Süsinikkiust UAV-korpuse kasutamise eeliste analüüs
"Suure koormusega edasi liikumine" on UAV-dele toonud palju probleeme nii energiatarbimise kui ka võimsuskadude osas. Kuna praegune ülemaailmne energiakriis ja keskkonnasurve aina süvenevad, kiirendavad mehitamata õhusõidukite tootjad kaalu langetavate toodete väljatöötamist. Seetõttu on UAV-rakenduste eesmärk kergekaalulisus. UAV-de tühimassi vähendamine võib pikendada mehitamata õhusõidukite vastupidavusaega ja vähendada energiatarbimist. Selles artiklis analüüsitakse süsinikkiudmaterjalide kasutamise eeliseid UAV kestades.
Kõigepealt vaatame süsinikkiust komposiitmaterjalide eeliseid. Võrreldes traditsiooniliste metallmaterjalidega on süsinikkiust komposiitmaterjalide suhteline massitihedus vaid 1/4–1/5 terasest, kuid nende tugevus on kuus korda suurem kui terasel. Spetsiifiline tugevus on kaks korda suurem kui alumiiniumisulamil ja neli korda suurem terasel, mis on kooskõlas nõudlusega kergete mehitamata õhusõidukite järele. Lisaks on süsinikkiust komposiitmaterjalil väike soojuspaisumistegur ja hea struktuurne stabiilsus. See ei põhjusta UAV kesta deformatsiooni välistemperatuuri muutumise tõttu ning sellel on hea väsimuskindlus ja hea maavärinakindlus.
Süsinikkiust komposiitmaterjalil on hea jõudluse eelis, mis teeb süsinikkiust komposiitmaterjalist valmistatud UAV kesta ka väga heaks eeliseks. Süsinikkiust UAV-kesta moodustamise protsess on lihtne, tootmiskulud on madalad ja korpuse integreerimine on võimalik. Sellel on tugev projekteeritavus, mis võib pakkuda UAV-le rohkem energiavaru ruumi ja annab laia vabaduse selle struktuuri optimaalseks kujundamiseks.
UAV tuleb lennuprotsessis kombineerida pneumaatilise tehnoloogiaga ning projekteerimisel tuleks arvestada tuuletakistuse mõjuga. Süsinikkiust komposiitmaterjalil on väga hea disainitavus, mis vastab hästi UAV kesta vajadustele. Samal ajal on süsinikkiust komposiitmaterjalist UAV-i kest ka väga hea korrosioonikindlusega, mis suudab säilitada kogu struktuuri stabiilsuse happe-, leelise- ja soolakorrosiooni korral. See muudab ka UAV-i rakendusstsenaariumi üha enam ja parandab UAV-de üldist rakendamist. Selle eeliseks on vibratsiooni ja müra vähendamine ning metallmaterjalide häirete vähendamine kaugsignaalidele.
Lisaks on süsinikkiust komposiitmaterjali eelised vähendada lööki ja müra, vähendada kaugsignaalide häireid ning saavutada vargsi, kuna see on elektromagnetiline varjestus.