复合材料在无人飞行器中的应用
来源：中塑在线 2015-08-20 16:11:19
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文章关键词： 复合材料 无人飞行机 玻璃纤维原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=12&news_id=1964 自航空技术发明以来，工程师们一直致力于的一个课题就是开发无人机(无人机)进行军事行动，同时无需人为损失。
从军事到民用
这些机器的第一次使用是在1849年的第一次意大利独立战争中，奥地利军队使用了装有时间引信控制的炸弹的无人气球。
尽管世界各地的现代军队对这些无人机进行了广泛的军事应用，从情报到冲突地区的行动，但直到威尼斯‘drones’轰炸166年后，无人机才从军事转移到民用。
目前这些系统都是由世界各地的政府、私人公司和个人用于监测和执法以提高物流，甚至用于休息、拍照或拍视频。
减轻无人机的重量
技术的发展，如重于空气的航空器，无线电控制和视频已经帮助我们构建了标志性的飞机如MQ-1捕食者或DJI幽灵无人机，并且提高了无人机的公众兴趣。目前，无人驾驶飞机在未来的航空业，特别是在军事领域中有越来越重要的作用。
然而，由于无人驾驶飞机往往比传统的飞机更小并具有有限的燃油容量，其飞行时间往往显著低于载人飞机。当考虑到飞机的有效载荷时，该问题变得更加严重，载荷的范围可以从一组地狱火导弹到民用小型相机。
为了改善这种情况，飞机重量的减少是至关重要的，使用传统航空航天材料如铝6061-T6在无人机的建设上不是一个可行的设计方案。因此，
复合材料在无人机的设计和制造中起着核心的作用。
航空工业复合材料的历史
复合材料对于航空航天工业并不陌生，早在上世纪40年代，
玻璃纤维增强
复合材料(GFRP)就已经开始以自己的方式进入航海工业。1944年第一架
复合材料机身的飞机在美国起飞，一架实验性修改的VulteeBT-15。
在1960年初，
复合材料以pre-pegs的形式使用，其是由一系列预浸渍环氧树脂的纤维增强塑料(FRP)组成。样品可以在AV-8BHarrier的翅膀和机身前部、A-320的尾部以及其他军用飞机中看到，如欧洲战斗机2000。
近日，空客公司将
复合材料的使用从iconicA380的25%增加到新A350XWB的53%。波音公司也这样做：777结构的12%是由
复合材料制成的，并且现在他们的最新飞机787是由50%的
复合材料构成。这减少了787飞机20%的重量，并减少了预定的、非常规的保养，由于减少了腐蚀和疲劳的风险。
无人机采用复合材料设计UVAs
这种
复合材料的使用在无人机行业中得到了体现。2009年，一个对
复合材料领域200个模型的调查发现所有的模型均具有
复合材料部件并且很多实例报道了碳纤维在机身构建中的使用。
然而，对有效负载荷能力和无人驾驶性能要求的增加，使得工业上开发出另一种无人机结构建设的
复合材料：碳纤维增强聚合物(CFRP)，这是现在无人机机身建设使用的原材料。
在一般情况下，碳纤维
复合材料使用热固性树脂，其在加热时发生固化时，作为基本的结构组成与碳纤维结合。这使得材料的重量比玻璃钢
复合材料更轻、强度更大，即使与金属相比。
例如，钢结构的重量约为同等强度的碳纤维
复合材料结构的5倍以上。然而，他们的高成本(比
玻璃纤维贵5至25倍)已经抑制了这种材料在工业上的使用。此外，该材料具有导电性，使其不适于特定应用。
芳纶纤维/环氧树脂
复合材料已用于螺旋桨结构，因为它比碳纤维更轻。考虑到无人机的几种设计由4个或更多的螺旋桨组成，这种材料的应用的具有相当大的优势。螺旋桨的惯性减小，从而降低了振动，有助于使无人机在飞行过程中更加稳定。
文章来源：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=12&news_id=1964文章关键词： 复合材料 无人飞行机 玻璃纤维
