无人机是目前电子科技用品方面发展迅速的产品，目前在军事、航拍、植保、测绘等领域都有着非常广泛的应用。行业初期，制作无人机壳一般采用塑料或者玻璃钢材料，但是这两种材质的弊端明显，随着更轻、强度更高的碳纤维复合材料在无人机壳行业使用普及，这种材料已经成为了无人机行业无法替代的材料。
无人机想要进一步提升研发，必须提升产品本身的续航能力和负载能力，目前电池技术和电机技术虽然都在研发，但是突破难度较大。想要提升产品品质，从壳体材料和设计上入手是一大切入点。无人机外壳材料的要求两点，一是材料的力学性能好结构刚度大;二是需要有极低的重量来保证无人机的起飞承载。
无人机行业制作初期，外壳材料的选择多为铝合金、钛合金等轻质金属材料，但是这类材料的重量还是无法满足无人机减重的要求，同时比强度、比刚度差，对于遥控信号的接收有所影响。部分无人机处于减重的目前会使用工程塑料，但这种材料刚度小、易老化、耐温性能差制作出的无人机品质太差，易损坏，使用寿命短。
碳纤维复合材料的性能能够同时满足无人机壳的材料要求，碳纤维复合材料密度低，制品相对于其他种类材质要轻很多，材料本身力学性能强度高于金属。另外碳纤维与环氧树脂复合后，化学性能稳定，耐腐蚀、耐高低温、耐磨损、抗震效果等都比较。
碳纤维复合材料可塑性强，完全能够满足无人机壳的造型设计，另外在无人机架和无人机机翼等复杂结构上，众多参加也选择使用碳纤维。复合材料一体成型的工艺能够让产品结构更简单，零部件使用减少，设计优化出的整体结构。另外产品的使用寿命是衡量产品品质的一个关键因素，相对于金属材料和塑料碳纤维复合材料的耐疲劳性能优势明显，能够有效的提升产品的安全性，避免突发事故。
碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，是由有机纤维和塑料树脂结合在一起炭化制得，具有比模量高、比强度大、耐腐蚀、耐酸碱、耐盐雾轻质高强，被称为 “新材料”。上世纪，碳纤维作为军民两用材料属于技术密集型和政治敏感性的关键材料，在民用领域应用还比较单一。随着现代社会科学技术的发展，碳纤维在民用领域尤其是无人机行业应用显著。
碳纤维无人机设计
无人机的应用源于军事领域，当时多为你军事训练靶机。现代社会，随着科学技术的发展，无人机的应用领域向多方拓展，除了传统的军事用途外，还广泛应用于民用领域。如植保机、教练机、数据测绘、高空监控、环境保护、灾后救援等
减重是无人机设计时首要考虑的问题。首先无人机的设计重量要尽可能的轻，以满足长时间续航的需要，现代社会无人机普遍续航之际过短。采用新材高强度的替代材料的呼声越来越高，作为新型材料的碳纤维则具有更大应用优势，越多越多的无人机外壳、机架采用碳纤维材料。
成本降低是需要考虑的基础性问题。众所周知碳纤维以轻质高强著称，但其价格也比普通材料的成本要贵很多。但随着现代科学技术的发展，碳纤维材料的制作成本、人工成本等逐年降低，相信随着国家十三五规划对新材料产业的关注，其成本必然会快速降低，其在无人机领域的应用优势将会更加显著。
早期无人机的制作材料多为铝合金,还有一小部分钛合金、 钢材,属材料的强度高,但是质 量偏重, 并且比强度和比刚度较低,导致无人机
的有效载荷系数小,而碳纤维材料正好能够弥补这些缺点,其比强度和比刚度在现有结构材料中十分突出,能够增加无人机的有效载荷系数,提高.
安全性。在满足使用强度的同时,碳纤维还是一种的减重材料,其密度仅有1.7g/cm3 ,是铝合金的60% ,能够有效实现结构的轻量化,并且,碳纤维检具纺织纤维的柔软性,可塑性强,能够通过结构的优化,实现一体成型吗,减少了不必要的零配件,在-定程度上也减轻的重量。
大多数金属材料的耐疲劳极限是其抗拉强度的30%- 50% ,而碳纤维复合材料的耐疲劳极限能够达到抗拉强度的70%-80% ,并且碳纤维复合材料本身的抗拉强度就要比多数金属材料。综合而言,碳纤维复合材料所具备的一系列优点,已经成为制作无人机外壳的。
以上信息由专业从事来图加工碳纤维遥控模型的星河运动于2024/5/3 7:38:00发布
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