无人机上复合材料的应用与研究

论述了无人机对复合材料的需求 ,给出了复合材料在无人机上应用的概况以及无人机复合材料技术发展研究的要点     

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术

无人机大面积采用先进复合材料,其用量已远超有人飞机。本文介绍了复合材料在无人机上的应用情况,阐述了复合材料用于无人机的比较优势,对无人机先进复合材料结构应用关键技术进行了总结与分析。     

先进复合材料在无人机上的应用

为满足未来无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)的高空、长航时、强机动性、功能性、经济性等各种高性能需求,先进复合材料在国内外无人机上的应用愈加广泛;但我国无人机研制中采用复合材料的比例和技术水平较国外尚存在一定差距,复合材料制件成本是制约其应用的主要因素之一。本文介绍无人机在国内外发展的历程,概述复合材料在无人机上的应用,总结无人机复合材料的一些关键技术,提出了问题和建议并指出发展趋势。为了加快我国复合材料在无人机行业应用的步伐,应在引进国外自动化技术的同时,坚持以工艺可行性和稳定性为出发点进行复合材料的结构设计以降低复合材料结构成本,并积极发展各种液体成型技术、仅真空袋非热压罐材料(bag vacuum only-out of autoclave, BVO-OoA)材料和工艺以及对传统模压工艺进行改进研究。     

无人机复合材料设计/制造关键技术

将复合材料直接应用于无人机结构上对减轻空机身重量、增加有效载荷、提高安全性和隐身性具有重要的作用。纵观国外无人机(包括中、高空无人侦察机、无人作战飞机等),无一例外地大量使用了复合材料结构,有些甚至是全复合材料结构,因此以复合材料为核心的无人机结构设计/制造技术是影响无人机发展的关键技术之一。     

无人机结构复合材料应用进展

先进树脂基复合材料在国外无人机上得到了广泛应用,国内先进树脂基复合材料在大型无人机上的应用才刚刚开始,与国外先进技术相比还存在不小差距,为满足未来无人机的高空、长航时、功能性、经济性等各种高性能需求,国内应积极地开展复合材料在无人机上各种关键技术的研究和应用。     

无人机复合材料壁板Z-pin工艺技术研究

介绍了Z-pin在无人复合材料壁板中的应用及复合材料Z-pin的拉挤工艺,利用热压罐和真空袋压整体Z-pin嵌入工艺,在无人机复合材料层板、板筋结构件、复合材料胶接连接件及泡沫夹层中的应用。对于板件在保持面内抗拉强度的同时,提高无人机复合材料壁板的层间断裂韧性及损伤容限,有效改善了复合材料蒙皮的抗冲击性能。     

轻型无人机复合材料机翼设计分析与验证

基于轻型无人机复合材料的机翼,在选定机翼构件布局、材料和构型,建立机翼结构有限元模型的基础上,计算分析了机翼的静强度、应力分布,并对其进行试验验证。该方法对中小型复合材料无人机结构设计和静强度试验具有一定的参考价值。     

LTM45用于无人机

ＬＴＭ４５用于无人机美国先进复合材料集团（ＡＧＧ）公司研制出一系列新的复合材料预浸带，主要是低温成形（ＬＴＭ）系列，可用于结构及工装。ＬＴＭ４５及其衍生品已由洛克希德马丁公司的臭动工厂用来制造“黑星”无人机的机身蒙皮。该无人机是美国预研局（ＡＲＰＡ）...     

无人机复合材料夹层结构件工装的制造

阐述了无人机蜂窝夹芯复合材料结构件 工艺装备的设计与制造的发展过程及各种加工方法的 优缺点。     

复合材料蒙皮壁板的非线性屈曲分析

高空长航时无人机的发展给蒙皮壁板结构的轻质设计提出了更高的要求。采用复合材料并基于后屈曲承载能力进行设计是一种可行的设计途径,而复合材料蒙皮壁板的非线性屈曲分析是设计中的关键问题。文中采用Riks弧长法,以长航时无人机3个部位的复合材料蒙皮加筋壁板为例,分析得到了壁板的屈曲特性和后屈曲损伤演变过程。3个关键部位壁板的线性屈曲载荷和后屈曲失效破坏载荷的对比表明,复合材料蒙皮壁板在发生屈曲之后,仍有很强的承载能力。