先来看看钢、铝和钛合金这三种材料。相同体积下铝的重量轻,密度只有2.8g/cm3 ,但它的强度也是三者中的,耐高温能力也不太好。
钢材的强度很高,韧性也很好,那些对尺寸要求严格的部件都可以用钢材来制作,不过它的重量很大,密度是7.8g/cm3 ,在力求减负减重飞机中不能使用过多。钛合金的重比铝重、比钢轻,强度、耐热性能等都不错,但价格太高。
再来看看碳纤维,碳纤维的种类很多,用在飞机上的都是T300、T800等材料。 碳纤维的密度为1.5g/cm3 ,只有铝重量的一半。飞机克服自身的重動才能飞起,自然是重量越轻越好,轻重量还能省去不少油耗。它的拉伸强度在1.5GMPa以上,比铝合部件高出几倍不止,和高强度的合金钢差不多,能承受强烈的外力摩擦和冲击。
举个例子，拿波音797 飞机来说吧,- -架 飞机使用23吨碳纤维代替其它材料,在整架飞机结构中占50%的话,重量足足能减轻15吨,可见碳纤维材料的优势。随着科技的发展,相信碳纤维材料的使用会越来越多,我们的生活也因它变的更美好。
续航能力是无人机的重要技术指标，一架普通无人机的飞行时间大约为10-20分钟；即便是一架柴油动力的无人驾驶飞机，它的续航记录也只有几天而已。
Prismatic公司和BAE系统航空公司正在合作研发一款新型的太阳能电动无人机——PHASA-35，它很有可能是到目前为止，飞越海拔更高、续航时间的无人驾驶飞机。
这架无人机的翼展为35米，大约是波音747的一半。不过，它也非常轻，采用了的碳纤维结构，重量只有150公斤——相当于747飞机起飞重量的0.05%。
该无人机可以在距地球7万英尺的平流层飞行，预计一次飞行可达一整年。一旦研制成功，该无人机将被广泛用于基础通讯、为偏远地区提供GPS覆盖，以及光学影像研究
航空飞机的碳纤维时代 铝合金和钛合金并没有过时，只是想要进一步降低飞机的自重，就需要在保持主体稳固的基础上，对一些部位进行瘦身。而复合材料的出现让航天人看到了希望。从玻璃纤维复合材料，再到现在火热的碳纤维复合材料，它们的出现，可能让减少飞机自重的20%-50%。通过大量的实验证明，碳纤维复合材料具备这样的能力。 航空飞机的未来与重量息息相关 早在赖特兄弟致力于克服力量和控制问题时，他们担忧就在于结构完整性。木材和帆布只能承受很大的压力。如今，航空航天业对其复合材料的强度充满信心。他们现在的重点是尺寸和重量。波音787机队的皇冠上的明珠只是约50％的复合材料。如果不是复合材料的话，那架飞机将永远不会离地。它太大了。正是碳纤维和玻璃纤维等材料使波音和空中客车等公司能够制造出更大的商用飞机，并将其保持在空中。 我们可以预见，在未来的几十年，碳纤维复合材料将会在航空航天领域发挥出巨大的经济价值，将航天飞机的发展史推上一段新的高度。
如何选用碳纤维材料制造无人机
早起的无人机制造材料多为铝合金，还有小部分为钛合金、钢材等。金属材料的强度高，但重量重，比强度、比钢度普遍较低，导致无人机的有效载荷系数小，并且容易反射雷达信号形成二次波段，如果在军事方面使用的话非常不利。先进的碳纤维复合材料正好弥补了这些缺点，它比强度高，电磁屏蔽效果好。下面，就给大家讲讲以管材为例比较一下碳纤维和铝合金这两种材料。
工艺：铝合金管的成型工艺品主要为挤压，是对在挤压筒内的金属锭坯施加外力，使之从设定的模孔中流出，从而获得所需要的形状和尺寸的产品。碳纤维管的成型工艺多样，可以使用缠绕、模压、拉挤以及热压罐成型。和铝合金材料相比，它一体成型方便，可减少零配件的使用，简化结构，减轻重量。
成本：碳纤维的价格要比铝合金的要高，不过随着经济的发展，它的价格逐渐趋于平民化。而且使用轻质的碳纤维材料，能减少无人机能源消耗，对环境保护也有重要的意义，从长远角度看，经济效益显著。
以上信息由专业从事碳纤维遥控模型报价的星河运动于2024/5/16 9:48:07发布
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