簡單解析無人機常用的機身材料

　　無人機的常用材料包括機身材料(包括結構材料和非結構材料)，發動機材料和涂料。其中最主要的是機身結構材料和發動機材料。其中，機身結構材料應具有高的比強度和比剛度，以減輕無人機的結構重量，改善飛行性能，還應具有良好的可加工性，便于制成所需要的部件。下面，千里眼航空(無人機廠家)小編就跟大家分析無人機常用的機身材料。

　　目前，低速無人機結構用材主要是木材、塑料、玻璃纖維或碳纖維復合材料蜂窩夾層結構，高速度無人機結構多以鋁合金為主體材料，適當選用鈦合金或碳纖維復合材料與先進制造工藝方式相適應的其他材料。以達到增加承載能力和減輕結構質量的目的。

　　復合材料主要由基體材料和增強材料在特定工藝上黏結制作而成。無人機上最常用的復合材料有碳纖維復合材料和玻璃纖維復合材料。

　　復合材料具有輕質、比強度高、比模量高、抗疲勞能力強、抗震能力強的優點。同時，根據不同的加工工藝，它具備各向異性的特點，本身具有可設計性，在不改變結構重量的情況下，可根據飛機的強度、剛度要求進行優化設計。復合材料的耐腐蝕性能，可滿足無人機惡劣環境下長儲存壽命的特殊要求，降低使用維護的壽命周期成本。

　　碳纖維和玻璃復合材料在無人機上主要有兩種用途，一是整體成型，二是局部加強。

　　目前隨著無人機制造工藝的發展，前者應用相對廣泛。采用整體成型的方式制造機身，機翼、尾翼等無人機部件，具有質輕、批量生產等優點，但其修復性較差，用于局部加強的纖維材料主要是單向碳片、雙向碳片、碳桿、碳管等，主要用在微型和輕型無人機局部加強件上。

　　1、微型無人機材料

　　一般重只有幾十到幾百克，速度為每小時幾十千米，機身表面承受載荷較小，所以對機身材料強度要求低于傳統無人機。由于動力裝置功率的限制，微型無人機對自身質量要求非常高，要求材料密度盡可能小。

　　目前，微型無人機機身結構多用輕質材料，常用的非金屬材料有木材(包括輕木，桐木，層板，櫸木，樺木等)、復合材料(包括凱夫拉材料、碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料)、尼龍、紡織品和塑料等。

　　2、輕型無人機材料

　　輕型無人機速度低，機身和機翼承受載荷不高，故在材料選擇上更加強調“輕質”。

　　輕型無人機的典型材料選擇是機身和機翼的起落架(滑橇)等主要承力部位用合金鋼、鋁合金等金屬材料，機身隔框等次要承力部位使用航空層板等輕質材料，機身壁板、蒙皮、整流罩等用玻璃蜂窩夾層材料或玻璃纖維—碳纖維混雜結構材料。

　　輕型無人機選用的復合材料以玻璃纖維增強樹脂基復合材料為主，在保證強度的條件下降低成本。

　　3、小型和大型無人機材料

　　隨著飛行速度的提高，機身載荷增大，無人機材料也向金屬結構過渡，高速度無人機中鋁合金用量明顯提高，部分用鈦合金。目前小型和大型無人機材料主要以鋁合金為骨架，其他部位大量用碳纖維增強樹脂基復合材料。

　　隨著復合材料技術的發展，大型無人機中復合材料用量越來越多，漸取代了鋁合金，成為高度無人機的主要材料。現代有人機中復合材料比例最高的為五成，且目前的先進無人機中，復合材料用量遠超過五成。如全球鷹除機身主結構外，其余結構以復合材料制成，復合材料占機身的65%，甚至多款著名無人機復合材料用量超過90%。

　　在復合材料種類中，大型無人機與輕型無人機也有所區別。輕型無人機所用復合材料以玻璃纖維和芳綸纖維增強復合材料為主，大型無人機中多數以性能更好、價格更高的碳纖維增強樹脂基復合材料為主，為降低成本或調節性能，混雜部分玻璃纖維和芳綸纖維。

　　了解更多無人機相關方面的資料與解釋，請閱讀《簡析無人機的不同動力系統分類》。

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