無人機作為一個新興熱門行業而崛(jué)起,在全球(qiú)範圍內倍受追捧。科(kē)幻電影中神奇的飛行器、軍(jun1)事領域中的作戰(zhàn)工具、機械發燒友手裏的玩具、農(nóng)業噴灑農藥的利器、還有很多行業都適用的高科技工具,甚至成為明星們(men)求婚的浪漫工具(jù),無人機離普通百(bǎi)姓的生(shēng)活越來越近。專(zhuān)家預計到2020年,全球無人機市場規模將(jiāng)會攀升(shēng)到20億美元以上。

(圖示:碳纖維(wéi)無人機)
無(wú)人機的機身是整(zhěng)個(gè)無人機的主體部件(jiàn),是整個飛行係統(tǒng)的飛行載體,一般使用高強度重量輕的材料,目前主要的材料有:ABS/改性PC及其合金、碳纖維材料、航空鋁材、先進複合材料等。
在這(zhè)幾種常(cháng)用材料中,碳纖維複合材料發揮出了突出的優(yōu)勢,碳纖維(wéi)是由化纖和石油(yóu)經(jīng)特殊工藝製成的纖維,除了和一般(bān)碳素材(cái)料一樣具備耐高溫(wēn)、耐摩擦、導電(diàn)、導熱等特性外(wài),它強度更(gèng)高,質量輕,更耐腐蝕。它的密(mì)度不到鋼的(de)1/4,但抗拉強度卻是鋼的7~9倍,抗拉彈性也高於鋼,在(zài)2000℃以上的高溫惰性環境中,是唯 一強度不下降(jiàng)的物質。
在有(yǒu)機溶劑、酸、堿中不溶(róng)不脹(zhàng),耐蝕性出類拔萃(cuì)。而且它外形(xíng)柔軟,可加工成各種織物(wù)。從使用的角(jiǎo)度看,碳(tàn)纖維不存(cún)在腐蝕生鏽的問題,比普通金屬耐用。在極端氣候條件下,碳纖(xiān)維的性質幾乎不發生變(biàn)化。應用在無人機(jī)機身中可以提高整體性能,同時,采用整體化製造技術可(kě)以生(shēng)產無人機配件,減少結構重量,降低生產成本。
無人機複合材料化已是目前和今後(hòu)的一個發展趨(qū)勢,國外無人機在機(jī)體結構上大量采用低成(chéng)本、輕質(zhì)高強(qiáng)度複合材料,並在材料、機體結構整體化設計、分析和製造(zào)技術等方麵(miàn)取得了快速發展(zhǎn)與提高(gāo),使得無人(rén)機結構設計和製造技術已發生了深刻的變革,這種先進的整體結構與常規鉚接結構相比具有許多優點。
1、氣動性(xìng)能:表麵光滑、外形準(zhǔn)確、對稱(chēng)性好;
2、結構強度:總體和局部的剛性好、強度高,耐(nài)疲勞、耐久性、抗(kàng)疲勞損傷性及機體可靠性高;
3、重量:減輕機體結構重量約15%~20%,增加有效載重;
4、工藝和經(jīng)濟:簡化無人機工藝裝(zhuāng)備,減少(shǎo)裝配工(gōng)作量,縮短製造周期,降低整機全壽命(mìng)期成本。
綜(zōng)上所述,挪(nuó)恩複材認為碳纖維複合材料用於無人機製造已是大勢所趨,但我(wǒ)國在無人機運用複合材料技術尚(shàng)處於起步階段,相關技術手段有待於提高。想要我(wǒ)國在複合材料未來的領域中獨樹旗幟,這就需要我們加大對其科研的投入和支持;同時要加強與國際間的交流與合作(zuò),相信(xìn)不久的將來(lái),相(xiàng)信(xìn)在不久的將來,碳(tàn)纖維複合材料將會(huì)成為無人機的主流製造材料(liào)