碳纤维及其复合材料广泛应用于航空航天等领域。其中,树脂基碳纤维复合材料可用于制造飞机、、火箭等*行器的部件
重量轻而且强度优良。新-代民用客机如波音787，其结构中复合材料的占比超过了50% ,机翼蒙皮等部位大
采用碳纤维复合材料。碳纤维复合材料的使用不仅降低了飞机的重量,还增加了使用寿命。因此,在小型无人机领域,碳纤
维复合材料也得到了广泛的应用。
一、为什么小型无人机要采用碳纤维复合材料：小型无人机重量轻(起飞重量一般不超过7kg) ,载荷较小，飞行高度低(不高于500m) ,速度慢(0- 300km/h) ,续航时间通常较短动力系统较弱等。但由于起降场地小，飞行作业环境复杂则又要求飞机具有一定抗毁伤能力。目前,主流的微小型*行器包括固定翼飞机和多旋翼飞机,以及小型旋翼直升机。传统的微小型无人机通常采用轻木结构框架表面加以热缩蒙皮,或者是采用EPP等材质发泡成型;对多旋翼而言,机体通常采用铝合金型材,或者塑料。这些材料虽然重量轻,但是强度刚度不够,在外力的冲击下,轻而易举的就受到损伤,于是碳纤维增强树脂等材料便成为了更好的选择。
二、碳纤维复合材料在小型无人机上的应用优势
碳纤维一般不单独作为材料使用 ,常被加工成织物、毡、席、带、纸等,或者作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷等材料中,作为碳纤维增强复合材料。对于小型*行器,大面积应用碳纤维材料的部位在机翼机翼既要承受全机的载荷,气动升力和阻力,也要承受拉力,扭力,剪切力等。而小型*行器的重量要求十分苛刻,有限的电池容量、更多的任务载荷等的种种原因,每减轻1g重量,无人机的飞行性能都可能会得到巨大的提升。所以减重便是碳纤维复合材料应用在无人机的结构中的大优势。
在战斗机和直升机中,碳纤维复合材料可应用于战机主结构、次结构和战机特殊部件,其中战机的机身、龔、平尾翼垂娓应用到碳纤维材
料起到了明显的减重效果。并且大大提高了、耐腐蚀等性能,有数据显示,用碳纤维复合材料制作的前机身段,能够比金属构件减轻质量31.5% ,同时又能够满足使用强度所需。
在实际应用中,美国策第四代战斗机E-22采用了约24%的碳纤维复合材料,从而是该战机具有超,不过在F-22首飞前,时间- -推再推,其中一个很重要的原因就是超重,所以 ,为了解决这个难题,决定增加碳纤维的使用面,使得大幅降低机体重量,并且使该战机具有超高音速巡航、超视距作战、高机动性和隐身等特性。
续航能力是无人机的重要技术指标，一架普通无人机的飞行时间大约为10-20分钟；即便是一架柴油动力的无人驾驶飞机，它的续航记录也只有几天而已。
Prismatic公司和BAE系统航空公司正在合作研发一款新型的太阳能电动无人机——PHASA-35，它很有可能是到目前为止，飞越海拔更高、续航时间的无人驾驶飞机。
这架无人机的翼展为35米，大约是波音747的一半。不过，它也非常轻，采用了的碳纤维结构，重量只有150公斤——相当于747飞机起飞重量的0.05%。
该无人机可以在距地球7万英尺的平流层飞行，预计一次飞行可达一整年。一旦研制成功，该无人机将被广泛用于基础通讯、为偏远地区提供GPS覆盖，以及光学影像研究
以上信息由专业从事碳纤维起落架订做的星河运动于2024/4/26 7:23:21发布
转载请注明来源：http://dongguan.mf1288.com/dgxhyd-2741964019.html
