤维材料技术发展日益成熟,市场前景广阔,众多企业不惜斥巨资投资这个产业,初步形成了批量生产的规模。挪恩复材作为行业内的一员,深知随着行业规模的扩大以及无人机自主生产的提高,但从长远来看,我国碳纤维材料技术在小型无人机中的应用仍然存在一定的局限性。

     1、结构设计方面 

作为一种新型的复合材料,碳纤维复合材料与发展成熟、工艺精湛的金属材料相比,在性能特点以及材料机理上都有着天壤之别,因此在结构设计上也应当有所区分,不能生搬硬套金属材料的结构。否则的话吗,生产出来的碳纤维复合材料可能在性能,状态上不如金属结构,或者成本超出用户的可接受范围,而不能投放市场。碳纤维复合材料能否在小型无人机上得到更加广泛的使用,其关键就在于能否研发出结构更加优化、性能更加稳定的复合材料,使得碳纤维材料能取代金属材料。目前国内在这方面的技术有所欠缺,需要加强相关技术团队的建立。

      2、研发与鉴定方面

在研发与鉴定碳纤维复合材料时,传统的比较标准主要是比强度和比刚度两方面,因而忽略了碳纤维材料的其他性能的发展。在应用于小型无人机的制造过程中,碳纤维材料是复合材料的主要部分,但不是全部,因此必须考虑到碳纤维材料与其他材料的融合性以及匹配程度。在研发与鉴定过程中,除了关注碳纤维材料本身的抗拉伸强度和抗拉伸模量等指标外,还需要对飞机结构中复合材料的完整性能进行测评,从这个角度出发,来研发更加契合小型无人机发展所需要的碳纤维复合材料。

      3、成本

碳纤维材料要得到更进一步的广泛使用,成本控制是绕不开的环节。这其中包括降低碳纤维材料的制造成本,降低复合材料的制造成本,以及降低成型技术的制造费用,通过技术改造升级等方式,将碳纤维材料的成本控制在适度范围内。

       4、抗冲击性性能 

在碳纤维材料中,薄蒙皮与中厚蒙皮性能存在一定的差异,因而需要区分开二者的抗冲击性能评价标准,在小型无人机的构造体系比较复杂,不同的结构应当使用不同的复合材料,所使用的碳纤维材料因而也要有所区别。为了满足小型无人机的整体需求,要对碳纤维材料技术进行整体的改造升级,根据不同结构的不同需求进行综合评定,在确定相应的性能标准。

随着无人机技术的高速发展,无人机使用的门槛也在不断降低,小型无人机也开始进入人们的生活中,成为一项越来越普及的消费品,并且随着碳纤维复合材料科技的不断升级,其市场潜力无限。

                                                                                                                                                   (来源:搜狐)