Investigación sobre aplicacións de UAV de tecido de sarga de basalto
Fibra de basaltoComo está feito, a súa estrutura e a súa forza
Material natural e non tóxico fibra de basalto prodúcese ao fundir e estirar rochas volcánicas. Para crear fibras de basalto, o mineral de basalto quéntase a uns 1500 °C antes de ser estirado en fíos continuos a través de fieiras de aliaxe de platino e rodio. A fibra de basalto posúe calidades superiores debido á súa orixe xeolóxica: soporta unha ampla gama de temperaturas, pero o seu funcionamento continuo a 600 °C supera o da maioría das matrices de resina e fibra de vidros. A resistencia da fibra de basalto a ambientes alcalinos e ácidos garante a súa vida útil prolongada en ambientes agresivos, como a alta humidade e a presenza de gases corrosivos, en comparación con algunhas variantes de GFRP.
Explorando os patróns de tecido de sarga
O tecido de sarga produce flotadores de urdime ou trama estendidos que xeran un tecido que se drapea de forma eficaz e axusta perfectamente. Tecidos de sarga son máis fáciles de colocar a man en pezas de UAV con perfís curvos complexos, como entradas de aire e carenados das ás, que os tecidos de tecido liso, o que simplifica o proceso de colocación a man e reduce defectos como engurras ou desalineamento de fibras. A vantaxe é que se pode usar no moldeo por infusión de resina asistida por baleiro (VARTM) e no moldeo por transferencia de resina (RTM).
As vantaxes mecánicas da estrutura de sarga son que os seus longos flotes reducen o engurro da fibra. O engurro da fibra debería teoricamente mellorar a eficiencia de conversión da resistencia á tracción da fibra, o que permite que o composto aproveite ao máximo a resistencia da fibra. Non obstante, os tecidos de sarga non teñen tantos fíos entrelazados como os tecidos de tecido liso, o que tende a reducir lixeiramente o seu módulo de cizallamento no plano debido á flexibilidade adicional do tecido.
Efecto de fortalecemento sinérxico da estrutura de sarga na tolerancia a danos: Compostos de polímeros reforzados con fibra de basalto (BFRP) xa se sabe que posúen unha alta tenacidade, de tal xeito que os seus modos de fallo normalmente implican unha extracción de fibra máis benigna, en oposición á fractura fráxil. Neste sentido, a xeometría da sarga mellora aínda máis este fenómeno. A deformabilidade estendida do tecido de sarga dálle unha alta capacidade de absorción de enerxía en casos de carga de impacto. A distribución das fibras e as pequenas zonas de deformación plástica disipan unha maior enerxía de impacto. Como tal, a durabilidade natural do BFRP, xunto co seu mecanismo de absorción de enerxía debido á estrutura do tecido de sarga, xera un efecto sinérxico na tolerancia xeral aos danos por impacto, o que mellora a absorción de enerxía específica dun material (SEA). Isto fai que o tecido de sarga BFRP sexa un excelente candidato para trens de aterraxe de UAV ou bordos de ataque das ás e áreas expostas a impactos de aves ou residuos, ou calquera outra área que aumente significativamente a supervivencia estrutural do UAV nun ambiente operativo complexo.
