复合材料无人机机翼结构设计
『壹』 F22飞机机翼用的复合材料有哪些,具体到各个典型零件上
有双马复合材料蒙皮,RTM正弦波腹梁板----中间梁和后梁。另外,平尾,垂尾,中机身的舱门,前机身门,油箱
『贰』 有没有做无人机复合材料机壳的师傅,有技术问题讨教
随着科技的进步,来一些新技术、自新材料逐渐应用到了无人机领域,并对无人机工业的发展产生了深远影响,其中碳纤维材料在无人机的应用最为典型。
碳纤维复合材料具有低比重(钢材的1/4)、高强度(钢材的7倍)、电导率高、耐磨性好、高温环境惰性好等特点,被称为“材料之王”。所以无人机制造钟爱选择碳纤维复合材料,碳纤维增强PC、PA等材料用于制作机翼、起落架、机身等能显著提高材料强度,降低整机重量。
无人机制造领域的几大优势:
(1)气动性能:表面光滑、外形准确、对称性好;
(2)结构强度:总体和局部的刚性好、强度高,耐疲劳、耐久性、抗疲劳损伤性及机体可靠性高;
(3)重量:减轻机体结构重量约15%~20%,增加有效载重;
(4)工艺和经济:简化无人机工艺装备,减少装配工作量,缩短制造周期,降低整机全寿命期成本。
『叁』 无人机的机身材料是什么
无人机的机身材料是复合材料。如图:
复合材料的优点一:和传统金属材料相比,复合材料具有比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和抗振能力强的特点,将它应用于无人机结构中可以减重25% ~30%。树脂基复合材料具有结构重量轻、复杂或大型结构易于成型、设计空间大、比强度和比刚度高、热膨胀系数小等诸多优点。
复合材料的优点二:复合材料本身具有可设计性,在不改变结构重量的情况下,可根据飞机的强度刚度要求进行优化设计;在设计制造技术上满足了大多数无人机在高度翼身融合结构所需的大面积整体成形这一特点。
复合材料的优点三:无人机复合材料结构设计中常使用到的是复合材料的轻质、高比强度比模量等特性。主要通过增强材料(碳纤维、玻璃纤维等)良好的力学性能和基本材料(树脂)的粘结作用两者有机的结合而成。
综上既可以有强度支撑无人机机体架构,又能够最大程度上摆脱引力不受中立影响的复合材料,融合了下面三种材质:
①碳纤维:一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维"外柔内刚",质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性。
②玻璃纤维:玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。
③树脂:指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。广义地讲,可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂。
『肆』 俄罗斯ms21客机复合材料机翼谁的技术
为了提高军用飞机性能,美国空军材料研究所早在20世纪50年代中期就开始寻专求比已经采用属的铝合金、钛合金等金属材料的比强度、比刚度更大的材料。为此,研究开发了先进树脂基复合材料、铝锂合金等轻质高性能材料。先进树脂基复合材料在航空、航天...
『伍』 用来制造飞机机翼的轻质结构材料是什么
铝合金飞机机翼是锈钢骨架铝合金蒙皮 现在的飞机也有使用复合材料专的 复合材料构件由高强度纤维属与树脂复合 由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身 复合材料(ompositematerials),是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 最早的飞机机翼是木质骨架帆布蒙皮,一战期间已经出现了铝合金骨架木质蒙皮的战斗机。在一战后期德国率先研制了全金属结构的战斗机,在两次世界大战之间各国逐渐发展了全金属结构的战斗机,重要是不锈钢骨架铝合金蒙皮的结构,并且出现了翼盒的设计。当然二战期间由于金属缺乏各国都采用过木质结构的飞机,但是不锈钢骨架铝合金蒙皮的全金属飞机已经成为主流。
『陆』 常用于构架无人机机翼骨架外构成所需气动外形的是那种复合材料
热缩膜。铝板
『柒』 无人机的起落架一般是什么材质
目前,复合材料来在无人源机领域已成为主要结构材料,如使用碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等。通常,无人机除机身的龙骨、梁和隔框、起落架等结构件采用铝合金外,机翼、尾翼及各种天线罩、护板、蒙皮等结构件均大量使用复合材料。另外,在中小型无人机上,木质材料、轻型塑料、塑料薄膜等非金属材料也得到大量使用。复合材料的应用对无人飞机结构轻质化、小型化和高性能化已经起到了至关重要的作用。 很多材料商也在开发更适合无人机的材料,如聚赛龙,已研发无人机专用塑料。
『捌』 无人机机翼材料是什么
无人机机翼对材料要求高强度、高韧性、高流动,一般采用合金、复合材料或者高性能的工程塑料,聚赛龙的PP1120HF就是用于无人机机翼材质之一。
『玖』 什么材质制作无人滑翔飞机最好
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。
复合材料在无人机上应用的优点与有人飞机相比,无人飞机(UAV)在机体结构设计中既不需要考虑机动飞行过程中人的生理承受能力限制,也不需要因为特别强调人的生存性而对隐身及抗弹伤能力的结构和材料作特殊考虑。不过由于无人机机载设备技术先进,要求高,因此也要求无人机有相当好的机体结构性能,这使无人飞机在结构选材上具有一些有别于有人飞机的新特点。无人机遂行任务的特殊性,也使其成为采用新型结构材料的极好的平台。
和传统金属材料相比,复合材料具有比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和抗振能力强的特点,将它应用于无人机结构中可以减重25% ~30%。树脂基复合材料具有结构重量轻、复杂或大型结构易于成型、设计空间大、比强度和比刚度高、热膨胀系数小等诸多优点。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。 据统计,目前世界上各种先进无人机的复合材料用量一般占机体结构总重的60% ~80%,复合材料的总用量可达90%以上。在无人机上大量采用复合材料的益处是多方面的。
首先,复合材料本身具有可设计性,在不改变结构重量的情况下,可根据飞机的强度刚度要求进行优化设计;在设计制造技术上满足了大多数无人机在高度翼身融合结构所需的大面积整体成形这一特点。其次,聚合物基复合材料具有特殊的电磁性能,改性后有希望满足无人机结构/ 功能一体的高隐身技术要求。复合材料的耐腐蚀性能,可满足无人机恶劣环境下长储存寿命的特殊要求,降低使用维护的寿命周期成本。 再次,复合材料易植入芯片或合金导体形成智能材料、结构。
目前,复合材料在无人机领域已成为主要结构材料,如昆明劲鹰无人机使用碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等,昆明劲鹰1000型八轴航拍航测无人机具有强化刚性的机架结构机臂采用内嵌硅胶线注塑工艺,具有更好的结构刚性及工作稳定性,整个系统高度集成化的设计,使安装调试工作变得更加简单快捷,中心架具有更大的可用空间,方便安装及内置各类航拍辅助设备,使您的航拍系统拥有更强的美感。通常,无人机除机身的龙骨、梁和隔框、起落架等结构件采用铝合金外,机翼、尾翼及各种天线罩、护板、蒙皮等结构件均大量使用复合材料。另外,在中小型无人机上,木质材料、轻型塑料、塑料薄膜等非金属材料也得到大量使用。复合材料的应用对无人飞机结构轻质化、小型化和高性能化已经起到了至关重要的作用。
比较国内、外高空长航时无人机各项性能指标,研究发现:影响我国无人机性能的关键是设计制造并使用大展弦比复合材料柔性机翼。根据使用环境(通常高空)和性能要求(通常续航时间大于24h 和一定的任务载荷),高空长航时无人机需要携带尽量多的燃油(可以提高航程)和使用大展弦比柔性机翼(可以提高升力)。利用树脂基复合材料密度小、比强度、比刚度大和可剪裁的优点,可以设计出大展弦比柔性机翼;利用复合材料整体化设计/ 制造技术,可以在机翼上设置整体油箱,提高无人机的续航时间和航程。由此可见,无人机大展弦比复合材料柔性机翼整体化设计/制造技术是提高我国高空长航时无人机各种性能,特别是高空、长航时性能的关键技术之一。