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碳纖維材料可幫助消費級無人機實現輕量化
作者(zhě):蘇州熟女av网址發布時間:2020-06-05瀏覽(lǎn)量: 741

研究(jiū)機構EVTank近期發布的《2015年度民(mín)用無人機市場研究報告(gào)》數據顯示,2014年全球民用無人機(jī)銷量為(wéi)37.8萬架,其(qí)中(zhōng)專業級無人機銷量占33%,消費級無人(rén)機銷量占67%。預計2015年全球民用無人(rén)機將同比保(bǎo)持50%的(de)增長態(tài)勢。到2020年,全球無人機年銷量有望達到433萬架,市場規模將達到259億美元。一時間(jiān),競爭者(zhě)蜂擁而至。

(圖示:碳纖維無人機)

和估值同樣凶猛的“APP”們不同,無人機的生產和銷售在消費者眼裏(lǐ)還算新鮮事物,而且涉及到(dào)複(fù)雜的製造領域,門檻更高。“粗看,每家產品好像都差(chà)不多,但一台無人機的(de)定位和(hé)總(zǒng)體體驗由(yóu)無數細節組成,而差別就在這些細節上(shàng)。另外,對那些相對成熟的無人機製造企業(yè)而(ér)言,每家的技術和設計方案其實無所謂好壞,關鍵(jiàn)在於從企業要做個什麽產品出發,所做的取舍和平衡(héng)。”熟女av网址複材的陳工介紹說(shuō)。

蘇州熟女av网址複合材料(liào)在無人機領域有著非常豐富(fù)的經驗,與國內外多家無(wú)人機廠商都保持著良好的合作(zuò)關(guān)係,對無人機領(lǐng)域製(zhì)造(zào)更是有著自(zì)己的見解。

消(xiāo)費無人機製造過程裏要考慮的第一個平衡點(diǎn):續航與安全。

在理論上,一款無人機一定是在足夠輕的情況(kuàng)下兼顧結實,因為機身太(tài)重一定會影響續航(háng)時間。而(ér)一款無人機(jī)的重量構成通常分為三個部(bù)分:電池、電機、機身。以某款航拍無(wú)人機為例,其整體重量為1266克,電池(5400毫安鋰聚合物電池)和(hé)電機重量占據一半以上。電池技術突破是目前整個IT製造業麵對的難題,事實上即便該無人機把整機做到1公斤,其飛行時間(jiān)也隻在(zài)15-23分鍾。因此,在電池、電機、雲台重量幾乎沒有下降空間(jiān)的前提下,從減重角度,機身基本成了企業可以發揮的地方。

不過熟女av网址複材的陳工也介紹道,當上升(shēng)到商用(yòng)領域,除了考慮續航外,還必須考慮載重量(liàng),因為隻有載重量(liàng)上去(qù)了,才能有效率地實(shí)現各種功能。

在機身重量做“減法(fǎ)”包括兩個途徑:

首先(xiān)是材料選擇。國內消費級無人機通用的(de)材料多為一種高強度複合(hé)型的工程塑料,兼顧韌性和強度。而業界公認製造無人機非(fēi)常理想的材料是碳纖維的(de)複合材料(liào)。

碳纖維複合(hé)材料結構構型設計靈活多變,三明治夾芯結構也是一種(zhǒng)重要的(de)結構減重方法。三(sān)明治夾芯結構(gòu)就是在相對較厚的(de)芯材(cái)兩側貼附薄卻有足夠剛(gāng)度的麵板,這種結構在承(chéng)受彎(wān)曲載荷時,上下麵板之間存在一定的距離,結構上反而能獲得更大比例的剛性。以(yǐ)碳纖維增強複合材料作為蒙皮,芯材可選用XPS、EPP、PMI等具有一定硬度和抗(kàng)壓能力的(de)輕質泡沫塑料,使之形成碳纖維-芯材-碳纖(xiān)維的複合夾芯結構。這種三明治夾芯結構在保持(chí)力(lì)學性(xìng)能的同時還能顯著減輕重量,尤為重要的是(shì)還可以在一定程度上降低成(chéng)本。這種方法(fǎ)多用於較為大型的無人機機體部件,在碳(tàn)纖維(wéi)醫療床板中也較為常見,在(zài)小型無人機中也是一種(zhǒng)可以考慮的(de)方案。

此外,工藝(yì)和設計上的改(gǎi)進也能幫助機身(shēn)降低重量(liàng)。

碳纖維複合材料的成型(xíng)工藝(yì)包括:編織纏繞、真空輔助成型、RTM、真空熱壓罐、模壓等等。無人(rén)機(jī)需要高度翼身融合的飛翼式總體啟(qǐ)動外(wài)形,所以(yǐ)在氣動外形上要盡量做到準確。因此,蘇州熟女av网址複材建議,使用碳纖(xiān)維複合材料(liào)製作無人(rén)機機體時,盡可能(néng)地采用(yòng)大麵積的一體化成型工藝。因為一體化整體成型(xíng)還可以避免因分片製備部件、拚接組裝等帶來(lái)的連接問題和連接贅重,從而實現(xiàn)結構減重。

碳纖維作(zuò)為目前輕量化的(de)解(jiě)決方案之一,在(zài)無人機減重方(fāng)麵擁有很大優(yōu)勢,但也不能避免的需要麵(miàn)對成本問題。目前各國的新材料人都在研究新工藝,讓碳纖維的技藝更(gèng)加成熟,而熟女av网址複材也在針對碳纖維工藝進行優化,將其成本控製在合理範圍內,為廠商及(jí)消費(fèi)者(zhě)降低碳纖維的使用門檻。

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