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碳纤维复合材料在无人机领域应用实例
来源: | 作者:来源：民航资源网 作者：赵汗青 | 发布时间: 2020-05-10 | 1131 次浏览 | 分享到:
    由于碳纤维复合材料在无人机的应用诸多优势，近年来，国内外大量的先进无人机都使用了碳纤维复合材料。例如美国的“全球鹰”无人侦察机、X-45系列无人战斗机、“太阳神”无人机，以及中国的“雷鸟”碳纤维无人机。

    美国“全球鹰”碳纤维复合材料无人侦察机

    “全球鹰”无人侦察机是梦诺斯罗普·格鲁曼公司研制的全世界最先进的无人机，其最大飞行速度可达740km/h，最大飞行高度近2*10(4)m，续航时间长达42h以上，可从美国本土起到到全球任何地点进行侦查，完成跨洲际飞行。最大起飞质量大1。161*10(4)kg，可携带超过7000kg的机载燃料。

        “全球鹰”无人侦察机身长13。4m，高4。62m，翼展长达35。4m，出机身主结构采用铝合金外，其他构件采用最先进的复合材料，机翼由碳纤维复合材料构成，机翼主结构在121 ℃下山热压罐固化成型，整个机翼分3段制造，彼此之间用机械连接。为满足弯曲刚度的要求，4梁式承扭盒的I形梁由塞依泰克公司提供的高模碳纤维增强环氧树脂预浸料制造，0°向铺层占50%，其它向铺层占50%。

        美国X-45系列碳纤维复合材料无人战斗机

        战斗机一直是世界各国的研究关注热点。目前世界上的主要航空大国都己经认识到无人战斗机是未来航空武器装备的一个重要发展趋势。为了尽可能的降低结构质量，无人战斗机结构的一个显著特点是大量应用复合材料，特别是碳纤维复合材料，且远远超过有人战斗机的应用水平。

        美国波音公司制造的x-45A无人战斗机翼展阻3m，弦长8m，空质量3 640 kg，搭载有效载荷的能力为680 kg，复合材料用量占到了结构质量的45%。其机身蒙皮山碳纤维预浸带采用铺层方式制成，机身上部蒙皮约9m长，3。7 m宽，是个整体件，机身下部蒙皮则由两块。5×3。7 m的两部分组成。

        中国“雷鸟”碳纤维复合材料无人机

        我国无人机的研制工作也在积极进行之中，采用材料也从玻璃纤维复合材料逐渐转向碳纤维复合材料。2013年，我国首架应用碳纤维复合材料和染了电池动力的“雷鸟”无人机首次亮相，其机身和机翼为全碳纤维复合材料。

该机的高效率气动外形、全碳纤维复合材料结构机体、氢燃料电池动力系统、飞行控制系统等完全由自主研发和制造，拥有自主知识产权。该机翼展10。5m，机高2。2m，机长4。7m，起飞质量257kg，巡航速度120km/h，续航时间4h。

挪恩复材积极开展碳纤维无人机的相关研究，已掌握多轴无人机的结构设计与制造工艺，在军用、民用无人机碳纤维部件研制方面具有丰富的经验，可为无人机厂商提供从结构设计、材料设计研发、模拟仿真到批量化生产等一整套方案。