先进复合材料在无人机上的应用

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先进复合材料在无人机上的应用及关键技术

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术

120研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2018.11 (上)1 先进复合材料在无人机上的应用优势1.1 重量轻不可否认,无论是在强度还是刚度等性能上,复合材料都比普通材料具有更大的优势,且复合材料的可塑性相对较强,目前已经在航空领域得到了非常重要的应用,例如在我国的民用飞机B-787中,其复合材料含量已经高达50%。

其中,复合材料的重量轻是其得到广泛应用的重要优势之一。

重量会在很大程度上限制飞机的整体性能。

无人机的设计中虽然没有关于“人”的相关设备与装置,然而其增加了通信与控制中心的重量。

与此同时,目前无人机的侦察方式已经由战术型向战略型转变,从而能够有效替代有人机,实现对区域的实时监控。

减小无人机重量是提升无人机使用寿命、续航时间的重要措施。

相较于有人机,设计人员无需顾虑人类的生理需求,只需最大程度提升飞机的航行时间即可,与铝合金相比,先进复合材料的强度竟高于其十倍,因此,高强度又轻巧的复合材料是满足无人机性能设计的最佳选择。

1.2 提升机体隐身能力复合材料的应用能够在很大程度上提升机体的隐身能力。

首先,由于聚合物不具有导电性,因此,其能够避免探测波散射场的形成;其次,复合材料的应用对于结构与功能有效结合来说起着非常重要的作用,例如通过对结构型隐身材料的应用,能够大大降低机体对雷达探测波的反射;最后,复合材料的应用可以实现机体的整体性,从而通过光滑、一体化的结构设计达到隐身的目的,避免接缝、钉子等不光滑设计导致对探测波的散射。

总而言之,这些设计有效提升了无人机的隐蔽性。

1.3 使用寿命长相较于有人机,无人机的存储时间应该更长,因此,这要求制造材料需要具有较强的防腐蚀性、刚度以及强度等。

与一般材料相比,复合材料的性能则更加优异,例如环氧基体,这是在无人机中应用最为广泛的材料之一,其具有非常强大的抗酸性、耐碱性以及抗溶性等,且强度与刚度等性能也远高于普通金属材料,例如碳纤维复合材料的密度仅为钢的五分之一,但强度却是其五倍,是铝的四倍。

先进复合材料在军用无人机上的应用动向

先进复合材料在军用无人机上的应用动向

无 人机 ( U n m a n n e d A e r i a l V e h i c l e , U A V) 是 一 种 由无 线 电遥 控 或 预 编 飞 行 程 序 操 纵 的 不 载 人航 空
和传 统 金属 材料 相 比 , A C M 具有 比强度 和 比模 量高 、 热 膨胀 系数 小 、 抗 疲 劳 能力 和减 振 能 力 强 、 可 设 计性好 、 吸 波隐蔽 性好 等特性 , 因此 将 其应 用 于军 用U A V上 , 可 以大大 改善 和提 高 U A V 的 综 合 性 能 J 。据 统计 , 目前世 界上 各种 先进军 用 U A V的机 身结构 上大 幅度地 使用 A C M, 占结 构总 重 的 6 0 %~ 8 0 %, 并 可起 到 减 重 2 5 % ~3 0 % 的效果 , 促 进 了 U A V的轻 量 化 、 小型化 、 大 运 载 化 和 高 机 动 化 』 。 总体来 说 , A C M 在 军用 A C M 上 的大量 应 用 , 具 有 以
和 比模 量 ( >4×1 I 0 c m) 不 低 于铝 合金 , 可 用 于加工
力, 可 以使 U A V在 高 空 飞 行 时快 速 恢 复 为 平 稳 状 态, 减 少 突发事 故 的发 生 。此外 , 大多数 金 属材 料 的 疲劳 极 限是 其 拉 伸 强 度 的 3 0 % ~5 0 %, 而A C M 的 疲 劳极 限可达 其拉伸 强度 的 7 0 % ~8 0 %, 并且 A C M 呈渐 变式 的疲 劳 断裂 , 其 内部 铺层 方 式 不 同的 纤 维
下 几个 方面 的优势 : ( 1 ) 高强 耐损性 A C M较 之金 属 和 非 金 属 常 规 结 构 材 料 具 有 优

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术随着无人机技术的发展,先进复合材料正在大量应用于无人机中,以满足不断增长的无人机性能需求。

本文将探讨先进复合材料在无人机上的应用情况,以及实现这些应用所需要的技术要素。

先进复合材料在无人机中最常用于制造机头和机身。

机头主要用于支撑电子设备,如物联网感知设备和无线信号发射机,而机身则用于承载无人机的动力系统和其他电子设备。

先进复合材料正在大量应用于制造无人机机头和机身,以替代传统的金属材料,有利于减轻整机的重量和体积,同时保持其结构的稳定性和刚度。

在无人机的动力系统中,先进复合材料也可用于制造螺旋桨和电动机,以满足无人机运行时质量尽量轻、力矩性能高的要求。

这类复合材料具有较低的摩擦系数和磨损系数,因此可有效减少摩擦和磨损,提高螺旋桨和电动机的稳定性和可靠性。

此外,基于先进复合材料,可以制造出高性能的风力推进系统,克服现有风力推进系统的缺点,提高无人机飞行距离和飞行速度。

在无人机上应用上述复合材料所需要的核心技术要素包括:第一,基于复合材料的协同设计。

复合材料运用于无人机应用时,既需要考虑到材料特性和结构功能,也需要将电子设备和飞行控制系统进行有效地结合。

第二,复合材料的加工技术。

有效的复合材料加工技术可以帮助无人机制造商更快捷、更高效地完成一架完整的无人机。

第三,复合材料的故障诊断技术。

该技术可以帮助无人机制造商实时监测复合材料结构的性能状况,有效地发现运行中可能产生的异常现象,从而有效地提高无人机的可靠性。

综上所述,当今无人机的发展使用先进复合材料的应用越来越受到重视,复合材料的应用有助于提高无人机的性能、减少其重量和体积,以及提高其结构的稳定性和可靠性。

为实现这些应用,无人机制造商需要掌握协同设计、加工技术和故障诊断技术等核心技术要素,以保障无人机的高效安全运行。

以上就是有关先进复合材料在无人机上的应用及关键技术的介绍,希望能够为您提供参考。

复合材料在航空领域的用途

复合材料在航空领域的用途

复合材料在航空领域的用途航空工业的发展从来都是以技术进步为驱动力的,而复合材料作为一种新型材料,在航空领域的应用越来越广泛。

复合材料具有高强度、轻质化、耐腐蚀、低热膨胀系数等优点,可以有效提高飞机的性能和安全性。

本文将重点介绍复合材料在航空领域的用途。

1. 结构件应用复合材料在航空领域广泛应用于飞机结构件上,如机身壁板、翼面、垂尾等。

相比于传统金属材料,采用复合材料可以显著减轻结构重量,降低燃油消耗,并提升飞机整体性能。

复合材料的高强度和抗冲击性能可以提高飞机的结构强度,增加安全性。

2. 动力系统应用复合材料在航空领域的另一个重要应用是动力系统上,如发动机叶片、气门、涡轮等。

复合材料可以耐高温、耐磨损、降低噪音和振动,使得动力系统具有更好的性能和可靠性。

同时,采用复合材料制造发动机部件还可以减轻重量,提高燃烧效率,降低机身油耗。

3. 内饰及设备应用除了结构件和动力系统,复合材料还被广泛应用于飞机的内饰及设备中。

例如客舱内部的座椅、行李架、蒙皮等都可以采用复合材料制造,不仅能够提供更好的舒适性和安全性,还能够减轻飞机自身重量,降低能耗。

4. 航空器维修与保养在航空器维修与保养方面,复合材料也起到了重要的作用。

由于其优异的耐腐蚀性能和良好的可靠性,使用复合材料制造的零部件不仅具有较长的使用寿命,而且在维护过程中需要投入较少的时间和费用。

因此,在航空器维修与保养中广泛采用的一种做法就是使用复合材料替换原有金属零件。

5. 其他应用除了以上提到的主要领域,航空工业还会在其他方面应用复合材料。

例如,在无人机制造中,采用复合材料能够提供更好的机动性能和稳定性。

此外,在航天器设计中,使用复合材料可以减轻重量并提供更好的抗辐射和抗高温能力。

结论复合材料在航空领域的应用越来越广泛,对于提升飞机整体性能和安全性起到了重要作用。

随着科学技术的进步和人们对于环保和节能要求的日益增强,相信复合材料在航空领域将会有更大的发展前景,并将持续推动这一行业向更加先进和可持续方向发展。

复合材料在无人飞行器上的应用

复合材料在无人飞行器上的应用

复合材料在无人飞行器上的应用无人飞行器往往比传统的飞机更小并具有有限的燃油容量,其飞行时间往往显著低于载人飞机。

要提升无人飞行器的航程,那就要考虑减重了。

复合材料有助于无人机的设计和减重,对性能、寿命的提升也有有重要的意义。

什么是复合材料?复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。

无人飞行器使用复合材料的目的是为了减重,所以选用的是非金属基体。

非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。

增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。

其特点是比重小、比强度和比模量大。

例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。

复合材料在无人飞行器上的应用复合材料应用于无人飞行器的主体结构,可以减重25%~30%。

据有关资料显示,目前世界上各种先进无人飞行器的复合材料用量占机体结构总重60%~90%。

无人飞行器上复合材料性能的优越性主要体现在以下几点:1、在保持同等结构强度和刚度、保持同等结构和尺寸大小的要求下,可以明显减重达25%~35%。

2、复合材料本身的可设计性使得无人飞行器在不改变结构重量的前提下,可以进行刚度和强度的优化,提高材料的利用率,同时也能满足大面积、整体成型的特定需求。

3、复合材料的耐腐蚀性、耐疲劳性能增加无人飞行器的使用寿命。

4、复合材料机体结构中可以根据需要埋入各种类型的驱动材料、控制芯片和传感器,形成智能材料、结构,实现对飞行器的实时监控。

在一般情况下,碳纤维复合材料使用热固性树脂,其在加热时发生固化时,作为基本的结构组成与碳纤维结合。

这使得材料的重量比玻璃钢复合材料更轻、强度更大,即使与金属相比。

芳纶纤维/环氧树脂复合材料已用于螺旋桨结构,因为它比碳纤维更轻。

复合材料结构与功能及在无人机领域的应用

复合材料结构与功能及在无人机领域的应用

包装世界Packaging World科学创新复合材料结构与功能及在无人机领域的应用马瑛剑中航通飞华南飞机工业有限公司摘要:随着科技的进步,近几年来,我国研发出了各种新型的材料,复合材料就是其中的一种,并且在各个领域都得到了广泛的应用。

本文内容主要关于复合材料的概述,其中叙述了复合材料的概念和分类,还包括复合材料在无人机中的应用现状,复合材料结构和功能在无人机领域中的应用以及无人机中复合材料的制作工艺。

关键词:复合材料;结构与功能;无人机在二十一世纪中,材料、能量、信息技术是现今社会的三大核心产业,由于它们的重要性,因此各个国家都高度重视这三种产业的发展现状和发展趋势。

就材料来说,它不仅仅只是社会经济的主要支撑,还是各个产业构建和发展的基础,更是国家高新技术发展的关键。

一、复合材料概述(一)合材料的概念复合材料在客观上的概念就是运用当代先进的科学设备将存在的,两种不同性质的材料组分相互优化融合在一起,进而形成一种新型材料。

在所研究的复合材料一般都满足以下几点条件:1、复合材料是一种人造的,自然界中不存在的材料,2、复合材料的组成成分必须是两种或者两种以上的材料;3、复合材料的结构具有可设计性的特点;4、复合材料需综合组合材料的优点,并且使各组合材料互补。

(二)复合材料的分类复合材料按材质分类可以分为金属材料和非金属材料,按照结构来分,又可以分为以下几种1、纤维增强材料,就是将各种纤维材料融合到基体建筑中,以此来增加基体建筑的强度;2、夹层复合材料,将不同材质和性能的夹芯材料和表面材料相互组合,常见的夹层复合材料是芯体材料轻,硬度低,表面材料与芯体材料恰恰相反,硬度高并且薄,这是在无人机中最常用的复合材料。

3、细粒复合材料,顾名思义,细粒复合就是将不同材质的材料做成细粒状,然后在融入于基体建筑中;4、混合复合材料,是由各种不同具有增强性能的材料相互混杂在一起,后融入基体建筑中,这种复合材料比单纯增强一种材料有更强的抗冲击和抗疲劳的能力。

无人机用碳纤维复合材料的性能及应用现状

无人机用碳纤维复合材料的性能及应用现状

0引言无人机技术自诞生以来,轻量化一直是该研发领域追求的目标,碳纤维复合材料与传统金属材料相比,具有质量轻、强度高、耐疲劳等优点,因此碳纤维复合材料在无人机上的应用成为无人机领域主要的研究方向[1]。

碳纤维复合材料应用于无人机结构件的制造,能极大地改善和提高无人机的性能。

近年来,世界各国在无人机制造中大量使用碳纤维复合材料,使用量占其结构总量的60%~80%,可使机体减重25%以上[2]。

碳纤维树脂基复合材料是应用最广泛的碳纤维复合材料,由碳纤维与树脂复合而成,可增强机体的结合程度,提升材料的力学性能。

韩艳霞[3]采用环氧树脂基对碳纤维进行铺层设计,并采用有限元分析碳纤维树脂基复合产品,证实其具有优异的力学性能。

碳纤维复合材料作为一种特殊材料,其加工需要采用特殊的工艺。

刘向等[4]研究一种新型的无人机机翼一体成型技术,采用该技术的机翼表面均匀性好、平整度高、不易断裂,提高了机翼的整体性及使用寿命。

我国碳纤维复合材料的研发起步虽然较晚,但是经过科研工作者多年的努力,已拥有生产碳纤维复合材料的自主产权,并且应用碳纤维复合材料制造的无人机在农林植保、电力巡检、地理测绘、航拍等领域得到成熟的应用。

1碳纤维的制备过程碳纤维是高分子有机母体纤维在特定条件下进行热解制得到的一种新型纤维状材料,其含碳量在90%以上。

目前,碳纤维工业化生产采用的母体纤维主要有聚丙烯腈(PAN)纤维、沥青纤维和粘胶纤维,由这三大纤维生产出的碳纤维分别称为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。

沥青基碳纤维虽然碳化收率高、原料来源丰富、成本低,但是强度较低,因此其应用受到一定的限制;粘胶基碳纤维不仅制造工艺复杂,而且碳化收率低、产量小,成本相对较高;聚丙烯腈基碳纤维生产工艺简单,产品具备优异的力学性能,因此应用广泛,在市场中占据主流地位。

聚丙烯腈基碳纤维的制备过程分为预氧化、碳化、石墨化3个阶段。

1.1预氧化阶断(第一阶段)PAN原丝的预氧化一般在180~300℃的空气中进行。

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术探讨

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术探讨

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术探讨发表时间:2019-11-11T15:36:28.293Z 来源:《基层建设》2019年第23期作者:罗小飞[导读] 摘要:随着科技技术的发展,无人机在诸多行业和领域内都得到了广泛应用,并有效的推动了行业发展,而经过不断的研究,一些先进的复合材料逐渐得到了开发,并在无人机上得到了应用。

中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市 230088摘要:随着科技技术的发展,无人机在诸多行业和领域内都得到了广泛应用,并有效的推动了行业发展,而经过不断的研究,一些先进的复合材料逐渐得到了开发,并在无人机上得到了应用。

先进复合材料具有着诸多的性能优点,通过相应的关键技术对无人机的发展产生了巨大的影响,下面,本文就针对先进复合材料在无人机上的应用及关键技术进行探讨,来对其应用进行深入的了解。

关键词:先进复合材料;无人机;关键技术前言:无人机是一种通过无线电的遥控设备与程序控制的装置进行操纵的飞机类型,其十分得便捷和高效,在诸多工作中都发挥了重要的作用。

为了更好地实现其性能的提升,丰富其功能性,先进复合材料凭借其诸多的使用优点,逐渐在无人机上得到了广泛的运用,并通过关键技术促进了无人机的发展,而先进复合材料和其关键技术如何在无人机上进行应用,就是本文主要研究的内容。

1.先进复合材料的优势1.1质量轻先进复合材料在无人机的应用最主要的优势就是质量轻,无人机想要实现长距离和长时间的工作,是需要其具有轻盈的质量作为基础的。

往往重量对无人机整体的性能造成了限制,尽管无人机内减少了人的重量,但是在无人机内增加了一些通信和控制方面设施重量,为了实现对其整体质量的降低,就需要从其材料方面进行考虑。

先进复合材料就满足了无人机减重的要求,和传统铝合金等材料相比,先进复合材料十分轻巧,且还具有很好的性能,对无人机整体质量能够实现显著降低,从而提高其工作的效率[1]。

1.2寿命长无人机工作的环境比较复杂,同时需要其长时间的使用,为了保证其具有良好的使用要求,需要其材料就有很强的刚度和防腐蚀性,而先进的复合材料和一般的材料比较,其具有更好的使用优势,比如,环氧的基体就是一种广泛使用的材料类型,其抗酸性、抗溶性和耐碱性等都十分好,同时其强度和刚度等性能也比普通的材料要高,通过在无人机中使用先进复合材料就能够实现对无人机整体性能的提升,对无人机的腐蚀概率进行降低,提升其使用的寿命,同时也对后期的维护费用实现了节省。

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先进复合材料在无人机上的应用
发表时间:2018-05-28T16:05:36.377Z 来源:《基层建设》2018年第8期作者:徐国祥[导读] 摘要:无人机作为一种新式航空器具有自身的特点,与军用或民用有人飞机相比,无论是使用要求还是任务使命都有所不同。

中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥 230088 摘要:无人机作为一种新式航空器具有自身的特点,与军用或民用有人飞机相比,无论是使用要求还是任务使命都有所不同。

无人机通常具有低成本、轻结构、高隐身、长航时、高存储寿命等要求,对于无人作战飞机来说还有高机动和大过载的要求。

为适应无人机的发展,机体结构采用先进复合材料是必然的选择。

基于此,本文主要对先进复合材料在无人机上的应用进行分析探讨。

关键词:先进复合材料;无人机;应用 1、复合材料在无人机上的应用概况
AAI公司研制的“影子”多用途无人机机体结构95%为复合材料:碳纤维增强环氧树脂复合材料机身,碳或芳纶纤维增强环氧树脂复合材料尾翼,机翼则采用碳纤维增强环氧树脂复合材料面板一蜂窝夹层结构制造。

BAI航空系统公司的“敢死蜂”无人机机翼、可动控制面及垂尾均用聚苯乙烯和玻璃纤维制成的硬壳式复合材料制成,方向舵和机身采用泡沫夹层结构,发动机冷却罩及舱门口盖均用热塑真空成型,玻璃钢螺旋桨整流罩采用模压成型。

波音公司研制的X-45无人战斗机生产型机体结构90%以上采用复合材料,其机身由低温固化预浸料制造,机翼为泡沫夹层结构,采用独特的FMC(FoamMatrixCore)技术,首先成型泡沫芯,再在成型好的泡沫上缠绕纤维,最后将二者一起固化。

采用该技术不仅可以大幅降低X-45的制造成本,而且方便拆卸、存放和安装。

NASA和比例复合材料公司研发的“猛禽”验证机是美国弹道导弹防御系统计划的一部分,目的是监视并摧毁敌方处于发射阶段的弹道导弹,该机为全复合材料结构,大大提高了续航时间和隐身能力。

X-47是诺斯罗谱·格鲁门飞机公司研制的试验型海军无人作战飞机,该机采用隐身设计,为全复合材料结构,同样由比例复合材料公司制造。

比例复合材料公司制造的全复合材料飞机还包括“普洛透斯”一一种既可以有人驾驶也可以无人飞行的高空长航时飞行器。

同样是诺·格公司研制的著名的“全球鹰”无人侦察机,翼展达到35.4m,超过波音747飞机,除机身主结构为铝合金外,其余均为复合材料制成,包括机翼、尾翼、后机身、雷达罩、发动机整流罩等,复合材料用量约为结构总重的65%。

通用原子航空系统公司的“捕食者”无人机在反恐战争中大显神威,该机除机身大梁外,也全部由复合材料制造。

德国的空中无人系统探索项目“梭鱼”无人技术验证机在Augsburg使用EADS的真空辅助制造专利技术,仅用一个月就制造出了全碳纤维复合材料机身,全碳纤维复合材料的机翼则在西班牙Getafe制造,该机仅有的金属部件是翼梁、主起落架支架和安装架。

奥罗拉飞行科学公司研制的“提修斯”高空长航时大气研究无人机主要用于大气对流研究、遥感及飓风探测等,该机采用全复合材料结构,上单翼翼展达42.06m,运输时可将外翼段和尾翼拆除。

意大利都灵工业大学研制的HeliPlat高空长航时太阳能无人机机翼管状梁架结构采用M55J碳纤维增强环氧树脂复合材料面板/Nomex蜂窝夹层结构制造,能承受大部分的弯曲、扭转和剪切载荷,翼盒蒙皮则采用M55J碳纤维,环氧预浸带制造。

据统计,目前世界上各种先进的无人机复合材料用量一般占机体结构重量的60%一80%,已出现多型全复合材料无人机。

2、先进复合材料在军用无人机上应用的关键技术目前,ACM在军用UAV上的使用仍然处于起步阶段,在结构设计、制造生产、检测维护等过程中还存在许多亟待解决的问题,尤其是军用UAV在瞬间多变的战场上将要执行各种复杂的战略、战术特种任务,从而对ACM的应用提出了更加严苛的技术要求。

具体而言,需要突破以下几个方面的关键技术:
(1)低成本制造技术
UAV相对于有人机的一大技术优势就是制造成本低,因此从UAV的结构设计和制造生产出发,大力发展低成本材料技术、低成本设计技术以及尤为重要的低成本制造技术,将会显著地扩大ACM在UAV上的应用范围。

目前,国内外UAV研制厂家已经普遍地将关注点由ACM 的性能转入到低成本制造技术,由此也开发出自动带料铺层、自动纤维缠绕、树脂传递模塑(RTM)、预浸料技术、电子束固化等低成本制造技术。

美国波音公司研制的X-45A无人战斗机中,机身采用了低温固化预浸料,而机翼采用了泡沫树脂夹芯(FoamMatrixCore,FMC)技术,大大降低了机翼的生产制造成本,较常规方法可降低一半。

(2)结构设计一体化集成技术
在UAV的设计中要综合考虑外形构造、机械强度、气动特性、安全性能等多方面之间的交叉耦合关系,从而在UAV的设计、制造、测试、使用和维护等诸多方面需要开展多个层次上的一体化集成结构设计,以便保证UAV不仅具有良好的空气动力学性能,而且还具有稳定的电磁兼容性和较高的雷达隐身特性。

ACM在军用UAV上的使用,一方面为结构设计一体化的实现提供了更加广阔的操作空间,这是因为基于数字化和自动化技术,可以对ACM进行气动弹性剪裁设计和大面积整体化成型;另一方面,结构ACM和功能ACM可以进一步复合成结构/阻尼、结构/隐身、结构/防热等结构/功能一体化ACM,并且还可在ACM的内部嵌人智能材料,提高UAV的自诊断、自适应和自修复的能力。

(3)损伤容限失效评估技术
相比于有人机,UAV尽管不需要考虑人的生理承受能力,可以设计较低的安全系数(1~1.5),并且还可以设计较大的过载荷系数(15—209),但是对于以ACM为主体结构的UAV,尤其是大面积整体化ACM的使用,往往容易发生由微观损伤演变成宏观失效,并且由于成型工艺的不稳定性,加大了ACM的质量控制难度,因此建立ACM的损伤容限失效评估模式,确定ACM的疲劳寿命和UAV的使用寿命,积累相关的性能数据和使用经验,以及制订新的计算准则和设计规范,将对UAV的结构设计、生产制造、试飞验证等诸多方面具有积极的指导作用。

3、先进复合材料的运用前景
(1)无人机结构的复合材料化趋势
鉴于各国对复合材料在无人机应用上的重视,复合材料的采用量已达到35%左右,甚至出现了全复合材料制造的无人机。

在军事上无人机的小巧实用使得其量化程度大,所耗费的复合材料也会相对增多,无人机结构开始走向复合材料化趋势。

(2)设计鉴定规范化与设计制造一体化
设计鉴定与设计制造的标准化、文件化、规范化,能够有效降低风险,降低成本。

国外在复合材料应用过程中将试验和分析结合起来,编制了全行业的技术标准,以便于最终产品一致性的改进。

(3)制造技术的自动化
采用自动铺放技术,实现部分机体构件的机械化和自动化,进而有利于提高生产效率,降低废物率,起到很好的降低制造成本的作用。

(4)降低制造成本
大力发展复合材料本身就是在追求低成本制造,但由于目前相关制造技术依然不够完善,在其运用和制造中依旧存在着浪费的现象,可采用RTM(树脂转移模塑成型技术)技术尽量将浪费降低到最小。

4、结语
被称为“空中机器人”的无人机,可代替有人机完成繁重和危险的任务,必将在未来战场上发挥不可替代的重要作用,复合材料作为无人机上使用的主要结构材料,面临的机遇与挑战并存。

只有充分发挥复合材料的比较优势,始终注重基础技术积累与新的关键技术突破,才能不断满足未来新型无人机复杂使用环境的严苛要求,进而促进飞行器性能的不断提升。

参考文献:
[1]宋超,李勇,还大军.先进复合材料在无人机上的应用[c]//航空航天科技创新与长三角经济转型发展论坛论文集,2012.
[2]陈绍杰.浅谈复合材料与整体成型技术[J].高科技纤维与应用,2005(1):6—9,20.。

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