Neuigkeiten – Welche Vorteile bieten Verbundwerkstoffe für Drohnen?

Verbundwerkstoffe haben sich zunehmend zum Hauptstrukturmaterial für die UAV-Produktion entwickelt und verbessern so das UAV-Design erheblich. Mit Verbundwerkstoffen lassen sich nicht nur leichte, hoch aeroelastische Strukturen realisieren, sondern auch Tarnlackierungen problemlos auftragen. Durch das Hinzufügen von Schichten und verschiedenen Verstärkungsphasen kann die Schadensanfälligkeit des Verbundwerkstoffs bei hohen Geschwindigkeiten weiter reduziert werden. Die UAV-Verbundwerkstoffstruktur umfasst hauptsächlich Laminat- und Sandwichstrukturen. Dank ihrer hohen Designflexibilität lässt sich die Anzahl der UAV-Teile und -Komponenten im Gesamtdesign der Strukturkomponenten deutlich reduzieren. Ein typisches Anwendungsgebiet ist die Flügel-Rumpf-Verschmelzung. Die Struktur und ihre Fertigungstechnologie werden zu einem wichtigen Trend in der Entwicklung von UAV-Konzepten werden.

Die für UAV-Verbundstrukturen verwendeten Verstärkungsmaterialien umfassen hauptsächlich Kohlenstoff- und Glasfasern, während bei den Harzsystemen vorwiegend Epoxid- und Bismaleimidharze zum Einsatz kommen. Erstere zeichnen sich durch eine bessere Verarbeitbarkeit, letztere durch eine höhere Temperaturbeständigkeit aus. Unterschiedliche Materialsysteme haben einen großen Einfluss auf die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen. Bei der Konstruktion von UAV-Verbundbauteilen ist es daher unerlässlich, die geeigneten Materialien entsprechend der tatsächlichen Belastung und den Einsatzbedingungen auszuwählen.

Einige Vorteile von in Drohnen verwendeten Verbundwerkstoffen:

1. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallwerkstoffen zeichnen sich Verbundwerkstoffe durch hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit, einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, hohe Dauerfestigkeit und Vibrationsfestigkeit aus. Sie können in UAV-Strukturen eingesetzt werden, um das Gewicht um 25 bis 30 % zu reduzieren. Harzbasierte Verbundwerkstoffe bieten zahlreiche Vorteile, wie beispielsweise geringes Gewicht, einfache Formgebung komplexer oder großer Strukturen, großen Gestaltungsspielraum, hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit sowie einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten.

2. Der Verbundwerkstoff selbst ist gestaltbar. Ohne das Gewicht der Struktur zu verändern, kann die Konstruktion entsprechend den Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen des Flugzeugs optimiert werden; sie ist technologisch vollständig konstruiert und gefertigt.

Es erfüllt das Merkmal der großflächigen integralen Formgebung, das für die meisten UAVs in hochfliegenden Flügel-Rumpf-Verschmelzungsstrukturen erforderlich ist.

3. Die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen wie geringes Gewicht, hohe spezifische Festigkeit und spezifischer Elastizitätsmodul werden häufig bei der Konstruktion von UAV-Verbundwerkstoffen genutzt.

Es entsteht hauptsächlich durch die organische Verbindung der guten mechanischen Eigenschaften des Verstärkungsmaterials.(Kohlenstofffaser, Glasfaser, usw.)und die Bindungswirkung des Grundmaterials(Harz).

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