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續(xù)航能力是的重要技術(shù)指標(biāo)，一架普通的飛行時(shí)間大約為10-20分鐘；即便是一架柴油動(dòng)力的無(wú)人駕駛飛機(jī)，它的續(xù)航記錄也只有幾天而已。
Prismatic公司和BAE系統(tǒng)航空公司正在合作研發(fā)一款新型的太陽(yáng)能電動(dòng)——PHASA-35，它很有可能是到目前為止，飛越海拔更高、續(xù)航時(shí)間的無(wú)人駕駛飛機(jī)。
這架的翼展為35米，大約是波音747的一半。不過(guò)，它也非常輕，采用了的碳纖維結(jié)構(gòu)，重量只有150公斤——相當(dāng)于747飛機(jī)起飛重量的0.05%。
該可以在距地球7萬(wàn)英尺的平流層飛行，預(yù)計(jì)一次飛行可達(dá)一整年。一旦研制成功，該將被廣泛用于基礎(chǔ)通訊、為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供GPS覆蓋，以及光學(xué)影像研究
”輕質(zhì)化、長(zhǎng)壽命、舸靠能、高隱身、高突防、低成本”是新一代的發(fā)展目標(biāo)，而碳纖維復(fù)合材料，憑借著自身輕質(zhì)、高強(qiáng)、
可設(shè)計(jì)、、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，逐漸使用于上，成為的結(jié)構(gòu)的基本材料。
縱觀國(guó)內(nèi)外，結(jié)構(gòu)使用碳纖維復(fù)合材料大致可分為三個(gè)階段:第-階段，用于受力較小或非承力件，如艙門、口蓋、整流罩以及襟副冀、方向舵等;第二階段，用于垂尾、平尾等尾翼-級(jí)的次承力部件;第三階段，用于機(jī)冀、機(jī)身等主承力結(jié)構(gòu)。碳纖維復(fù)合材料的密度為1.7g/cm^3 ，強(qiáng)度1500MPa ，碳纖維FR-4加工件廠商，而傳統(tǒng)的制造材料鋼、鋁，它們的密度分別為2.7g/cm^3、7.85g/cm^3 ，強(qiáng)度分別為600MPa、265MPa.
碳纖維復(fù)合材料使用于結(jié)構(gòu)上已經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)，并取得了巨大的成功，獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但是從發(fā)展角度看，想要擴(kuò) 大使用，還需解決-些列問(wèn)題:
1、減重效率有待進(jìn)一步提高。造成這個(gè)問(wèn)題主要有三方面原因:設(shè)計(jì)合理性、材料穩(wěn)定協(xié)調(diào)性以及檢側(cè)可靠性。
2、降低成本勢(shì)在必行。碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成本主要來(lái)源于制造工藝、驗(yàn)證分析試驗(yàn)和增強(qiáng)纖維材料等三大方面。
3、加快造自動(dòng)化程度與材料化需深化研究。盡管自動(dòng)鋪放技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，但是對(duì)碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造工藝，無(wú)論是單個(gè)構(gòu)件制造過(guò)程還是不同類的結(jié)構(gòu)件，碳纖維FR-4加工件生產(chǎn)廠家，其自動(dòng)化普適性均有待根本改進(jìn)，以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量。
先來(lái)看看鋼、鋁和鈦合金這三種材料。相同體積下鋁的重量輕，密度只有2.8g/cm3 ，但它的強(qiáng)度也是三者中的，耐高溫能力也不太好。
鋼材的強(qiáng)度很高，韌性也很好，那些對(duì)尺寸要求嚴(yán)格的部件都可以用鋼材來(lái)制作，不過(guò)它的重量很大，密度是7.8g/cm3 ，在力求減負(fù)減重飛機(jī)中不能使用過(guò)多。鈦合金的重比鋁重、比鋼輕，強(qiáng)度、耐熱性能等都不錯(cuò)，但價(jià)格太高。
再來(lái)看看碳纖維，碳纖維的種類很多，碳纖維FR-4加工件供應(yīng)，用在飛機(jī)上的都是T300、T800等材料。 碳纖維的密度為1.5g/cm3 ，只有鋁重量的一半。飛機(jī)克服自身的重動(dòng)才能飛起，自然是重量越輕越好，輕重量還能省去不少油耗。它的拉伸強(qiáng)度在1.5GMPa以上，隆回碳纖維FR-4加工件，比鋁合部件高出幾倍不止，和高強(qiáng)度的合金鋼差不多，能承受強(qiáng)烈的外力摩擦和沖擊。
舉個(gè)例子，拿波音797 飛機(jī)來(lái)說(shuō)吧，- -架 飛機(jī)使用23噸碳纖維代替其它材料，在整架飛機(jī)結(jié)構(gòu)中占50%的話，重量足足能減輕15噸，可見碳纖維材料的優(yōu)勢(shì)。隨著科技的發(fā)展，相信碳纖維材料的使用會(huì)越來(lái)越多，我們的生活也因它變的更美好。
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