تطبيق المواد المركبة في صناعة الطائرات بدون طيار

نظرًا للاختلافات في حقول التطبيق والاستخدام المقصود ، تختلف الطائرات بدون طيار (المركبات الجوية غير المأهولة) بشكل كبير عن الطائرات المأهولة التقليدية من حيث مواد التصنيع وهياكل هيكل الطائرة. عند تصميم الطائرات المأهولة ، يكون الاعتبار الأساسي هو السلامة البشرية ، التي تفرض معايير ومتطلبات صارمة على الإطار الهيكلي وقدرة الحمل على الحمل. في المقابل ، لا تحتاج الطائرات بدون طيار إلى حساب سلامة الركاب ، مما يسمح بمزيد من المرونة في التصميم الهيكلي واختيار المواد. أصبحت المواد المركبة ، مع تصلبها الفائق ، وقوتها ، ومقاومة الاهتزاز والتعب ، ومعامل التمدد الحراري المنخفض ، الخيار المفضل لتصنيع الطائرات بدون طيار.

(ط) مجالات تطبيق المواد المركبة في الطائرات بدون طيار

1. المكونات الهيكلية: يمكن تصنيع الهيكل الرئيسي والأجنحة وزعانف الذيل ومكونات أخرى من الطائرات بدون طيار باستخدام مواد مركبة. توفر هذه المواد خصائص خفيفة الوزن ، وقوة عالية ، ومقاومة للإرهاق الممتازة ، ومقاومة التأثير ، وتعزيز متانة الطائرات بدون طيار وأداء الطيران.

2. السكن المحرك: يمكن أيضًا حماية المكونات الأساسية للطائرات بدون طيار ، مثل المحركات ووحدات التحكم ، باستخدام المواد المركبة. توفر هذه المواد التدريع الكهرومغناطيسي الممتاز ، مما يقلل بشكل فعال من التداخل وضمان التشغيل المستقر للأنظمة الكهربائية للطائرات بدون طيار.

3. مكونات الإدارة الحرارية: الطائرات بدون طيار تولد حرارة كبيرة أثناء الرحلة. يمكن استخدام المواد المركبة لتصنيع مكونات تبديد الحرارة ، وضمان الإدارة الحرارية الفعالة والتشغيل المستقر للطائرات بدون طيار.

4. نظام الوقود: يتم استخدام المواد المركبة بشكل متزايد في أنظمة الوقود الطائرات بدون طيار. على سبيل المثال ، يمكن لخزانات تخزين الهيدروجين المركبة تخزين وقود الهيدروجين ، والتي تعمل كمصدر للطاقة للطائرات بدون طيار.

5. علب المستشعر: تحمل الطائرات بدون طيار أجهزة استشعار مختلفة مثل GPS و Barometers و Gyroscopes. يمكن استخدام المواد المركبة لتصنيع العلب الخفيفة ذات القوة العالية التي تحمي هذه المستشعرات من العوامل البيئية ، مما يضمن الدقة والاستقرار.

(2) عمليات تصنيع مكونات الطائرات بدون طيار المركبة

1. عملية صب الأوتوكلافتضمن عملية صب الأوتوكلاف مكونات مركبة خفيفة الوزن وعالية الجودة مع محتوى راتنج موحد وخصائص ميكانيكية متفوقة. هذه العملية مفضلة لتصنيع هياكل الحمل الحاملة للطائرات بدون طيار والمكونات عالية السرعة. ومع ذلك ، فإن كفاءتها الاقتصادية منخفضة نسبيًا بسبب متطلبات المعدات المرتفعة والاستثمار الأولي الكبير وتكاليف المعالجة المرتفعة. نتيجة لذلك ، غالبًا ما تستخدم تقنيات صب درجة الحرارة المنخفضة منخفضة الضغط كبديل في تصنيع الطائرات بدون طيار.

2. عملية صب حقيبة الفراغعملية صب حقيبة الفراغ فعالة من حيث التكلفة ، وتتطلب الحد الأدنى من الاستثمار مع تحقيق نتائج التصنيع المرغوبة. بالإضافة إلى ذلك ، من السهل نسبيًا تشغيلها وتطبيقها على نطاق واسع. ومع ذلك ، فإن ضغط القولبة المنخفض يحد من استخدامه للمكونات المركبة مع متطلبات الجودة المنخفضة. هذه العملية شائعة الاستخدام في الطائرات بدون طيار صغيرة منخفضة السرعة. هناك طريقتان أساسيتان: رمية الكرة قبل التجريبية وبلوية الرطب. ينتج عن رمية الكرة قبل التجريبية توزيع راتنج أكثر اتساقًا ، مما يوفر ثباتًا وجودة أكبر.

3. عملية ضغط الضغطتكون عملية صب الضغط فعالة وسهلة التشغيل وفعالة من حيث التكلفة مع توفير ضغط قولبة عالية. توازن هذه العملية من حيث التكلفة والجودة في تصنيع الطائرات بدون طيار وهي مناسبة بشكل خاص لإنتاج الهياكل المركبة النور الرغوية. تتضمن العملية خطوتين رئيسيتين: (1) تصنيع الأساس الرغوي وتصفيح الجلد ، و (2) الضغط على العفن والمعالجة. في تصنيع لوحة جناح الطائرات بدون طيار ، تعزز هذه العملية بشكل كبير الدقة والجمال. يعد الاختيار السليم للآلة الملحة أمرًا ضروريًا لتحقيق نتائج الصدفة المثلى.

4. تقنية صب درجة الحرارة المنخفضةتوفر تقنية صب درجة الحرارة المنخفضة مزايا التكلفة وكفاءة الطاقة. يمكن أن تعالج هذه العملية راتنج البوليمر منخفض درجات الحرارة عند 60 إلى 80 درجة مئوية ، مما يجعله مكملاً قابلاً للتطبيق لعلم صب الأوتوكلاف. وهو يدعم مجموعة واسعة من أحجام المكونات ويسمح للعلاج المباشر في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي ، مما يؤدي إلى اعتماد واسع النطاق في تصنيع الطائرات بدون طيار. بالمقارنة مع تقنيات صب درجة الحرارة العالية ، فإن صب درجات الحرارة المنخفضة يقلل من تكاليف التصنيع مع الحفاظ على الجودة. لتحسين النتائج ، تعد التحسينات المستمرة في تركيبات الراتنج والمواد قبل درجة الحرارة المنخفضة ضرورية.