Anwendung von Verbundwerkstoffen in der UAV -Branche

Aufgrund von Unterschieden in Anwendungsfeldern und beabsichtigten Gebrauch unterscheiden sich UAVs (unbemannte Luftfahrzeuge) in Bezug auf Herstellungsmaterialien und Flugzeugzellenstrukturen signifikant von herkömmlichen bemannten Flugzeugen. Bei der Gestaltung von bemannten Flugzeugen ist die primäre Überlegung menschlicher Sicherheit, die strenge Standards und Anforderungen für die strukturelle Rahmen- und materielle tragende Kapazität auferlegt. Im Gegensatz dazu müssen UAVs keine Passagiersicherheit berücksichtigen und eine größere Flexibilität bei der strukturellen Konstruktion und der Materialauswahl ermöglichen. Verbundwerkstoffe mit ihrer überlegenen Steifheit, ihrer Festigkeit, ihrem Widerstand gegen Vibrationen und Müdigkeit und dem niedrigen Wärmeausdehnungkoeffizienten sind zur bevorzugten Wahl für die UAV -Herstellung geworden.

(I) Anwendungsbereiche von Verbundwerkstoffen in UAVs

1. Strukturkomponenten: Die Hauptstruktur, Flügel, Schwanzflossen und andere Komponenten von UAVs können mit Verbundwerkstoffen hergestellt werden. Diese Materialien bieten leichte Eigenschaften, hohe Festigkeit, hervorragende Ermüdungsbeständigkeit und Aufprallfestigkeit, wodurch die Haltbarkeit und die Flugleistung der UAV verbessert werden.

2. Motorgehäuse: Die Kernkomponenten von UAVs wie Motoren und Controllern können auch mit Verbundwerkstoffen geschützt werden. Diese Materialien bieten eine hervorragende elektromagnetische Abschirmung, die die Störungen effektiv verringert und den stabilen Betrieb der elektrischen Systeme des UAV sicherstellt.

3. Thermalmanagementkomponenten: UAVs erzeugen während des Fluges erhebliche Wärme. Verbundwerkstoffe können verwendet werden, um Wärmeableitungskomponenten herzustellen, um ein effektives thermisches Management und den stabilen Betrieb der UAV zu gewährleisten.

4. Kraftstoffsystem: Verbundwerkstoffe werden zunehmend in UAV -Kraftstoffsystemen verwendet. Zum Beispiel können zusammengesetzte Wasserstofflagertanks Wasserstoffbrückenstoff speichern und als Energiequelle für UAVs dienen.

5. Sensorgehäuse: UAVs tragen verschiedene Sensoren wie GPS, Barometer und Gyroskope. Verbundwerkstoffe können verwendet werden, um leichte, hochfeste Gehäuse herzustellen, die diese Sensoren vor Umweltfaktoren schützen und die Genauigkeit und Stabilität gewährleisten.

(Ii) Herstellungsprozesse von zusammengesetzten UAV -Komponenten

1. AutoklavenformprozessDer Autoklavenformprozess sorgt für leichte, qualitativ hochwertige Verbundkomponenten mit gleichmäßigem Harzgehalt und überlegenen mechanischen Eigenschaften. Dieser Prozess wird für die Herstellung von UAV-tragenden Strukturen und Hochgeschwindigkeitskomponenten bevorzugt. Die wirtschaftliche Effizienz ist jedoch aufgrund der hohen Ausrüstungsanforderungen, erheblichen anfänglichen Investitionen und hohen Verarbeitungskosten relativ niedrig. Infolgedessen werden häufig niedrige Temperatur-, Niederdruck-Formtechniken als Alternative in der UAV-Herstellung verwendet.

2. VakuumbeutelformprozessDer Vakuumbeutelformprozess ist kostengünstig und erfordert nur minimale Investitionen und erzielte wünschenswerte Herstellungsergebnisse. Darüber hinaus ist es relativ einfach zu bedienen und allgemein anwendbar. Der niedrige Formdruck begrenzt jedoch die Verwendung von zusammengesetzten Komponenten mit Anforderungen an die Qualität niedrigerer Qualität. Dieser Prozess wird üblicherweise in kleinen UAVs mit niedriger Geschwindigkeit verwendet. Es gibt zwei primäre Methoden: Prepreg -Layup und nasse Layup. Die Prepreg -Layup führt zu einer gleichmäßigeren Harzverteilung, die eine größere Stabilität und Qualität bietet.

3. KompressionsformprozessDer Kompressionsformprozess ist effizient, einfach zu bedienen und kostengünstig und sorgt für einen hohen Formdruck. Dieser Prozess kann die Kosten und die Qualität in der UAV-Herstellung berücksichtigt und ist besonders für die Herstellung von Schaumstoff-Core-Verbundstrukturen geeignet. Der Prozess umfasst zwei wichtige Schritte: (1) Schaumkernherstellung und Hautlaminierung und (2) Schimmeldrücke und Heilung. In der Herstellung von UAV -Flügelpanel verbessert dieser Prozess die Präzision und die Ästhetik erheblich. Die ordnungsgemäße Auswahl der Pressmaschine ist entscheidend, um optimale Formenergebnisse zu erzielen.

4. TemperaturformtechnologieLowperature-Formtechnologie bietet Kostenvorteile und Energieeffizienz. Dieses Verfahren kann bei 60–80 ° C niedrige Temperaturpolymerharz heilen, was es zu einer praktikablen Ergänzung zum Autoklavenform ist. Es unterstützt eine breite Palette von Komponentengrößen und ermöglicht eine direkte Aushärtung bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck, was zu einer weit verbreiteten Einführung in der UAV -Herstellung führt. Im Vergleich zu hohen Temperaturformtechniken senkt das Formteilen mit niedrigem Temperatur die Herstellungskosten und die Qualität der Qualität. Um die Ergebnisse zu optimieren, sind fortgesetzte Verbesserungen der Harzformulierungen und der Vorbereitungsmaterialien mit niedriger Temperaturen unerlässlich.