无人机外壳应用什么组成?
目前无人机外壳一般采用工程塑料制造,但逐渐被碳纤维复合材料替代。碳纤维复合材料重量轻、比刚度高、强度高,可以在一个系统中制成各种形状和结构。
碳纤维除了重量轻外,还具有突出的强度、韧性、耐候性等特性,可有效防止车身因跌落而受损,增强车身的抗冲击性等,这也是无人机对壳体材料的关键要求。碳纤维是一种电化学活性低、耐腐蚀、耐老化性能优异的非金属材料,可有效延长无人机的使用寿命。
碳纤维无人机机身的复合结构,包括机身,其特征在于:机身由上盖、中框和下盖组成,下盖下端设有起落架,机身侧面设有旋翼臂,旋翼臂末端设有有机座,机身、旋翼臂和底座均为一体式结构, 中心架和转臂内设有骨架,底座内设有电机,电机上端安装。
碳纤维复合材料具有较高的比强度和比刚度,可以大大减轻无人机机身重量,从而降低载荷成本,增加无人机有效载荷,延长无人机飞行距离和时间。
碳纤维复合材料跟传统的金属材料相比,其相对质量密度仅是钢的1/4~1/5,但是强度却高出钢材的六倍。比强度是铝合金的2倍,钢的4倍,符合无人机对轻量化的诉求。再就是碳纤维复合材料的热膨胀系数小,其结构稳定性很好,不会因为外界温度的变化导致无人机外壳产生形变,并且抗疲劳性好,有非常好的抗震能力。碳纤维无人机外壳成型工艺简单,生产成本低,能够实现机壳一体化成型;可设计性强,能够为无人机提供更多的能源储备空间。
2023-06-13 广告
制作无人机外壳及保护杆的材料首先是碳纤维材料,但是由于碳纤维的成本高等原因,在压缩成本的前提下,可以选用工程级塑料来代替,在性能上区别不是特别明显。
1、碳纤维的密度大概是1.4,工程塑料的密度也差不多,所以在重量上没有明显差距;
2、改性工程塑料强度比达到600MPa,完全胜任无人机的性能需求;
3、根据不同尺寸的机型,选用不同的改性即能节省成本,也能不致性能过剩;
4、根据以往案例,采用改良PA塑料能很好应对无人机的使用需求。