无人机机架材料的耐用性

无人机机架材料的耐用性

无人机机架的耐用性与其材料的选择密切相关。以下是几种常见的无人机机架材料及其特点：

1.木质机架

木质机架因其价格便宜而被一些人推荐用于制作廉价的无人机。然而，木材的抗拉强度与自重的比例不佳，且刚度不高。为了弥补这些缺点，无人机制造者可能会使用更厚的木板或仅在受力较小的部件上使用木材。尽管如此，木质机架在专业无人机上并不常见，也不推荐使用。

2.玻璃纤维机架

玻璃纤维机架在中小型无人机中广泛使用。玻璃纤维能增强被嵌入材料的抗拉强度，这种合成材料比同等尺寸的碳材料更重且刚度更差。然而，玻璃纤维合成材料能够以更剧烈的方式着陆，并且不怕摔。此外，它可以被加工成任何形状，这对于初学者来说是一个优点，因为在第一次摔机时它能保持完好无损。

3.铝制机架

铝基材料是制作无人机机架的另一种选择。铝合金相对来说成本低，且质量轻，符合轻量化的要求。但是，铝合金存在一个问题，那就是其强度不高，铝合金机架在受到外力作用的时候容易发生弯曲变形，在飞行过程中会导致出现不平衡。

4.工程塑料机架

工程塑料也属于轻质量材料，适合用于小型无人机机架的制作。然而，工程塑料对火和许多溶剂都比较敏感，力学性能一般，而且长时间暴露在阳光和风沙雨水的环境中，机架容易出现断裂甚至粉末化状态。

5.碳纤维机架

碳纤维复合材料因为其优秀的力学性能和减重优势被众多无人机制造商所喜欢。将碳纤维复合材料应用于机架的制作，可以减少约15%的重量。并且碳纤维机架可以一体化成型，能够减少无人机的装配工艺，减少装配量。整体的刚度好，对称性好。碳纤维机架表面光滑，并且能够耐酸碱盐等腐蚀，碳纤维复合材料还具有较好的电磁屏蔽性能，可以帮助无人机实现隐身功能。

6.碳纤维复合材料的特点

碳纤维复合材料具有高比强度、设计性好、结构尺寸稳定性好、抗疲劳断裂性好和可大面积整体成型等特点。它还具有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性。碳纤维复合材料的电动势为正值，而铝合金的电动势为负值。当碳纤维复合材料与铝合金组合应用时，可能会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象，因此在使用前须进行表面处理。

结论

综上所述，无人机机架材料的耐用性取决于其材料的选择和设计。在保证强度和刚度的前提下，碳纤维复合材料因其高比强度和高比刚度的特性能够大大减轻无人机的机身质量，降低无人机的载荷成本，对无人机结构的轻质化、小型化和高性能化意义重大。同时，碳纤维复合材料还具有优异的耐腐蚀和耐热性能，能够满足无人机在各种环境条件下长储存寿命的特殊要求，降低使用维护的寿命周期成本。