碳纖維無人機機翼的新應用

無人機10086

2021年6月25日 11:15

據悉，國內碳纖維制品商智上新材為一款大型電動無人飛行器量身定制的碳纖維復合材料固定翼已順利通過模擬飛行測試。作為長航距、大負載的無人駕駛飛行器，此款無人機的出現將為城際空中交通網絡提供新的解決方案。

該款電動無人機設計航程為280Km，設計續航時間為90分鐘。機身整體呈流線型，長達2.2米的固定翼分布于兩側，尾部設有推進螺旋槳，構型上盡量滿足升力與推力的混合平衡。其中，碳纖維復合材料的翼體設計使其兼具垂直起降和滑行起降模式，通過降低翼體部分的重量減少能耗，并實現長航距、長航時的飛行需求。此外，高性能復合材料的高強度、耐疲勞、蠕變小等多種性能優勢也能從整體上大幅度提升無人機運行的安全性。

目前，該款機翼已經順利完成垂直起降、動力系統等相關測試。接下來，該機翼將伴隨無人機在各類真實環境下繼續進行測試與優化，不斷調整以便實現性能最優化。據相關負責人透露，此款無人機在正式通過測試并取得生產許可后，預計智上新材將在兩年內為其定制300-400只碳纖維復合材料機翼。

從民間玩家的迷你無人機到新農業時代大量推廣的無人植保機，從勘探、測繪等特定領域的專業無人機到物流無人機，現代無人機在實現基礎功能的同時，也一直在向安全、便捷、高效、環保、智能的方向努力發展。

與汽車輕量化一樣，無人機要實現省時高效、長距離飛行和高負載低能耗的運行目標，一方面靠機體構造和動力系統設計的進步，另一方面也需要靠新材料的“加持”。在上述案例中，碳纖維復合材料機翼就賦予該機型以自重輕、強度大等特點，而在更多無人機機型中，采用碳纖維復合材料制作的機體部件形式非常豐富，無人機殼體、飛翼、臂桿、油箱、電池箱等等，碳纖維復合材料能夠替代大部分的無人機用金屬部件。

除了更輕、更強這類典型性特征外，碳纖維復合材料還具有鋪層可設計性和一體化成型的優勢。智上新材料科技有限公司的設計人員表示，他們可以針對不同的產品需求提供不同的制造方案，例如，可以根據碳纖維復合材料在整個結構中的作用，優化連續碳纖維的取向和厚度，在保證足夠強度的前提下，盡可能地減少材料的重量。