无人机制造技术描述

UVHs 一体化制造超轻质无人飞机技术一、概述不久将来，无人飞机将大量列装各发达国家军队。一种超轻质无人机整体设计和制造技术加快了这一进程：SLSNK 一体化制造超轻质无人飞机技术。现代飞机要做到材料无余量设计，要求根据飞机机体各部分承重受力连续性变化对应轻质材料也同步连续性变换密度，且机体在满足力学指标前提下材料无余量，到达重量最轻（材料相对有效密度最小）目的。实现减重的传统镂空成规则的等密度蜂窝结构的方法，称为无序结构；我们发展的是一种有序结构：构造千变万化的微结构在保持低密度的前提下内置的几何体从微米级变换到毫米级。这类材料我们称为微珩架构材料。实现微珩架构的材料有高分子复合材料、金属材料、陶瓷材料；制造这类材料的技术采用不同技术有不同的效果，传统的延用金属发泡、塑胶发泡的做法只能制作有限结构和性能的产品；本公司采用激光分层制造方式能制造所有类型的微细结构并实现产品的宏观性能，如与其它结构的航空部件比较：相同的体积和相同的多约束条件下，产品重量最轻；相同的产品重量，在相同的多约束条件下，体积最小；这套先进的无人机设计制造技术分解为四大部分：1、微珩架构设计和力学仿真2、激光快速分层制造塑胶机体和组件，制造飞机骨架结构3、在塑胶表面选择性沉积金属实现电子化皮肤4、在骨架内部灌注功能组份我们称为UVHs技术二、技术描述1、微珩架结构 设计和力学仿真根据无人飞机对结构和材料的性能和功能的特殊要求，发展了一系列新的设计软件工具和理论，帮助设计人员发现、认定和提出超轻质高强韧结构的新构型。使填充的微细结构充分发挥材料的特性，从而在满足型号要求的性能和功能的同时达到飞行器总体和部件减重的目的；（1） 为此，本公司建立了各种对应整体结构的轻质和特殊力学要求微细几何结构参数描述方法、微细结构参数与宏观性能之间的依赖关系、微细结构组成阵列跨尺度的力学性能等各类数据库，连续均匀化载荷的变化对应微细结构几何拓扑变化的关系，并通过材料的微观构型和产品结构的宏观构型的同步设计，达到材料和结构几何的合理配合，提高结构性能、减轻重量。例如：借鉴这些材料的微细结构，设计满足特殊功能要求的新的超轻质材料和结构。不同分形维数和几何结构的微单元具备不同的抗压、抗拉、弯曲模量和伸长率，也对应不同的有效密度，由这些微单元填充的飞机组件具备超轻质特征和优异的力学性能。图示如下：针对受弯和受压、受拉结构找到了与上述单胞型式等效的最小重量单胞设计。在飞行器内部采用各种几何结构不同的塑胶构架，可以得到不同的力学指标： 可以填充如下几何结构的单胞： （2）我司通过理论分析、数值计算和试验，编制了相应的计算软件，在机体部件载重比、位移方向、动力特性、应力等多约束条件下来直接映射出机体内部几何结构，并可以根据仿真的结果来优化机体部件中的微单元的几何拓扑。2、激光快速分层制造塑胶机体和组件，制造飞机骨架结构在解决了飞机机体结构的设计之后，我司实现了材料和结构的可制造性，在激光快速分层制造设备中编制了专门的软件，对材料成型的参数进行预补偿。使得困扰飞机制造业的难题：可设计但是无法制造得以革命性的突破！从三维图纸到产品无模具的、批量的，得以在24小时出厂。彻底解决了困扰行业界的大批量可制造难题,且很好的降低了制造成本，可以形成年产5000架不同型号无人机的产能。我司组合国内和德国、美国设备，自行编制了系列加工软件，并具备制造生产特殊飞机型号（超大无人机）专用设备的能力。 3、在塑胶表面选择性沉积金属实现电子化皮肤无人飞机采用高分子材料来做机体，高分子材料表面选择性的沉积精密和紧密金属，进而把天线等器件直接装配在飞机表面，再喷涂吸波和透波材料，构成飞机电子皮肤技术，是国际上正在研究的课题。我司突破了关键技术，直接可以完成整套工艺流程。产品图片见：从此，飞机中的GPS、遥控收发天线等省略了印制电路板、螺丝或者胶水，直接在机体表面沉积，构成曲面的电子皮肤层。具有共形设计、一体化、相比传统的材料和工艺更轻质、可靠性高等系列优点。4、在骨架内部形成功能层在空隙率大的机体内部可以整体形成油管、油箱和加强力学指标的后期灌注凝固而成的超弹性材料管路，信号管路等结构。例如： 总之上述无人飞机设计制造整套技术集成了最新的材料科学、数学、软件、激光、精密机械等等领域最新技术。可以建立一条龙的批量的、个性化（每一架飞机都不一样）的、快捷的、廉价的制造基地。附图：国内外无人飞机图片，国外一些型号采用了本技术中部分设计和制造环节。