Wraz z szybkim rozwojem technologii UAV i ciągłym rozszerzeniem obszarów zastosowań, lekkie, trwałość i wysokowydajne materiały stały się podstawowymi elementami projektowania i produkcji wydajnych UAV. Na tym tle inżynieria plastikowa PA (poliamid, często nazywany nylonem) stopniowo staje się ważnym materiałem, którego nie można zignorować w strukturach UAV. Dzięki doskonałym właściwościom fizycznym i zaletom przetwarzania nylon jest coraz częściej stosowany w różnych kluczowych elementach UAV, zapewniając większą elastyczność projektowania i poprawę wydajności w branży lotniczej. Unikalne zalety Nylonu
Jako plastik inżynierii termoplastycznej Nylon oferuje szereg zalet, które wyróżniają się w branży lotniczej. Po pierwsze, wysoka wytrzymałość i sztywność Nylonu pozwalają wytrzymać pewne naprężenia mechaniczne przy jednoczesnym pozostaniu lekkim, co czyni go idealnym do stosowania w strukturach bezzałogowych pojazdów powietrznych (UAV), które wymagają równowagi siły i masy. Po drugie, odporność nylonu na ścieranie i samozaprwienie pozwala mu wykazywać doskonałą trwałość i długą żywotność w części z częstym ruchem i tarciem, co jest szczególnie ważne dla biegów UAV, podpory rotorowych i tak dalej. Ponadto korozja i odporność chemiczna Nylonu umożliwia mu odporność wpływu środowiska zewnętrznego na jego strukturę w złożonych środowiskach pracy. W celu użycia UAV w złożonych środowiskach, takich jak wysoka wilgotność, wysoka temperatura i kurz, zdolność adaptacji nylonu w środowisku stanowi wiarygodną gwarancję.
Podczas projektowania UAV nylon jest używany głównie w niektórych komponentach o niskim i średnim obciążeniu, szczególnie w kluczowych częściach, takich jak podporki wirnika, systemy przekładni, koła zębate i obudowy baterii. Struktura wspornika wirnika UAV musi wytrzymać ogromne momenty i zmieniać wibracje z łopat wirnika, a nylon jest idealnym materiałem do tego celu ze względu na doskonałą wytrzymałość i odporność na uderzenie.
Nylon jest również używany do przekładni i komponentów skrzyni biegów w systemach napędowych. Właściwości samozwijające się nylonu zmniejszają tarcie, poprawiają wydajność transmisji, zmniejszają utratę energii i rozszerzają żywotność serwisową zębatków. Ponadto, w porównaniu z materiałami metalowymi, nylonowe materiały mają lżejsze, co dodatkowo promuje lekką konstrukcję UAV i poprawia wydajność lotu.
Nylon działa również dobrze w obudowach ochrony baterii i obudowach dla elektronicznych systemów sterowania. Dobra możliwość izolacji termicznej i elektromomagnetyczna zdolność interferencji umożliwiają nie tylko wytrzymanie niektórych uderzeń mechanicznych, ale także skutecznie chronić wewnętrzne komponenty przed środowiskiem zewnętrznym, zapewniając bezpieczny lot UAV. Wyzwania i przyszłe osiągnięcia
Pomimo wielu korzyści nylonowych materiałów w branży UAV, nadal istnieją pewne wyzwania. Najbardziej godne uwagi jest kwestia absorpcji wilgoci. Nylon jest wysoce higroskopijny, a wchłanianie wilgoci może prowadzić do zmian właściwości materiału, szczególnie w przypadku stosowania w środowiskach o wysokiej wilgotności, co może wpływać na jego stabilność i siłę wymiarową. W odpowiedzi wielu producentów UAV decyduje się na wysuszenie nylonu lub dodać środki przeciwdziałającego biznesowemu, aby zmniejszyć jego wchłanianie wilgoci i zapewnić stabilne właściwości materiału.
Ponadto nylon ma stosunkowo słabą odporność na ciepło, a wysokie temperatury mogą powodować odkształcenie lub utratę wytrzymałości w materiale. Aby rozwiązać ten problem, opracowano niektóre nylony o wysokiej wydajności, takie jak PA46 i PA12, zostały opracowane i stopniowo stosowane do części UAV wymagających wyższej stabilności temperatury.
Patrząc w przyszłość, wraz z ciągłym postępem technologii drukowania 3D i technologii modyfikacji materiałów, zastosowanie materiałów nylonowych w UAV będzie szersze. Poprawiając oporność Nylon w wysokiej temperaturze, odporność chemiczną i oporność na zmęczenie, będzie ona odgrywać większą rolę w bardziej wymagających warunkach środowiskowych. W połączeniu z włóknem węglowym i innymi materiałami wzmacniającymi, Nylon będzie również odgrywać coraz ważniejszą rolę w produkcji wysokiej klasy UAV.
Streszczenie
Ogólnie rzecz biorąc, PA (Nylon), jako wysokowydajny plastik inżynierski, stał się jednym z najważniejszych materiałów w produkcji UAV, dzięki jego lekkiej, wysokiej wytrzymałości i charakterystyce odpornej na zużycie. W przyszłym przemyśle lotniczym, z ciągłym postępem nauk i technologii materialnych, oczekuje się, że nylon będzie wykorzystywany w bardziej złożonych i wymagających