Экономика малых высот

Открывает новые горизонты роста для углеродного волокна

(1) Композиты из углеродного волокна: ключевой материал для создания легких аэрокосмических аппаратов
Углеродное волокно — это волокнистый материал с содержанием углерода более 90%, обладающий многочисленными свойствами, такими как низкая плотность, высокая удельная прочность и высокий модуль упругости. Его прочность на растяжение может превышать сталь, алюминиевый сплав и титановый сплав более чем в 9 раз при том же весе, а его модуль упругости может быть более чем в 4 раза выше, чем у стали, алюминиевого сплава и титанового сплава. Эти преимущества делают углеродное волокно идеальным выбором для достижения легкости аэрокосмических аппаратов. Применяя композитные материалы из углеродного волокна для изготовления конструкций корпуса и внутренних компонентов самолета, можно значительно уменьшить вес самолета, свести к минимуму энергопотребление, а также повысить прочность и безопасность конструкции. Использование композитов из углеродного волокна в конструкции eVTOL может помочь снизить общий вес самолета на 30–40%.

Композиты из длинного углеродного волокна в области БПЛА

Композитные материалы из длинного углеродного волокна все чаще применяются в области БПЛА (беспилотных летательных аппаратов), играя решающую роль в повышении характеристик БПЛА, увеличении времени полета и повышении долговечности и надежности.

Вот основные области применения и преимущества композитов из длинного углеродного волокна в секторе БПЛА:

1. Повышение прочности и жесткости конструкций БПЛА
Длинные композиты из углеродного волокна обладают чрезвычайно высокой удельной прочностью и удельной жесткостью, что позволяет им выдерживать большие нагрузки, оставаясь при этом легкими. Используя композиты из длинного углеродного волокна в конструкциях БПЛА, таких как фюзеляж, крылья, пропеллеры и шасси, можно значительно улучшить прочность и жесткость БПЛА, гарантируя, что он сможет выдерживать сложные условия полета и высокоскоростные операции.

2. Уменьшение веса и увеличение времени полета
Вес является ключевым фактором, влияющим на время полета БПЛА. Композиты из длинного углеродного волокна чрезвычайно легкие, но при этом обладают превосходной прочностью, что помогает снизить общий вес БПЛА. Это, в свою очередь, повышает эффективность аккумулятора и продлевает время полета. Легкая конструкция особенно важна для небольших БПЛА и самолетов с электрическим вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL).

3. Повышение ударопрочности и долговечности
Высокая прочность композитов из длинного углеродного волокна позволяет БПЛА сохранять превосходную ударопрочность и долговечность при столкновениях или экстремальных погодных условиях. Композиты из углеродного волокна, в частности, во внешних оболочках и важнейших структурных компонентах БПЛА, эффективно предотвращают структурные повреждения, снижая затраты на техническое обслуживание.

4. Коррозионная стойкость и адаптация к окружающей среде
Композиты из углеродного волокна обладают исключительной коррозионной стойкостью, что делает их идеальными для БПЛА, используемых в суровых условиях, таких как высокая влажность или воздействие соленой воды. Это делает композиты из длинного углеродного волокна отличным выбором для применения в морском мониторинге, сельскохозяйственном опрыскивании и других задачах, требующих высокой устойчивости к окружающей среде.

5. Характеристики электромагнитного экранирования
Композиты из длинного углеродного волокна обладают определенными свойствами электромагнитного экранирования, которые помогают уменьшить помехи от внешних электромагнитных источников во внутренних электронных системах БПЛА. Это имеет решающее значение для стабильного полета БПЛА в сложных условиях, особенно для систем передачи данных и связи.

6. Повышение безопасности
Благодаря превосходной усталостной стойкости и устойчивости к старению композитов из углеродного волокна они эффективно продлевают срок службы БПЛА, снижая риск выхода из строя из-за деградации материала. Это способствует повышению безопасности полетов.


Примеры применения:
Малые потребительские БПЛА:Многие потребительские БПЛА высокого класса, такие как некоторые модели DJI, начали использовать композиты из углеродного волокна в конструкциях своих корпусов, особенно в крыльях и опорных рамах, для повышения летных характеристик и долговечности.

Военные БПЛА: В военных БПЛА, которым требуется высокая долговечность, прочность и малозаметность, широко используются композиты из длинного углеродного волокна. Эти материалы не только снижают вес, но и повышают прочность конструкции и делают ее малозаметной.

Самолеты с электрическим вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL): К eVTOL предъявляются чрезвычайно высокие требования по снижению веса. Композиты из длинного углеродного волокна являются идеальными конструкционными материалами для eVTOL. Используя эти материалы, eVTOLs могут получить облегченную конструкцию, обеспечивая при этом достаточную прочность и жесткость, тем самым увеличивая дальность полета и эффективность полета.