具有低成本、长航时、大过载、高机动等优势的无人机UAV早已不再是军事领域的专属工具，其在植保、勘探、侦测、警用、摄影等多个民用领域都有着长足的发展。无人机的机体质量直接影响其性能表现和运行成本，因此，最优化的结构质量比成为无人机设计所追求的共同目标。
碳纤维复合材料和传统的金属材料相比，具有高比强度、蠕变小、铺层可设计、便于整体加工成型等优点，在航空航天、医疗设备、轨道交通以及智能机械等制造领域有着越来越丰富的应用。
采用碳纤维复合材料作为机体材料成为中高端无人机实现轻量化的有效途径。下面就以国内碳纤维零部件制造商无锡智上新材的碳纤维无人机零部件为案例，介绍一下碳纤维在无人机中的具体优势：
（1）机壳：
传统的金属机壳往往采用分体成型、后续粘接的方式，这种方式不仅致使工装投入增加、生产效率降低，还会导致尺寸稳定性差、容易开裂等缺陷，不仅大大增加了维护成本，还在一定程度上削弱了产品的综合性能。无锡智上新材采用一体化成型工艺制作的碳纤维无人机机壳，尺寸精确，厚度均匀，平衡度好，紧固件需求量少，机身更坚固，能有效对抗飞行阻力，以极轻的重量为机载设备腾出更多的宝贵空间。
（2）机翼、旋翼与尾撑杆：
高性能的机翼升阻比较大，在满足强度和刚度要求的基础上，要尽可能地降低结构质量比。在使用碳纤维复合材料制作大尺寸机翼时，往往会在夹层使用泡沫挤塑板等材料的芯层，在保证机翼高强度、重量轻的同时，对于降低成本有一定的帮助。旋翼的用材需要具有灵敏的反应度和适应高效率工作的耐受力，在相同功率下，碳纤维旋翼比传统旋翼具有更大的静拉力，平衡性更好，振动小，可续航时间长，无锡智上新材的一款碳纤维无人机旋翼的使用寿命能达到同类铝材旋翼的五倍。
尾撑杆被用以连接无人机机翼与尾翼，其具有大长径比的特点。在使用过程中需要承受尾翼带来的弯矩、扭矩和剪力等复杂载荷，因此也是无人机中重要的承力构件。采用碳纤维复合材料能够充分满足尾撑杆轻量化、大承载的性能要求。
（3）机载构件：
相对与铝合金机载结构件，采用树脂基碳纤维复合材料在重量上至少能减少20%-30%。一体化的成型工艺能显著提高结构件设计的整体性，增加产品的可靠性和安全性。因此，随着碳纤维复合材料的普及，无人机机载零部件在使用碳纤维复合材料的比例和应用品类上都有明显的增长。
例如，无锡智上新材为某无人机载雷达系统量身定制的一款碳纤维支架，该支架一端连接稳定平台，另一端连接组合单元。作为连接系统单元的重要构件，该支架必须具有足够的刚强度。除此之外，两处安装面的平面度及相互间的垂直度都必须达到一定的装配精度，符合标准的碳纤维机载构件还要能通过高低温、振动、冲击等方面的专业性测试，这对材料加工水平也提出了较高要求。
（版权所有，转载时请务必保持内容的完整性并标明文章出处。）