Cothrom air snàithleach basalt a chur an sàs ann an structaran beaga UAV
Sealladh farsaing air Feartan Polymer neartaichte le snàithleach basalt (bfrp)
A’ gabhail duilleag pultruded 5 mm de thighead mar eisimpleir, is iad seo na paramadairean corporra àbhaisteach aice: - Neart teannachaidh: ≥500 MPa
- Modúl leaisteachd: ≥40 GPa
- Dlùths: 1.8–2.0 g/cm³
- Leudachadh aig briseadh: 2.5–3.0%
- Frith-aghaidh creimeadhSàr-mhath (a tha an aghaidh searbhagan, alcalan, agus rèididheachd UV)
- Co-èifeachd leudachaidh teirmeach: Coltach ri concrait; deagh choileanadh aig teòthachd ìosal
Mion-sgrùdadh comasachd air tagradh ann an structaran beaga UAV
- Buannachdan
- Comas lughdachadh cuideim: Le dùmhlachd nas ìsle na dùmhlachd alùmanaim (2.7 g/cm³), leigidh e le lughdachadh cuideim structarail, agus mar sin a’ leasachadh seasmhachd itealaich agus comas gluasaid.
- Neart sònraichte agus modulas sònraichte: Neart sònraichte (neart/dùmhlachd): ≈250–280 MPa·cm³/g, nas fheàrr na aloi alùmanaim (≈140) ach nas ìsle na snàithleach gualain (≈600).
- Modúl sònraichte (modúl/dùmhlachd): ≈20–22 GPa·cm³/g, coimeasach ri aloi alùmanaim ach dìreach aon trian de shnàithleach gualain.
- Feartan maothachaidh crith: Co-èifeachd maothachaidh nas àirde na snàithleach gualain, a’ lughdachadh crithidhean itealaich agus a’ leasachadh seasmhachd mothachairean. • Follaiseachd electromagnetic: Chan eil e a’ cur bacadh air comharran conaltraidh, ga dhèanamh freagarrach airson roinnean radar no antenna.
- Seasmhachd àrainneachdail: Seasmhach ri teas tais agus creimeadh, freagarrach airson UAVan ann an àrainneachdan mara no gnìomhachais.
- Iarrtasan a thathar a’ moladh
- Structaran luchd meadhanach gu ìosal: Frèamaichean fuselage, taicean gèar tighinn air tìr, ribnean sgiathan.
- Co-phàirtean nach eil a’ giùlan luchd: suidheachain antenna, treallaich bataraidh, taighean mothachaidh.
- Co-phàirtean airson àrainneachdan sònraichte: Pàirtean a tha fosgailte do fhuasglaidhean puinnseanan-bhiastagan air UAVan àiteachais, cabhlaichean UAVan mara.
Coimeas Cosgais-Coileanaidh le Fibre Carbon (CFRP)
Coimeas: Fibre Basalt (BFRP) an aghaidh snàithleach charboin (CFRP)
| Meud | Basalt Poileamair Ath-neartaichte le Snàithleach (BFRP) | Poileamair Ath-neartaichte le Snàithleach Carbon (CFRP) |
| Cosgais Stuthan | Plàtaichean: timcheall air 60–100 RMB/kg (Dachaigheil) | Plàtaichean: timcheall air 150–300 RMB/kg (Ìre T300) |
| Neart Sònraichte | Meadhanach (≈250) | Àrd (≈600) |
| Modúl Sònraichte | An ìre mhath ìosal (≈20) | Àrd (≈60-100) |
| Seasmhachd Buaidh | Meadhanach (Briseachd nas àirde na CFRP) | Àrd gu leòr (deagh chruas) |
| Cosgais Giullachd | Tha e furasta pleitean pultruded a phròiseasadh, ach feumaidh pròiseasan a bharrachd a bhith ann airson molltair iom-fhillte. | Tha cosgais brùthadh teth prepreg àrd, ach tha e a’ ceadachadh molltair amalaichte. |
| Seasmhachd | Deagh sheasamh an aghaidh sgìths, deagh sheasamh an aghaidh creimeadh. | Coileanadh sgìths sàr-mhath, ach feumaidh e dìon an aghaidh creimeadh galvanach. |
| Lùghdachadh Cuideam | Lùghdachadh cuideam 20–30% an taca ri aloi alùmanaim. | Lùghdachadh cuideam 40–50% an taca ri aloi alùmanaim. |
Mion-sgrùdadh Suidheachaidh Cosgais-èifeachdais
- Drones prìomhachais aig prìs ìseal (me, drones sgrùdaidh, drones àiteachais): – Faodaidh BFRP cuid de phàirtean alùmanaim a chur an àite, le cosgaisean 30–50% nas ìsle na CFRP agus strì an aghaidh creimeadh nas fheàrr, a’ tabhann èifeachdas cosgais àrd san fharsaingeachd.
- Tagraidhean a dh’ fheumas dealbhadh àrd stiffness agus aotrom (me, drònaichean rèisidh, drònaichean togail dhealbhan bhon adhar): – Tha CFRP a’ tabhann buannachd mhòr ann am modulas leaisteachd, a’ lughdachadh deformachadh aerodynamic; ged a tha e nas daoire, chan gabh a choileanadh a chuir na àite.
- Tagraidhean le riatanasan gnìomh sònraichte: Ma tha feum air follaiseachd electromagnetic no lughdachadh maothachaidh/crith, faodaidh BFRP a bhith na stuth a bharrachd airson co-phàirtean sònraichte (me, cruinneachan radar).
- Dùbhlain Theicnigeach agus Stiùiridhean Leasachaidh
- Dealbhadh structar measgaichte: laminates BFRP + CFRP: Cuir snàithleach gualain gu h-ionadail ann an àiteachan le riatanasan àrda stiffness gus cothromachadh a dhèanamh eadar cosgais agus coileanadh.
- Leasachaidhean pròiseas: Leasaich prepregs BFRP no stuthan ath-neartaichte le snàithleach clò-bhuailte 3D gus an comas structaran iom-fhillte a chruthachadh a neartachadh.
- Teicneòlas ceangail: Cleachd joints co-dhèanta le adhesive no tàthadh ultrasonach gus èifeachdas co-phàirteach a leasachadh.
Stèidhichte air an anailis gu h-àrd, tha BFRP freagarrach airson structaran meadhanach gu ìosal-luchd ann an UAVan beaga agus a’ tabhann luach tagraidh a thaobh lughdachadh cuideam, strì an aghaidh creimeadh, agus lughdachadh maothachaidh/crith; ge-tà, bu chòir a sheachnadh ann an àiteachan a dh’ fheumas stiffness àrd. Mura h-eil stiffness na fheart deatamach ach gu bheil cosgais, tha BFRP a’ tabhann èifeachdas cosgais mòran nas fheàrr na CFRP.
A bharrachd air sin, faodar beachdachadh air dealbhadh measgaichte BFRP/CFRP gus cosgaisean a bharrachadh.
Faodar mion-sgrùdadh eileamaidean crìochnaichte (FEA) a chleachdadh cuideachd gus atharrais a dhèanamh air co-phàirtean sònraichte (leithid frèam an itealain), a’ dèanamh coimeas eadar cuideam agus cosgais BFRP agus CFRP fo fhactaran sàbhailteachd co-ionann gus stiùireadh a thoirt do thaghadh stuthan stèidhichte air dàta.
