誤區(qū)一:應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料主要是為了“減重”
減重問題一直是無人機(jī)的關(guān)注重點(diǎn),因?yàn)闊o人機(jī)體積小、重量輕、運(yùn)輸方便、可垂直起降、飛行操控靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、效率高,對于這種微小型機(jī)來說,重量減輕對各方面的性能影響尤為明顯。減重不僅能使其在飛行過程中減小阻力,增加動(dòng)作敏捷度,還能有效延長續(xù)航時(shí)間,提升工作效率。但是,“減重”絕不是無人機(jī)應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的唯一目的。
碳纖維復(fù)合材料除了重量輕之外,還具有強(qiáng)度大、抗蠕變、耐腐蝕、耐疲勞、抗振性強(qiáng)等多方面的性能優(yōu)勢。例如,無錫智上新材料在為一款長航時(shí)無人機(jī)提供碳纖維無人機(jī)機(jī)翼的定制服務(wù)時(shí),據(jù)應(yīng)用方要求,該機(jī)翼必須同時(shí)滿足大展弦比、低結(jié)構(gòu)重量、全輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和超高強(qiáng)度等多方面要求。高模量碳纖維復(fù)合材料的超高結(jié)構(gòu)剛度和抗變形能力在這款機(jī)翼上得到了充分體現(xiàn)。無錫智上新材為另一款中型無人機(jī)制作的碳纖維起落架,不僅重量輕,其機(jī)械性能也遠(yuǎn)優(yōu)于一般的金屬材料,在無人機(jī)起飛或降落時(shí)發(fā)揮出良好的緩沖作用,提升了機(jī)體的穩(wěn)定性和安全性。
誤區(qū)二:碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用效果一定會很好
盡管優(yōu)勢很多,但是碳纖維復(fù)合材料決不是“萬金油”,其實(shí)際應(yīng)用效果是和多方面因素相關(guān)的。碳纖維復(fù)合材料能否在無人機(jī)中發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值,無錫智上新材認(rèn)為,一是要看設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)是否合理,二是要看碳纖維無人機(jī)零部件的制作工藝是否最優(yōu)化。其建議,在保證無人機(jī)部件性能可靠、尺寸穩(wěn)定的前提下,要盡可能地選擇整體固化的成型工藝,要盡量簡化成型工裝。以其一款碳纖維無人機(jī)殼體為例,因采用整體固化工藝不僅大幅度減輕了機(jī)體重量,避免長時(shí)間飛行造成標(biāo)準(zhǔn)件松動(dòng)等問題,還能提高無人機(jī)的強(qiáng)度和槳葉的水平度。
在大量的一線工作中,無錫智上新材的制作人員發(fā)現(xiàn),采用模壓成型的零部件,樹脂與碳纖維的均勻性、流動(dòng)性較好,不容易出現(xiàn)樹脂的淤積、脫粘、裂紋、氣泡等缺陷,零部件的抗振動(dòng)、抗沖擊和耐溫差劇變性能好。與真空袋、熱壓罐等工藝相比,在制作無人機(jī)零部件時(shí),模壓工藝質(zhì)量更加穩(wěn)定,力學(xué)性能表現(xiàn)更佳。
誤區(qū)三:碳纖維材料用的越多越好
隨著碳纖維的性能優(yōu)勢深入人心,很多無人機(jī)設(shè)計(jì)師嘗試將其用在不同的部件中,恨不得用其替代所有的金屬材料。碳纖維材料雖好,但是在無人機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中卻不是用得越多越好。
無論是軍用無人機(jī)還是工業(yè)類無人機(jī),又或者是普通消費(fèi)級無人機(jī),無人機(jī)的終極價(jià)值體現(xiàn)在通過無人駕駛技術(shù)幫助人們?nèi)ヒ恍┤肆o法達(dá)到或者極為險(xiǎn)惡的環(huán)境中進(jìn)行人工替代性工作,在此過程中,無人機(jī)的損耗無可避免。如果造價(jià)過高,勢必會影響其在市場中的競爭力。無錫智上新材強(qiáng)調(diào),合理利用碳纖維材料,將其應(yīng)用在最為關(guān)鍵的部件上,才能充分體現(xiàn)出其應(yīng)用價(jià)值。
例如,有人嘗試將碳纖維復(fù)合材料用于無人機(jī)油箱、植保無人機(jī)藥箱,通過更輕的箱體解決現(xiàn)有油箱的厚重、環(huán)境適應(yīng)性差等應(yīng)用受限問題,提升無人機(jī)的機(jī)載能力。但是與此同時(shí)也大幅度提升了無人機(jī)的成本價(jià)格,很大程度上限制了用戶數(shù)量的增加。相反,如果將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)座等部位,不僅能減重,還能減振,從而為無人機(jī)提供更穩(wěn)定的飛行品質(zhì)。因此,在無人機(jī)中應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料,最終目標(biāo)應(yīng)是通過不多的成本投入為無人機(jī)性能帶來更多的優(yōu)化和提升。