无人机常用材料
- 碳纤维复合材料
- 特点：具有高强度、高模量、轻质的特点，密度仅为钢的1/4左右，但强度是钢的5倍，其强度和刚度可以精确控制，能满足无人机在不同飞行状态下的力学要求。
- 应用：广泛用于无人机的机身、机翼、尾翼等结构部件，固定翼无人机的机翼采用碳纤维复合材料，不仅可以减轻机翼重量，提高飞行速度和载荷能力，还能增强机翼的抗弯刚度和抗疲劳性能。
- 玻璃纤维复合材料
- 特点：成本相对较低，具有良好的绝缘性、耐腐蚀性和一定的强度，它的强度虽不如碳纤维，但在一些对强度要求不是特别高，但需要一定韧性和绝缘性的部位有应用。
- 应用：常用于无人机的部分外壳、隔板等结构，既能满足一定的结构强度要求，又能降低成本。
- 高强度塑料
- 特点：如聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）等，具有重量轻、成型性好、耐冲击等优点，部分塑料还可以通过添加增强材料来提高其强度和刚度。
- 应用：可用于无人机的某些非承力部件，如内部隔板、外壳装饰件等，有助于减轻无人机整体重量。
- 铝合金
- 特点：具有良好的强度、刚度和耐腐蚀性，加工性能优良，价格相对适中。
- 应用：常用于无人机的框架、支架等结构部件，特别是在一些对强度要求较高，但成本需要控制的部位。
- 钛合金
- 特点：具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀等优点，但成本较高。
- 应用：多用于无人机的高性能部件，如发动机支架、承力接头等，以提高无人机的整体性能。
基于无人机材料制作无人机的要点
- 材料选择与优化
- 根据用途选择：不同的无人机用途决定了所需材料的性能，军用无人机需要材料具有更高的强度和隐蔽性；民用无人机则更注重材料的轻质和成本效益。
- 材料性能匹配：要确保所选材料能够满足无人机在飞行过程中的力学、热学、电磁学等性能要求，在高温环境下飞行的无人机，需要选择耐高温的材料；飞行速度快的无人机，需要材料具有更高的强度和刚度。
- 结构设计与制造
- 优化结构布局：合理的结构布局可以充分发挥材料的性能，提高无人机的整体性能，采用蜂窝夹层结构可以大大减轻机身重量，同时提高结构强度。
- 制造工艺选择：不同的材料需要采用不同的制造工艺，碳纤维复合材料通常采用手工铺层、真空袋压、热压罐成型等工艺；铝合金则可以采用铣削、车削、铸造等工艺。
- 轻量化设计
- 去除冗余结构：在保证无人机结构强度和安全性的前提下，去除不必要的冗余结构，减轻无人机重量。
- 采用轻质材料：尽可能使用轻质材料，如碳纤维复合材料、高强度塑料等，来替代传统的金属材料。
- 安全性考虑
- 材料强度验证：对所选材料进行强度测试和验证，确保其能够承受无人机在飞行过程中的各种载荷，如升力、阻力、惯性力等。
- 防火与防爆：对于一些使用易燃材料的无人机，要采取有效的防火和防爆措施，提高无人机的安全性。
