無人機自問世以來，減輕重量即成為無人機科研工作中共同關注的焦點。在保證無人機安全使用情況下，只有將機體結構重量降下來，才能節(jié)約出更多的質量空間來增加燃油和有效載荷，延長飛行距離和續(xù)航時間。隨著碳纖維復合材料在大型軍用戰(zhàn)斗機及民用客機上的廣泛應用，其在無人機上也被認為是解決減輕重量難題的最佳材料選擇。

  無人機自問世以來，減輕重量即成為無人機科研工作中共同關注的焦點。在保證無人機安全使用情況下，只有將機體結構重量降下來，才能節(jié)約出更多的質量空間來增加燃油和有效載荷，延長飛行距離和續(xù)航時間。

  隨著碳纖維復合材料在大型軍用戰(zhàn)斗機及民用客機上的廣泛應用，其在無人機上也被認為是解決減輕重量難題的最佳材料選擇。與傳統的金屬材料和復合材料相比，碳纖維復合材料具有比強度和比剛度高、熱膨脹系數小、抗疲勞能力和抗振能力強的特點，將它應用于無人機結構中可以減重25%~30%。樹脂基復合材料具有結構重量輕、復雜或大型結構易于成型、設計空間大等諸多優(yōu)點。應用于無人機結構中可以大大改善和提高無人機的綜合性能。目前，世界各國都在無人機上大幅度使用以碳纖維復合材料為主的先進復合材料，碳纖維復合材料的應用對無人機結構的輕質化、小型化和高性能化起到了至關重要的作用。

  由于無人機在結構設計中不需要考慮人的生理承受能力限制，能更專注的針對無人機的機動性能進行設計，使其在材料選用上具有一些有別于載人飛機的新特點。再加上無人機往往被用來執(zhí)行空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等特殊任務，也使得碳纖維復合材料在多個方面都體現出了其應用優(yōu)勢。

  1、比強度和比剛度大

  相比于其他復合材料，在滿足無人機機體相同強度和剛度的前提下，碳纖維復合材料高比強度和高比剛度的特性能夠大大減輕無人機的機身質量，降低無人機的載荷成本，對無人機結構的輕質化、小型化和高性能化意義重大，以確保無人機擁有更長的飛行距離和飛行時間。

  2、可整體一體化成型

  無人機往往具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動外形，需要在結構上采用大面積整體一體化成型技術。而碳纖維復合材料在模擬和仿真計算后，不僅可以通過模壓成型、熱壓罐外固化成型等工藝進行大面積一體化整體成型，可以引入自動化流水線生產工藝，提高效率，大大降低生產制造成本，非常適合大規(guī)模制造無人機的機身結構。

  3、耐腐蝕和耐熱性好

  碳纖維復合材料還具有優(yōu)異的耐腐蝕和耐熱性能，能夠耐受自然界中的水和多種介質的腐蝕以及熱膨脹的影響，可滿足無人機各種環(huán)境條件下長儲存壽命的特殊要求，降低使用維護的壽命周期成本。

  4、可植入芯片或合金導體

  碳纖維復合材料還可以植入芯片活合金導體，形成具有智能的結構整體，可在惡劣環(huán)境下長期使用，且不會破壞植入的設備性能，能夠可靠執(zhí)行特殊任務。

  山東英特力新材料有限公司目前研發(fā)生產的多款碳纖維無人機外殼已經大量裝配使用，并和國內多個科研院所及大型無人機企業(yè)達成戰(zhàn)略合作，并對公司的碳纖維制品質量及售后保障給予肯定，這也為公司未來批量化流水線生產碳纖維無人機外殼提供了支持。

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責任編輯：王元

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