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碳纤维复合材料 助力了无人机的设计

2019-11-20
来源:电子发烧友

  在浏览世界各国的无人机设计时发现,无论是何种外观、何种应用,唯一不变的就是都有着更轻更强的追求,只有如此,无人机才能胜任更多任务。在此背景下,碳纤维复合材料,就成了帮助 无人机成就逆天设计的重要助力。

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  意大利:酷似UFO的可载人无人机

  意大利的I.F.O公司展出一款概念载人多旋翼无人机,其形状酷似UFO,可搭载两人。飞行器整体高度约为3米,驾驶舱的高度约为1.6米,宽约为2米。较为宽敞的空间保证乘客乘坐无人机的舒适度。与市面上大部分无人机一样,这台飞行器也采用的是电能,预测可飞行六十到七十分钟之间。

  为了能安全稳定着陆,该无人机配备六个折叠收缩脚架,同时在脚架上装有减震设备。发生紧急情况时,无人机的的驾驶舱可以与机身分离,弹出的降落伞确保驾驶舱能安全着落。

  驾驶舱采用全碳纤维设计,在保护乘客的同时可以降低无人机机身的重量。机身采用八旋翼设计,最大飞行速度可达190公里每小时,同时,设计师表示飞行高度可与直升机媲美。

  中国:氢燃料电池实现270分钟续航能力

  在第十三届阿布扎比国际防务展会上,由中航技进出口公司和科比特航空联合推出的多旋翼垂直起降无人机HYDrone-1800采用先进的氢燃料电池系统,创造了该级别无人机270分钟续航的新世界纪录。

  据介绍,氢燃料电池优势更明显。相比于锂电池,氢燃料电池性能衰减小,续航时间更长,加注时间更短。动力方面,HYDrone-1800采用6轴设计,轴距约1.8米,全碳纤维一体成型,可实现工业级三防(防火、防雨、防尘),即使单桨发生故障,也可以安全降落。

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  HYDrone-1800氢混合动力无人机的最大载重达25公斤,最大飞行半径100公里,同时具备超远距离图像传输、超视距遥控、精准定位导航等功能。可用于长时间的巡航检测和工业级勘察,更能够在消防、救援等领域发挥作用。

  俄罗斯:小而坚固的圆形一体式

  俄罗斯圣彼得堡的新创公司Aerodyne RC研发了一款坚固无比的无人机Nimbus,这款无人机秉承了战斗民族的血统,虽然外观只有巴掌大小,却能做到坚不可摧,哪怕是拿汽车压过去都不会伤到分毫。

  无人机最容易受损的部位就是机翼和机翼臂,因为一旦碰撞到某些物体或摔在地上,这两处首先会受到不同程度的伤害而损坏。Nimbus采用圆形一体式的结构机身,圆润的外观虽然没了棱角的冷酷气质,但这样大大保证了其飞行的安全性。碳纤维材质让它抗压性更强,以确保在碰撞、摔落时不会对其造成断裂。

  一般的无人机飞着飞着就要掉个螺丝、小部件等,那是因为这些“器官”都被设计在外面,随便一个撞击就招架不住了。而Nimbus主要的电子部件和零部件,均被包裹在圆形机身之内,再恶劣的飞行环境也不怕损坏。

  法国&以色列:能拍照的“纸飞机”

  由法国无人机公司 Parrot 和以色列 PowerUp Toys 公司联合推出的将 VR 和无人机结合的技术,给小小的纸飞机带来了全新的玩法!

  一个普通的折纸飞机,装上包含摄像头模块的机头的前龙骨,还有碳纤维支架和螺旋桨,就能让纸飞机脱胎换骨。使用附赠的 VR 眼镜盒,把手机装进去,戴起来,就可以开始飞行表演!人往哪里看,纸飞机就往哪里转,摄像头拍到的画面会实时传送到手机上。

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  相比起一般的纸飞机,FPV 不仅能用第一视角观看飞行画面,它的最高飞行速度可达 32km/h,充满一次电飞行时间长达 10 分钟,画面实时回传距离最远可达 91 米!

  不管无人机的花样如何翻新,作为无人机系统的五大核心子系统技术之一的机体都是最重要的基础保障因素,轻量化、长航时、高负荷承载能力,以及具备可交换性的标准化负载模块是当前能够驱动无人机系统技术发展的主要目标需求,轻量化也是长航时、高负荷、模块标准化的首要条件。

  据介绍,虽然以碳纤维材料制作无人机机壳已成为行业内的共识,但是碳纤维材料的应用技术同样决定了无人机综合性能的水平,例如,碳纤维无人机的壳体是否是一体化成型,这与整个飞行器的提升力、抗冲击性与安全性都是直接相关的。未来的无人机发展,对技术要求将更高,众多复材企业也在为此努力。


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