无人机是无人驾驶飞机的简称,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵不载人的飞机,或者由车载计算机完全或间歇自主操作。无人机作为一种新式航空器,与有人飞机相比,无论是使用要求还是任务使命都有所不同。无人机通常具有低成本、轻结构、高隐身、长航程、高存储寿命等优点。而无人机这些优点都得益于它的组成材料。无人机主要由复合材料构成,特别是机身、机翼、平尾、垂尾、尾撑、舵面和起落架等。复合材料的构件具有比强度高、比模量大、可设计性强、抗疲劳能力强、可提升机体隐身性强、使用寿命长、减震性能好等。那么,无人机常用的复合材料都有哪些?
复合材料无人机
1、PMI泡沫材料:PMI学名统称为聚甲基丙烯亚胺,是一种交联型硬质结构泡沫材料,具有100%的闭孔结构,其均匀交联的孔壁结构,可赋予其突出的结构稳定性和优异的力学性能。PMI泡沫主分子链为链,分子侧链含有酰亚胺结构的泡沫塑料。目前,PMI是强度和刚度较高的耐热泡沫(180--240°),能满足中高温、高压固化和预浸工艺要求;防火性能可到FAR 25.835 和AITM等有关标准,代表高性能聚合为结构泡沫塑料的发展领域。主要作为机翼内衬,以及机身构件内部填充材料使用。
PMI泡沫加工中心
2、碳纤维材料:碳纤维复合材料主要由碳纤维和树脂基材复合而成,具有轻质、高强度、耐冲击、耐高温等优点。碳纤维复合材料经过合理设计和加工可以制作成无人机的机身、机翼、旋翼、舵面等。也可广泛应用于电池箱、机载设备支撑架等部件。
3、玻璃纤维:玻璃纤维复合材料是一种以玻璃纤维为增强材料,树脂为基体的复合材料,其密度轻、强度高、耐腐蚀等特性使其成为了无人机中常用的轻质强度材料。玻璃纤维复合材料具有成本低、易加工成形等优点,常见的应用包含无人机车身、机翼、支架等零部件。
全封闭五轴加工中心
4、Kevlar材料:Kevlar是一种聚酰胺纤维,具有非常高的拉伸强度和弹性模量,Kevlar复合材料的优点比玻璃纤维复合材料更具有韧性和抗冲击性,因为其耐弯曲性强,可以应用于无人机的机翼、支撑物等需要强度和韧性均衡的部件。
综合来说,PMI材料、碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、Kevlar复合材料,这些材料在无人机,以及C919、火箭整流罩,以及后期的C929飞机中,都有广泛的使用,也逐渐成为航空航天领域中重要技术突破。