碳纤维无人机的三种典型应用

　　无人机的轻量化需求促使其机体材料不断地更新换代，继铝合金、钛合金等轻质化金属材料之后，碳纤维复合材料成为无人机的“主力”材料，可以说，以碳纤维复合材料为核心的无人机结构设计、制造技术成为无人机发展的关键性技术。无锡智上新材料科技有限公司利用碳纤维复合材料零部件制造技术，为警用、植保、测绘等多种用途的无人机提供碳纤维无人机机壳、主机板、支架等零部件，下文，就其具体情况，分类介绍一下碳纤维复合材料在不同类型无人机中的应用优势。
 

 

 

 

　　警用碳纤维无人机：

 

　　新型警用装备无人机采用碳纤维外壳，具有起降迅速、使用灵活、人员伤亡风险低、费用不高等优势，可现场采集数据并迅速传送到指挥中心，跟踪事件的发展态势，供指挥者进行判断和决策。此类无人机还可以多角度大范围地进行现场勘察，这是一般监控设备无法比拟的，尤其是对突发事件等特殊情况的实时掌握具有重要的作用。

 

　　警用无人机采用碳纤维复合材料外壳有哪些优势？先，无人机机动性能必须很强，碳纤维外壳可以有效降低无人机的自重；其次，警用无人机必须适应特殊地形、灾害天气等特殊环境，例如非常适用于气体泄露等对人体有害的环境下，碳纤维材料蠕变小、耐腐蚀性强，有助于延长机体的受用寿命。警用无人机是对公安警务活动传统局限、不足局限的一个弥补，对于提高警务效率、减少恶劣条件下警员的伤亡率非常有效。从2015年的500架，到2018年的7000余架，警用无人机的应用正呈几何式增长。
 

 

农用植保/喷洒农药型碳纤维无人机：

 

　　喷洒农药型的碳纤维无人机在作业时能保证更好的药液喷洒均匀度，其雾滴穿透力比机车喷药更高，例如，采用碳纤维无人植保机对棉花进行脱叶剂喷洒，平均的脱叶率能达到90%以上，而且，植保机不会像机车那样对棉花植被造成损伤。

 

　　碳纤维复合材料制作的机体外壳能用极轻的自重帮助无人植保机实现大容载量和更长的续航能力，将植保作业效率提升至新高度。以一款容量16L的碳纤维植保机为例，该植保机有8个喷头，喷幅范围可达到7米，快一分钟流量能喷4.8L，在实际作业中，一个小时能完成150 亩地。

 

　　数据显示，目前我国的保无人机保有量超过3万台，2018年作业面积约2.67亿亩次，总体可减少农药使用量20%以上、节省用水90%以上，提高农药利用率30%以上。
 

 

 

　　随着无人机与数码相机技术的发展，基于无人机平台的数字航摄技术使测绘用无人机在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有了更加广阔的应用前景。

 

　　在测绘用无人机中，碳纤维复合材料凭借重量轻、强度大的优势同样可以发挥出突出的作用。如果在测绘任务中遇到路况差，车辆难以通行的情况，测绘人员就要徒步携带无人机前往，这时无人机的重量必然是越轻越好。而且，行业用无人机的造价都很贵，测绘无人机中用于三维测绘等任务的设备都价格不菲，一旦机体有损坏，造成的经济损失就很大，因此，机体本身的稳定可靠就显得尤为重要。虽然一般测绘用的设备主要是微单和单反相机，大约只需要1公斤左右的载荷。不过，有些搭载激光雷达的测绘无人机对载荷有着比较高有要求。例如，LIDAR、IMU、相机加一起大概有5公斤。这时自重极轻的碳纤维复合材料机体就可以实现更多的载荷，并在同等载荷下，实现更长的续航能力。