本發(fā)明屬于復合材料加工生產(chǎn)，尤其涉及一種竹纖維在無人機中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、竹子是一種天然有機的纖維增強復合材料，具有良好的比強度和比剛度，在某些力學參數(shù)上能夠與現(xiàn)有的鋼質(zhì)材料相媲美，同時生長周期短、成本低廉，被廣泛應(yīng)用于建筑建材、辦公家具等領(lǐng)域。但竹制材料在航空領(lǐng)域尚未有大規(guī)模的引入，主要由于為其力學性能和化學屬性難以滿足以往航空器的應(yīng)用場景的要求。大量的消費級無人機進入了大眾生活領(lǐng)域，比如航拍無人機、無人機機群表演等各種應(yīng)用場景已被廣泛熟知。但當前的無人機大部分采用的傳統(tǒng)的碳纖維復合材料或者塑料，其生產(chǎn)過程和最終的回收處理的環(huán)保性相對較差。

2、消費級無人機目前的市場體量非常龐大，其飛行速度主要在60km/h以下，多采用多旋翼的飛行模式，因而飛行載荷相對較小，一般結(jié)構(gòu)材料的承載應(yīng)力在50mpa。市場上現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家為了追求更輕的重量，采用的是碳纖維復合材料或塑料，若發(fā)生毀損無法修復時，往往作為不可回收垃圾直接填埋或者焚燒處理，造成了大量的污染。而竹子機構(gòu)的承載應(yīng)力在60mpa-70mpa，剛好能滿足需求，且自身作為可降解的材料，產(chǎn)生的環(huán)境問題則非常小。

3、當前消費級無人駕駛航空器的主承力結(jié)構(gòu)材料主要采用:塑料、碳纖維復合材料等輕質(zhì)材料，用以實現(xiàn)載重飛行。但其生產(chǎn)過程和最終的回收處理過程，會產(chǎn)生很大的污染和能耗，比如塑料一般不能被自然降解、碳纖維制造時需要在高溫高壓的環(huán)境，兩種材料最終處理時目前技術(shù)只能通過填埋或者焚燒來回收。而上述處理方式對環(huán)境的污染比較大。

4、竹制材料用于航空領(lǐng)域尚處于起步階段，因航空器設(shè)計對于單位重量的力學特性提出了很高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對消費級無人駕駛航空器的載荷特征(高比強度和高比剛度)，本發(fā)明考慮沿竹制纖維和垂直纖維方向的力學正交各向異性的力學性能特點，實現(xiàn)竹制材料在25公斤以下消費級無人駕駛航空器上的創(chuàng)新性應(yīng)用，解決了25公斤以下消費級無人駕駛航空器對于低廉材料的需求。

2、本發(fā)明提供了一種竹纖維在無人機中的應(yīng)用，包括：

3、竹纖維在25公斤以下消費級無人機的主承力件中的應(yīng)用；

4、和/或竹纖維在25公斤以下消費級無人機的連接件中的應(yīng)用。

5、作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，主承力件包括機翼、多旋翼的支撐件、起落架、螺旋槳和機殼。

6、作為本技術(shù)方案優(yōu)選地，竹制材料可通過剪裁設(shè)計和干燥烘烤、防潮處理等工藝制成主承力件或連接件。

7、本發(fā)明還提供了一種竹纖維在25公斤以下消費級無人機的主承力件的材料中的應(yīng)用。

8、本發(fā)明還提供了一種竹纖維在制備25公斤以下消費級無人機的主承力件中的應(yīng)用。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

10、竹制材料不僅容易獲得，而且價格低廉，應(yīng)用到消費級無人機上，在滿足消費級航空器對材料的結(jié)構(gòu)強度、輕質(zhì)等要求外，相對于碳纖維復合材料，其成本大大降低，同時竹制材料作為可降解材料，可有效減少碳排放。

技術(shù)特征：

1.一種竹纖維在無人機中的應(yīng)用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的應(yīng)用，其特征在于，竹纖維在25公斤以下消費級無人機的主承力件中的應(yīng)用。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的應(yīng)用，其特征在于，竹纖維在25公斤以下消費級無人機的連接件中的應(yīng)用。

4.一種竹纖維在25公斤以下消費級無人機的主承力件的材料中的應(yīng)用。

5.一種竹纖維在制備25公斤以下消費級無人機的主承力件中的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求4的應(yīng)用，其特征在于，竹纖維的拉伸強度為410-590mpa，彈性模量為28-79gpa，比強度為320-580mpa/(g/cm3)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種竹纖維在無人機中的應(yīng)用，屬于復合材料加工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，針對消費級無人駕駛航空器的載荷特征(高比強度和高比剛度)，本發(fā)明考慮沿竹制纖維和垂直纖維方向的力學正交各向異性的力學性能特點，實現(xiàn)竹制材料在25公斤以下消費級無人駕駛航空器上的創(chuàng)新性應(yīng)用，解決了25公斤以下消費級無人駕駛航空器對于低廉材料的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：田薇,殷之平,袁泉,劉炎赫,石衡一,王軍龍,王燁,魯少聰
受保護的技術(shù)使用者：西北工業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19