碳纤维复合材料在无人机领域应用(yòng)实例

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碳纤维复合材料在无人机领域应用(yòng)实例

来源: | 作(zuò)者:来源：民(mín)航资源网作(zuò)者：赵汗青 | 发布时间: 2020-05-10 | 1132 次浏览 | 分(fēn)享到:

    由于碳纤维复合材料在无人机的应用(yòng)诸多(duō)优势，近年来，國(guó)内外大量的先进无人机都使用(yòng)了碳纤维复合材料。例如美國(guó)的“全球鹰”无人侦察机、X-45系列无人战斗机、“太阳神”无人机，以及中(zhōng)國(guó)的“雷鸟”碳纤维无人机。

    美國(guó)“全球鹰”碳纤维复合材料无人侦察机

    “全球鹰”无人侦察机是梦诺斯罗普·格鲁曼公(gōng)司研制的全世界最先进的无人机，其最大飞行速度可(kě)达740km/h，最大飞行高度近2*10(4)m，续航时间長(cháng)达42h以上，可(kě)从美國(guó)本土起到到全球任何地点进行侦查，完成跨洲际飞行。最大起飞质(zhì)量大1。161*10(4)kg，可(kě)携带超过7000kg的机载燃料。

        “全球鹰”无人侦察机身長(cháng)13。4m，高4。62m，翼展長(cháng)达35。4m，出机身主结构采用(yòng)铝合金外，其他(tā)构件采用(yòng)最先进的复合材料，机翼由碳纤维复合材料构成，机翼主结构在121 ℃下山(shān)热压罐固化成型，整个机翼分(fēn)3段制造，彼此之间用(yòng)机械连接。為(wèi)满足弯曲刚度的要求，4梁式承扭盒的I形梁由塞依泰克公(gōng)司提供的高模碳纤维增强环氧树脂预浸料制造，0°向铺层占50%，其它向铺层占50%。

        美國(guó)X-45系列碳纤维复合材料无人战斗机

        战斗机一直是世界各國(guó)的研究关注热点。目前世界上的主要航空大國(guó)都己经认识到无人战斗机是未来航空武器装(zhuāng)备的一个重要发展趋势。為(wèi)了尽可(kě)能(néng)的降低结构质(zhì)量，无人战斗机结构的一个显著特点是大量应用(yòng)复合材料，特别是碳纤维复合材料，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超过有(yǒu)人战斗机的应用(yòng)水平。

        美國(guó)波音公(gōng)司制造的x-45A无人战斗机翼展阻3m，弦長(cháng)8m，空质(zhì)量3 640 kg，搭载有(yǒu)效载荷的能(néng)力為(wèi)680 kg，复合材料用(yòng)量占到了结构质(zhì)量的45%。其机身蒙皮山(shān)碳纤维预浸带采用(yòng)铺层方式制成，机身上部蒙皮约9m長(cháng)，3。7 m宽，是个整體(tǐ)件，机身下部蒙皮则由两块。5×3。7 m的两部分(fēn)组成。

        中(zhōng)國(guó)“雷鸟”碳纤维复合材料无人机

        我國(guó)无人机的研制工(gōng)作(zuò)也在积极进行之中(zhōng)，采用(yòng)材料也从玻璃纤维复合材料逐渐转向碳纤维复合材料。2013年，我國(guó)首架应用(yòng)碳纤维复合材料和染了電(diàn)池动力的“雷鸟”无人机首次亮相，其机身和机翼為(wèi)全碳纤维复合材料。

该机的高效率气动外形、全碳纤维复合材料结构机體(tǐ)、氢燃料電(diàn)池动力系统、飞行控制系统等完全由自主研发和制造，拥有(yǒu)自主知识产(chǎn)权。该机翼展10。5m，机高2。2m，机長(cháng)4。7m，起飞质(zhì)量257kg，巡航速度120km/h，续航时间4h。

挪恩复材积极开展碳纤维无人机的相关研究，已掌握多(duō)轴无人机的结构设计与制造工(gōng)艺，在军用(yòng)、民(mín)用(yòng)无人机碳纤维部件研制方面具(jù)有(yǒu)丰富的经验，可(kě)為(wèi)无人机厂商(shāng)提供从结构设计、材料设计研发、模拟仿真到批量化生产(chǎn)等一整套方案。

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