隨著碳纖維復(fù)合材料在大型軍用和民用飛機(jī)上作為減重材料的廣泛應(yīng)用,使其在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用也被認(rèn)為是解決減重問題的最佳選材。
自無(wú)人機(jī)問世以來(lái),減重就成為無(wú)人機(jī)科研的重點(diǎn),只有將無(wú)人機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的重量降下來(lái),才能節(jié)約出更多的重量空間來(lái)增加燃油與有效載荷,從而在保證無(wú)人機(jī)安全使用的情況下,確保無(wú)人機(jī)擁有更長(zhǎng)的飛行距離和飛行時(shí)間。
與傳統(tǒng)的金屬材料、復(fù)合材料相比,碳纖維復(fù)合材料比重小、比強(qiáng)度比剛度高、熱膨脹系數(shù)小、抗疲性能好、抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn),將其應(yīng)用于無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)中可以減少重量25%-30%。樹脂基質(zhì)碳纖維復(fù)合材料制成的無(wú)人機(jī)外殼具有質(zhì)量輕、復(fù)雜或者大型結(jié)構(gòu)易于成型、設(shè)計(jì)空間大等諸多優(yōu)點(diǎn)??纱蟠蟾纳坪吞岣邿o(wú)人機(jī)的綜合性能。碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)其輕質(zhì)化、小型化和高性能化起到了至關(guān)重要的作用。
無(wú)人機(jī)具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動(dòng)外形,需要在結(jié)構(gòu)上采用大面積整體一體化成型技術(shù)。而碳纖維復(fù)合材料在模擬和仿真計(jì)算后,不僅可以通過模壓成型、熱壓罐外固化成型等工藝進(jìn)行大面積一體化整體成型,可以引入自動(dòng)化流水線生產(chǎn)工藝,提高效率,大大降低生產(chǎn)制造成本,非常適合大規(guī)模制造無(wú)人機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)。
由于無(wú)人機(jī)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)無(wú)需考慮人的生理承受能力限制,能更專注的針對(duì)無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性能進(jìn)行設(shè)計(jì),使其在材料選用上更具特點(diǎn)。碳纖維復(fù)合材料還可以植入芯片活合金導(dǎo)體,形成有著智能的結(jié)構(gòu)整體,可在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期使用,且不會(huì)破壞植入的設(shè)備性能,能夠可靠執(zhí)行特殊任務(wù)。碳纖維復(fù)合材料還具有優(yōu)異的耐腐蝕和耐熱性能,能夠耐受自然界中陽(yáng)光、水分、風(fēng)沙等腐蝕以及熱膨脹的影響,可滿足無(wú)人機(jī)各種環(huán)境條件下長(zhǎng)儲(chǔ)存壽命的特殊要求,降低使用維護(hù)的壽命周期成本。