滑翔机是一种自身无需动力系统,利用空气气流起飞的飞行器。一般滑翔器多从高处斜坡下滑飞行或借助汽车牵引飞行。处于飞行高度、安全和性能提高的考虑,滑翔机的制作多要求采用强度高、重量轻的材质来进行制作。以往多采用木质、纺织物、铝合金、玻璃钢等材质,如今随着碳纤维技术的成熟,碳纤维复合材料成为滑翔机的必备材料,碳纤维对滑翔机的性能提升到了新的高度。
滑翔机想要轻松起飞,首先自身的重量必须得轻,另外机身强度也必须得到保证。碳纤维材料密度小,重量极轻,强度比钢铁要高出很多,用其来作为原材料对于有助于滑翔机的起飞。另外物体在运动过程中会受到空气的阻力,物体运动的速度越快受到的空气助力就越大,当在空中的滑翔机失去上升气流的托力,在空气阻力和自身重力的作用下会不断下降,所以想要让滑翔机飞的更高更远机身轻量化是重点。另外告诉飞行中强度不够的话很容易解体散架,所以制作材料的强度也必须要高。碳纤维复合材料比强度、比刚度相对于钢、铝都要高出数倍,强度优势明显,另外耐腐蚀、耐高温、重量轻、弹性模量大是制作滑翔机的理想材料,另外碳纤维滑翔机在使用寿命上也要远超其他材质的飞机。
碳纤维复合材料发挥出了突出的优势,碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维,除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外,它强度更高,质量轻,更耐腐蚀。它的密度不到钢的1/4,但抗拉强度却是钢的7~9 倍,抗拉弹性也高于钢,在2000℃以上的高温惰性环境中,是强度不下降的物质。在、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软,可加工成各种织物。从使用的角度看,碳纤维不存在腐蚀生锈的问题,比普通金属耐用。在极端气候条件下,碳 纤维的性质几乎不发生变化。应用在无人机机身中可以提高整体性能,同时,采用整体化制造技术可以生产无人机配件,减少结构重量,降低生产成本。
无人机复合材料化已是目前和今后的一个发展趋势,国外无人机在机体结构上大量采用低成本、轻质高强度复合材料,并在材料、机体结构整体化设计、分析和制造技术等方面取得了快速发展与提高,使得无人机结构设计和制造技术已发生了深刻的变革,这种先进的整体结构与常规铆接结构相比具有许多优点。
1、气动性能: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、损伤性及机体可靠性高;
3、重量:减轻机体结构重量约15%~20%,增加有效载重;
4、工艺和经济:简化无人机工艺装备,减少装配工作量,缩短制造周期,降低整机全寿命期成本。
综上所述,碳纤维复合材料用于无人机制造已是大势所趋,但我国在无人机运用复合材料技术尚处于起步阶段,相关技术手段有待于提高,想要我国在复合材料未来的领域中独树旗帜,这就需要我们加大对其科研的投入和支持;同时要加强与国际间的交流与合作,相信不久的将来,相信在不久的将来,碳纤维复合材料将会成为无人机的主流制造材料。
中,战略和战术上需要以少的战斗资源与战斗人员给敌人造成严重的打击,无人机以此为目的应运而生。到了和平的现代,无人机
的用途更多,不仅可用于军事,还能用于航拍、地理勘测、喷洒等,深受人们欢迎。随着时代的进步,对无人机性能的要求也在不断提高,碳纤维复合材料,比起传统的无人机制造材料,性能更加优越。
碳纤维复合材料具有优良的综合性能,它比重小、比强度大、比刚度大、比模量大,、减震,可通过力学设计调节性能,可通过选择合适的纤维基体和合理的铺层形式制成满足使用要求的构件。常见的金属材料钢材, 密度为7.8g/cm^3 ,抗拉强度600MPa ,碳纤维复合材料的密度仅为1.6g/cm^3 ,抗拉强度1500MPa ,比钢材优越许多。
在实际使用中,无人机将承受很大的力,不仅需要承受与地面接触时产生的静、动载荷,还要吸收和消耗在运动时与地面相对运动所产生的能量,尤其在着陆过程中,会与地面产生不同程度的冲击,对结构有一定的破坏作用。 使用碳纤维复合材料,能设计出强度高、坚固、量轻、寿命长、可靠安全的无人机。
以上信息由专业从事碳纤维机架生产厂家的星河运动于2025/1/1 11:08:22发布
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