복합재료는 점차 무인항공기(UAV) 생산의 주요 구조재료로 자리 잡으면서 UAV 설계의 효율성을 크게 향상시키고 있습니다. 복합재료를 사용하면 경량화 및 높은 공탄성 구조를 설계할 수 있을 뿐만 아니라 표면에 스텔스 도료를 쉽게 도포할 수 있습니다. 또한, 여러 층을 추가하거나 다양한 보강재를 사용하여 고속 비행 시 복합재료의 손상 허용치를 높일 수 있습니다. UAV 복합재료 구조는 주로 적층 구조와 샌드위치 구조를 포함합니다. 뛰어난 설계 용이성 덕분에 구조 부품의 전체 설계에서 UAV 부품 및 구성 요소의 수를 크게 줄일 수 있습니다. 대표적인 적용 사례는 날개-동체 융합 구조입니다. 이러한 구조 및 제조 기술은 향후 개념 UAV 개발의 주요 트렌드가 될 것입니다.
무인항공기(UAV) 복합 구조물에 사용되는 보강재는 주로 탄소섬유, 유리섬유 등이 있으며, 수지 시스템은 주로 에폭시 수지 시스템과 비스말레이미드 수지 시스템을 포함합니다. 에폭시 수지 시스템은 가공성이 우수하고, 비스말레이미드 수지 시스템은 내열성이 우수합니다. 재료 시스템의 차이는 복합재료의 성능에 큰 영향을 미칩니다. UAV 복합재료 구조 부품을 설계할 때는 실제 하중과 사용 환경에 따라 적절한 재료를 선택해야 합니다.
드론에 사용되는 복합 재료의 몇 가지 장점:
1. 기존 금속 소재와 비교했을 때, 복합 소재는 높은 비강도 및 비강성, 낮은 열팽창 계수, 우수한 피로 저항성 및 진동 저항성을 특징으로 합니다. 이러한 특성을 활용하여 무인 항공기(UAV) 구조물의 무게를 25~30%까지 줄일 수 있습니다. 특히 수지 기반 복합 소재는 경량성, 복잡하거나 큰 구조물의 용이한 성형성, 넓은 설계 공간, 높은 비강도 및 비강성, 낮은 열팽창 계수 등 다양한 장점을 가지고 있습니다.
2. 복합 소재 자체를 설계할 수 있습니다. 구조물의 무게를 변경하지 않고 항공기의 강도 및 강성 요구 사항에 따라 설계를 최적화할 수 있으며, 기술적인 측면에서 완벽하게 설계 및 제조가 가능합니다.
이는 고도의 날개-동체 융합 구조를 필요로 하는 대부분의 무인 항공기에 요구되는 대면적 일체형 성형이라는 특징을 충족합니다.
3. 경량성, 높은 비강도 및 비탄성률과 같은 복합재료의 특성은 무인항공기(UAV) 복합재료 구조 설계에 자주 활용됩니다.
이는 주로 보강재의 우수한 기계적 특성과 유기적 결합에 의해 형성됩니다.(탄소 섬유, 유리 섬유, 등.)그리고 기본 재료의 결합 효과(수지).
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게시 시간: 2022년 4월 27일
