一体化成型的碳纤维无人机壳体的性能优势
从无人机的发展历程上看,无人机的续航能力一直受能源端发展的制约,现阶段只能在有限能源密度的前提下增加能源体积,获得更长的飞行航时。但是能源端体积重量的增加又会导致无人机的体积增加和飞行难度的加大。如果采用质量更轻的材料作为壳体,将有效减少机身重量,就能给能源端提供更多的空间,不仅能实现更快的速度和更高的爬行高度,还能大幅度地延长续航里程和使用寿命。
除了对轻质量的追求外,无人机对壳体材料的选择还主要着眼于材料本身的强度、韧性、耐候性等特性,能有效防止跌落等情况对机体的损伤,增强机体的抗冲击性能等等,也都是无人机对壳体材料的关键诉求。
以往的无人机制造材料多为铝合金,还有一定比例的钛合金、钢等,这些金属材料强度虽然高,但是重量大,比强度和比刚度都不够理想,导致无人机的有效载荷小,并容易反射信号形成二次波段。碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)突出的性能优势就是质量轻、强度高、耐腐蚀、热膨胀系数小、抗疲劳和抗震能力强,材料本身的电磁屏蔽效果好,可一体制作出不同的外形结构。
我公司为多个无人机品牌商提供的碳纤维无人机壳体,成品表面光滑,厚度均匀,对称性好。经测量,整个壳体重量比原铝合金壳体降低了25%,机体的轻量化充分满足了客户对机体长航时的特殊需求;碳纤维增强复合材料所展现出的比铝合金等金属更高的强度能有效对抗强大的飞行阻力,使机身更加坚固结实,提升了整机的抗冲击性能;在减少原金属材料对远程信号的干扰以及降震减噪方面也有明显的改善。另一方面,整体化成型技术通过减少零件和紧固件数量也对降低机体重量有积极作用,在降低装配成本和维护费用、节约成本和提高生产效率方面具有重要的意义。
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