[发明专利]一种复合板材及飞行器

说明书

本发明提供了一种复合板材，自外而内地包括碳纤层、玻纤层和凯夫拉层。解决了单一材料性能的局限性，增强了复合板材的刚度，抗拉能力，提加了产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉一种复合板材，特别是涉及一种具高刚度、高强度的复合板材及由这种复合板材制成的飞行器。

背景技术

飞行器包括无人机驾驶飞行器和有人驾驶飞行器，无人机驾驶飞行器简称“无人机”，是利用无线电遥控设备或嵌入式程序操控的不载人飞机。目前应用比较广泛的是旋翼式无人机，其动力来自旋翼的高速旋转所提供的升力，通过控制每个旋翼的不同旋转速度来实现无人机的升降悬停等不同的动作。

如今的无人飞行器的机身材料很多使用单一材料，使飞行器容易受到冲击而损坏，碳纤材料性质脆，容易破裂；玻纤材料结构强度低，在冲击下容易发生变形；凯夫拉材料容易被分解，发生塑化。

早期无人飞行器都没有防护措施，高速旋转的旋翼带来升力的同时也会给附近的生物和建筑带来一定的危害，因此，后来便出现了旋翼保护罩，其中，旋翼保护罩与飞行器的连接方式有直接连接方式和间接连接方式，保护罩给无人机提供了安全保障的同时也给无人机本身增加了一定的负重。目前无人机的保护罩具有动力响应不迅速、不耐撞、易变形、质量大且保护能力有限等缺陷，更重要的一点在于飞行器在收到冲击时，即使保护罩保护了旋翼，但保护罩所受到的刚性冲击会直接传输到机身，对机身造成损坏，甚至损坏机身内部的电子元器件。

发明内容

本发明提供一种高刚度、高强度的复合板材及由这种复合板材制成的飞行器。

为了实现上述目的，本发明提供了一种复合板材，自外而内地包括碳纤层、玻纤层和凯夫拉层。由上述方案可见，自外而内的碳纤层、玻纤层、凯夫拉层的设置，大幅度的降低了飞行器整体上的重量，而且增强了复合板材结构强度，提高了抗冲击的能力，同时外层碳纤维层结构抗紫外线，保护内层高强度的凯夫拉层不受紫外线分解，玻纤层具有较高的弹性模量，可提高保护框的韧性同时防止脆性较大的碳纤维刺伤凯夫拉层。

进一步的方案为，夫拉层包括外凯夫拉层和内凯夫拉层，外凯夫拉层与内凯夫拉层之间设置一层凯夫拉线网层。由此可见，凯夫拉线网层进一步加强了复合板材刚度。

进一步的方案为，碳纤层包括碳纤维布及树脂，或碳纤维丝及树脂；玻纤层包括玻璃纤维布及树脂，或玻纤丝及树脂；凯夫拉层包括凯夫拉布及树脂。由此可见，布的结构增强了复合板材的抗拉能力。

进一步的方案为，碳纤层、玻纤层和凯夫拉层的厚度比例为1:2:7。进一步稳定提高了复合板材的结构强度。

进一步的方案为，飞行器包括机壳和动力单元，机壳由复合板材制成。由此可见，提高了飞行器的抗摔能力，保护机身内部的电子元件。

进一步的方案为，飞行器包括机臂和保护框；保护框包括上线网、下线网和侧壁防护框；动力单元包括驱动旋翼、驱动电机；侧壁保护框的外层由上述复合板材制成，其内层设置有容纳保护气体的密闭层；所述上线网、下线网和所述侧壁防护框组成所述保护框的容纳空间，所述驱动旋翼被置于所述容纳空间之内；所述驱动旋翼安装在所述驱动电机的旋转轴上，所述驱动电机安装在所述机臂上；所述上线网的中部安装在所述机臂上。

有上述方案可见，侧壁保护框材料结构进一步降低了飞行器的重量。密闭层内冲入预定压力的保护气体。减轻飞行器整体的重量且能削弱传播中的冲击力。飞行器的保护框将驱动旋翼保护于其的容纳空间之内，当飞行器受到刚性冲击的时候，例如摔在地上，冲击力由下网线通过侧壁防护框传送到上线网或者由侧壁防护框传送到上线网，冲击力再通过上线网传到驱动单元或机臂上；经过多段传递，明显的减弱了刚性冲击对机身和动力单元的影响，由于驱动旋翼悬空于保护框的容纳空间之内，大幅度的减弱了冲击力对动力单元的损害。