一體化成型的碳纖維無人機(jī)殼體的性能優(yōu)勢
從無人機(jī)的發(fā)展歷程上看,無人機(jī)的續(xù)航能力一直受能源端發(fā)展的制約,現(xiàn)階段只能在有限能源密度的前提下增加能源體積,獲得更長的飛行航時。但是能源端體積重量的增加又會導(dǎo)致無人機(jī)的體積增加和飛行難度的加大。如果采用質(zhì)量更輕的材料作為殼體,將有效減少機(jī)身重量,就能給能源端提供更多的空間,不僅能實(shí)現(xiàn)更快的速度和更高的爬行高度,還能大幅度地延長續(xù)航里程和使用壽命。
除了對輕質(zhì)量的追求外,無人機(jī)對殼體材料的選擇還主要著眼于材料本身的強(qiáng)度、韌性、耐候性等特性,能有效防止跌落等情況對機(jī)體的損傷,增強(qiáng)機(jī)體的抗沖擊性能等等,也都是無人機(jī)對殼體材料的關(guān)鍵訴求。
以往的無人機(jī)制造材料多為鋁合金,還有一定比例的鈦合金、鋼等,這些金屬材料強(qiáng)度雖然高,但是重量大,比強(qiáng)度和比剛度都不夠理想,導(dǎo)致無人機(jī)的有效載荷小,并容易反射信號形成二次波段。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRP)突出的性能優(yōu)勢就是質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞和抗震能力強(qiáng),材料本身的電磁屏蔽效果好,可一體制作出不同的外形結(jié)構(gòu)。
我公司為多個無人機(jī)品牌商提供的碳纖維無人機(jī)殼體,成品表面光滑,厚度均勻,對稱性好。經(jīng)測量,整個殼體重量比原鋁合金殼體降低了25%,機(jī)體的輕量化充分滿足了客戶對機(jī)體長航時的特殊需求;碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料所展現(xiàn)出的比鋁合金等金屬更高的強(qiáng)度能有效對抗強(qiáng)大的飛行阻力,使機(jī)身更加堅固結(jié)實(shí),提升了整機(jī)的抗沖擊性能;在減少原金屬材料對遠(yuǎn)程信號的干擾以及降震減噪方面也有明顯的改善。另一方面,整體化成型技術(shù)通過減少零件和緊固件數(shù)量也對降低機(jī)體重量有積極作用,在降低裝配成本和維護(hù)費(fèi)用、節(jié)約成本和提高生產(chǎn)效率方面具有重要的意義。