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碳纤维对通用航空器结构设计起到积极的促进作用
2020-04-22 08:48:44
近年来,随着我国低空空域的逐渐开发,通用航空业迅速发展。碳纤维复合材料凭借密度小、比强度与比模量高、耐高温性能好、耐疲劳性与耐磨性能好等优势,在通用航空器的设计、制造领域获得广泛的关注与应用。
随着碳纤维复合材料的生产和制作工艺的快速发展,通用航空领域,碳纤维复合材料由于具有质轻高强、比模量高等力学性能优势,在新型飞行器的设计也开始越来越多的被采用。
碳纤维无人机
在美国塞斯纳飞机公司的400 Corvalis TT型飞机和毫克比奇飞机公司的“首相I”型高级公务机的整体机身均由碳纤维复合材料打造,如翼梁、机身梁、水平安定面以及其他承受高载荷的结构件均由碳纤维复合材料制成。其中,机身和翼面蒙皮采用了碳纤维复合材料夹层设计,表面的碳纤维蒙皮可以根据特定的载荷分布进行优化,并且可以增加在门窗框架周围的碳纤维厚度提高强度。

近年来,无人机以其经济性、安全性和易操作等特点,在通用航空领域被越来越广泛的应用。如防震减灾、气象探测、交通监管、边防巡逻和国土资源监测等方面,无人机都发挥着重要的作用。

消费级碳纤维无人机

中小型无人机上使用的碳纤维复合材料结构包括夹层结构、层压板结构与管材结构。机身梁和尾撑杆主要采用层压板或者缠绕管结构,机体的结构蒙皮主要采用碳纤维面板的蜂窝夹层或者泡沫夹层结构。我国首款新能源无人机“雷鸟”的机身和机翼也完全采用碳纤维复合材料制成。

近年来,飞艇又因其留空时间长,载重量大、污染小,对起降场地要求低等优势,逐渐成为航空领域研究的一大热门。为了减轻飞艇的自重,提高载重,飞艇结构骨架、起落架吊舱等部件的设计和制造中都采用了碳纤维复合材料。
碳纤维无人机外壳
随着通用航空技术的快速发展,碳纤维复合材料在通用航空器结构件设计制造中的地位越来越重要,因此,未来碳纤维复合材料大型构件的轻量化设计开发技术、低成本制造技术以及快速成型技术等会成为促进我国通用航空器结构设计和制造的关键。

(来源:江苏博实碳纤维)

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