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無人機作為一個熱門行業而崛起,在全球范圍內倍受追捧。科幻電影中神奇的flight vehicle、軍事領域中的作戰工具、機械發燒友手里的玩具、農業噴灑農藥的利器、還有非常多行業都適用的高科技工具,甚至成為明星們求婚的羅曼蒂克工具,無人機離普通百姓的生活越來越近。專家預計到2020年,全球無人機市場規模將會攀升到20億美元以上。
無人機的機身是整個無人機的主體部件,是整個飛行系統(system)的飛行載體,一般使用強度特別高的(strength)重量輕的材料(Material),目前主要的材料有:ABS/改性PC及其合金(alloy)、碳(C)纖維材料、航空鋁(Al)材、先進復合材料等。
在這幾種常用材料(Material)中,碳(C)纖維復合材料發揮(表現出內在的能力)出了突出的優勢,碳纖維是由化纖和石油經特殊工藝制成的纖維,除了和一般碳素材料一樣具備耐高溫、耐摩擦、導電、導熱等特性外,它強度(strength)更高,質量輕,更耐腐蝕。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。它的密度不到鋼的1/4,但抗拉強度卻是鋼的7~9 倍,抗拉彈性也高于鋼,在2000℃以上的高溫惰性環境中,是唯一強度不下降(descend)的物質。在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。而且它外形柔軟,可加工成各種織物。從使用的角度看,碳纖維不存在腐蝕生銹的問題,比普通金屬耐用。在極端氣候條件下,碳 纖維的性質幾乎不發生變化。應用在無人機機身中可以提高整體性能,同時,采用整體化制造技術可以生產(Produce)無人機配件,最大化減少結構重量,降低企業生產成本。 無人機復合材料化已是目前和今后的一個發展趨勢(trend),國外無人機在機體結構上大量采用低成本、輕質強度特別高的復合材料,并在材料、機體結構整體化設計、分析(Analyse)和制造技術等方面取得了快速發展與提高,使得無人機結構設計和制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(方法:使多個零件相連接的方法)結構相比具有許多優點。
內容來自123456 1、氣動性能:表面光滑、外形準確、對稱性好;
2、結構強度(strength):總體和局部(part)的剛性好、強度高,耐疲勞、耐久性、抗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、工藝和經濟(jīng jì):簡化無人機工藝裝備,最大化減少裝配工作量,縮短制造周期,降低(reduce)整機全壽命期成本。碳纖維生產具有許多優良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。
綜上所述,碳(C)纖維復合材料(Material)用于無人機制造已是大勢所趨,但我國在無人機運用復合材料技術尚處于起步階段,相關技術手段有待于提高,想要我國在復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(collaborate),相信不久的將來,相信在不久的將來,
碳纖維復合材料將會成為無人機的主流制造材料。碳纖維生產具有許多優良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。
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