碳纖維應(yīng)用于無人機(jī)的優(yōu)點與缺點

????????警用裝備網(wǎng)訊：?　　隨著民用無人機(jī)的快速發(fā)展，無人機(jī)在航拍、偵測、警用、勘探、物流、植保、救災(zāi)等領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。對于機(jī)體材料來說，各個部位的具體要求不同，例如，無人機(jī)的機(jī)翼一般需要耐候性好、增韌強(qiáng)度高、易加工成型的材料，機(jī)身往往會采用高韌性、高強(qiáng)度、低溫耐候性好、高流動性的材料，起落架的材料需要有高強(qiáng)度、高剛性等。

　　與金屬材料相比，復(fù)合材料逐步成為無人機(jī)的首選，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料更是無人機(jī)材料的“新寵”。其在無人機(jī)中的應(yīng)用具體有哪些優(yōu)勢和劣勢？智上新材料作為碳纖維零部件品牌制造商，為大家予以一一分析。

　　一、優(yōu)勢篇：

　　1.強(qiáng)度高、重量輕

　　一般的材料，比強(qiáng)度越高在既定荷載下的性能表現(xiàn)越好。鋁等金屬材料在高載荷下很容易出現(xiàn)變形、凹陷等問題，碳纖維復(fù)合材料卻因為有很高的比剛度和比強(qiáng)度，在高載荷下承受力更強(qiáng)。不僅性能優(yōu)勢明顯，碳纖維復(fù)合材料的亮點還在于“輕”，其密度僅相當(dāng)于鋁的1/2多一點，無人機(jī)的輕質(zhì)化機(jī)體材料能夠為電池等動力能源提供更多的設(shè)計空間，在動力相同的情況下，實現(xiàn)更長的續(xù)航能力。

　　2.一體化成型

　　碳纖維復(fù)合材料可以采用模壓、熱壓罐固化等成型方式制作無人機(jī)機(jī)殼等零部件，智上新材料建議利用碳纖維復(fù)合材料鋪層的可設(shè)計性提升材料的實際利用價值；通過有效的設(shè)計實現(xiàn)機(jī)體的大面積一次性成型，減少緊固件的使用，在減輕機(jī)體重量的同時，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)碳纖維無人機(jī)機(jī)殼等部件的批量化生產(chǎn)。

　　3.蠕變小、耐腐蝕性強(qiáng)

　　碳纖維復(fù)合材料的耐疲勞性能好，即便經(jīng)歷多次循環(huán)載荷也很少會出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象，能夠耐受較大溫差變化而不易變形，遇到非強(qiáng)酸強(qiáng)堿類腐蝕，幾乎不會發(fā)生明顯變化，使用安全性高，壽命長。如智上新材料為一款野外偵測用無人機(jī)提供的碳纖維機(jī)殼可以耐受高達(dá)60℃的溫差，在極為惡劣的作業(yè)環(huán)境下為無人機(jī)提供穩(wěn)定性能。

　　二、劣勢篇：

　　1.成本價格高：

　　碳纖維復(fù)合材料雖然比傳統(tǒng)金屬性能更好，但是其成本價格也是傳統(tǒng)金屬的數(shù)十倍，不僅是原材料成本高，其制作成本也一直居高不下。尤其是整體成型中用到的模具，模具設(shè)計越復(fù)雜成本越高。對此，智上新材料建議，一方面可以借助于合理設(shè)計有效降低模具的使用成本，另一方面盡量將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于批量化無人機(jī)產(chǎn)品中，一般來說，量越大，模具分?jǐn)傎M用越低，這樣就能從整體上降低碳纖維在無人機(jī)中的應(yīng)用成本。

　　2.低成本、快速修補(bǔ)技術(shù)尚待發(fā)展：

　　無人機(jī)的損傷率比較高，一旦碳纖維無人機(jī)零部件材料出現(xiàn)損傷，如何高效、快速地予以修補(bǔ)，并不顯著增加應(yīng)用成本，這不僅有待于碳纖維復(fù)合材料修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)一步提升，更有賴于碳纖維無人機(jī)制造水平的提高。智上新材料就目前的情況建議，如果碳纖維無人機(jī)零部件出現(xiàn)損壞，重新配置的選擇要優(yōu)于修補(bǔ)，一些基本零部件的替換在成本上要低于修補(bǔ)價格，也更能保障后續(xù)的使用安全。

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