碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是由有机纤维和塑料树脂结合在一起炭化制得，具有比模量高、比强度大、耐腐蚀、耐酸碱、耐盐雾轻质高强，被称为 “新材料”。上世纪，碳纤维作为军民两用材料属于技术密集型和政治敏感性的关键材料，在民用领域应用还比较单一。随着现代社会科学技术的发展，碳纤维在民用领域尤其是无人机行业应用显著。
碳纤维无人机设计
无人机的应用源于军事领域，当时多为你军事训练靶机。现代社会，随着科学技术的发展，无人机的应用领域向多方拓展，除了传统的军事用途外，还广泛应用于民用领域。如植保机、教练机、数据测绘、高空监控、环境保护、灾后救援等
减重是无人机设计时首要考虑的问题。首先无人机的设计重量要尽可能的轻，以满足长时间续航的需要，现代社会无人机普遍续航之际过短。采用新材高强度的替代材料的呼声越来越高，作为新型材料的碳纤维则具有更大应用优势，越多越多的无人机外壳、机架采用碳纤维材料。
成本降低是需要考虑的基础性问题。众所周知碳纤维以轻质高强著称，但其价格也比普通材料的成本要贵很多。但随着现代科学技术的发展，碳纤维材料的制作成本、人工成本等逐年降低，相信随着国家十三五规划对新材料产业的关注，其成本必然会快速降低，其在无人机领域的应用优势将会更加显著。
用碳纤维复合材料制造无人机需要注意哪几点？
注意点一：在使用碳纤维复合材料时，传统的评判标准主要是看比强度和比刚度两方面，对碳纤维材料其它方面的性能往往重视不够。在碳纤维无人机的应用中，碳纤维材料是机体的重要材料，但是并非是全部材料。所以，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。在关注碳纤维材料部分的抗拉伸强度和抗拉伸模量外，还需要对无人机结构的完整性能进行考量与测评。
注意点二：碳纤维复合材料与金属材料在机理上有着很大的差异性，因此在结构设计上必须从复合材料的性能特征出发，否则采用其替代金属的效果不一定能达到预期。
注意点三：小型无人机的构造体系比较复杂，不同的结构应使用不同的复合材料，例如，薄蒙皮的碳纤维复合材料与中厚蒙皮的碳纤维复合材料之间的性能就有很大的差别，所以应根据小型无人机的整体需求，对不同结构的不同需求进行综合评定，这对碳纤维材料的应用来说至关重要。
航空飞机的碳纤维时代 铝合金和钛合金并没有过时，只是想要进一步降低飞机的自重，就需要在保持主体稳固的基础上，对一些部位进行瘦身。而复合材料的出现让航天人看到了希望。从玻璃纤维复合材料，再到现在火热的碳纤维复合材料，它们的出现，可能让减少飞机自重的20%-50%。通过大量的实验证明，碳纤维复合材料具备这样的能力。 航空飞机的未来与重量息息相关 早在赖特兄弟致力于克服力量和控制问题时，他们担忧就在于结构完整性。木材和帆布只能承受很大的压力。如今，航空航天业对其复合材料的强度充满信心。他们现在的重点是尺寸和重量。波音787机队的皇冠上的明珠只是约50％的复合材料。如果不是复合材料的话，那架飞机将永远不会离地。它太大了。正是碳纤维和玻璃纤维等材料使波音和空中客车等公司能够制造出更大的商用飞机，并将其保持在空中。 我们可以预见，在未来的几十年，碳纤维复合材料将会在航空航天领域发挥出巨大的经济价值，将航天飞机的发展史推上一段新的高度。
1、无人机将继续的提升
无人机需要充足的动力源。更好的电池——改进的能源管理可延长滞空时间。的动力系统允许更大的有效载荷。究人员正在努力通过探索一系列技术来满足这些需求，未来预期将有以下新技术：
①太阳能电池板在飞行期间为电池充电；
②允许更长飞行时间和更重载荷的氢燃料电池；
③无线传输电力的激光器；
④纳米管和气凝胶电池，其性能远远超过目前使用的锂离子聚合物电池。
碳纤维增强聚合物等新材料与先进的制造技术（如熔融沉积成型和激光烧结）相结合，将使无人机更轻，更便宜，并且可能更容易制造。先进材料包括由菌丝细胞制成的生物可降解的生物无人机，这种材料类似于蜜蜂用以筑巢的材料。其他研究人员正在使用“Chemputers”从化学品中“生长”出无人机。
以上信息由专业从事来样加工碳纤异形件的星河运动于2024/6/14 8:19:34发布
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