यूएवी उद्योग में समग्र सामग्री का अनुप्रयोग

आवेदन क्षेत्रों और इच्छित उपयोग में अंतर के कारण, यूएवी (मानवरहित हवाई वाहन) विनिर्माण सामग्री और एयरफ्रेम संरचनाओं के मामले में पारंपरिक मानवयुक्त विमान से काफी भिन्न होते हैं। मानवयुक्त विमान को डिजाइन करते समय, प्राथमिक विचार मानव सुरक्षा है, जो संरचनात्मक ढांचे और सामग्री लोड-असर क्षमता पर सख्त मानकों और आवश्यकताओं को लागू करता है। इसके विपरीत, यूएवी को यात्री सुरक्षा के लिए खाते की आवश्यकता नहीं है, जिससे संरचनात्मक डिजाइन और सामग्री चयन में अधिक लचीलापन की अनुमति मिलती है। समग्र सामग्री, उनकी बेहतर कठोरता, ताकत, कंपन और थकान के प्रतिरोध, और कम थर्मल विस्तार गुणांक के साथ, यूएवी विनिर्माण के लिए पसंदीदा विकल्प बन गए हैं।

(I) यूएवी में समग्र सामग्री के अनुप्रयोग क्षेत्र

1. सरंचनात्मक घटक: मुख्य संरचना, पंख, पूंछ के पंख और यूएवी के अन्य घटकों को समग्र सामग्री का उपयोग करके निर्मित किया जा सकता है। ये सामग्री हल्के गुण, उच्च शक्ति, उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध की पेशकश करती है, जिससे यूएवी के स्थायित्व और उड़ान प्रदर्शन को बढ़ाया जाता है।

2. मोटर आवास: यूएवी के मुख्य घटक, जैसे कि मोटर्स और कंट्रोलर्स, को भी समग्र सामग्री का उपयोग करके संरक्षित किया जा सकता है। ये सामग्री उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रदान करती है, प्रभावी रूप से हस्तक्षेप को कम करती है और यूएवी के विद्युत प्रणालियों के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करती है।

3. थर्मल प्रबंधन घटक: यूएवी उड़ान के दौरान महत्वपूर्ण गर्मी उत्पन्न करते हैं। समग्र सामग्री का उपयोग गर्मी अपव्यय घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जिससे प्रभावी थर्मल प्रबंधन और यूएवी के स्थिर संचालन को सुनिश्चित किया जा सकता है।

4. ईंधन तंत्र: यूएवी ईंधन प्रणालियों में समग्र सामग्री का तेजी से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, समग्र हाइड्रोजन स्टोरेज टैंक हाइड्रोजन ईंधन को स्टोर कर सकते हैं, जो यूएवी के लिए एक ऊर्जा स्रोत के रूप में सेवा कर सकते हैं।

5. संवेदक आवास: यूएवी विभिन्न सेंसर जैसे जीपीएस, बैरोमीटर और गायरोस्कोप ले जाते हैं। समग्र सामग्री का उपयोग हल्के, उच्च शक्ति वाले आवासों के निर्माण के लिए किया जा सकता है जो इन सेंसर को पर्यावरणीय कारकों से बचाते हैं, सटीकता और स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

(Ii) समग्र यूएवी घटकों की विनिर्माण प्रक्रिया

1. आटोक्लेव मोल्डिंग प्रक्रियाऑटोक्लेव मोल्डिंग प्रक्रिया एक समान राल सामग्री और बेहतर यांत्रिक गुणों के साथ हल्के, उच्च गुणवत्ता वाले समग्र घटक सुनिश्चित करती है। यह प्रक्रिया यूएवी लोड-असर संरचनाओं और उच्च गति वाले घटकों के निर्माण के लिए पसंद की जाती है। हालांकि, उच्च उपकरण आवश्यकताओं, महत्वपूर्ण प्रारंभिक निवेश और उच्च प्रसंस्करण लागतों के कारण इसकी आर्थिक दक्षता अपेक्षाकृत कम है। नतीजतन, कम-तापमान, कम दबाव मोल्डिंग तकनीकों का उपयोग अक्सर यूएवी विनिर्माण में एक विकल्प के रूप में किया जाता है।

2. वैक्यूम बैग मोल्डिंग प्रक्रियावैक्यूम बैग मोल्डिंग प्रक्रिया लागत प्रभावी है, वांछनीय विनिर्माण परिणाम प्राप्त करते समय न्यूनतम निवेश की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, इसे संचालित करना अपेक्षाकृत आसान है और व्यापक रूप से लागू होता है। हालांकि, कम मोल्डिंग दबाव कम गुणवत्ता की आवश्यकताओं के साथ मिश्रित घटकों के लिए इसके उपयोग को सीमित करता है। यह प्रक्रिया आमतौर पर छोटे, कम गति वाले यूएवी में उपयोग की जाती है। दो प्राथमिक विधियां हैं: प्रीप्रग लेअप और वेट लेअप। Prepreg Laeup के परिणामस्वरूप अधिक समान राल वितरण होता है, जो अधिक स्थिरता और गुणवत्ता की पेशकश करता है।

3. संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रियासंपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया उच्च मोल्डिंग दबाव प्रदान करते समय कुशल, संचालित करने में आसान और लागत प्रभावी है। यह प्रक्रिया यूएवी विनिर्माण में लागत और गुणवत्ता को संतुलित करती है और विशेष रूप से फोम-कोर समग्र संरचनाओं के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। प्रक्रिया में दो प्रमुख चरण शामिल हैं: (1) फोम कोर निर्माण और त्वचा फाड़ना, और (2) मोल्ड दबाव और इलाज। यूएवी विंग पैनल निर्माण में, यह प्रक्रिया काफी सटीकता और सौंदर्यशास्त्र को बढ़ाती है। इष्टतम मोल्डिंग परिणाम प्राप्त करने के लिए दबाव मशीन का उचित चयन महत्वपूर्ण है।

4. कम तापमान मोल्डिंग प्रौद्योगिकीकम तापमान मोल्डिंग प्रौद्योगिकी लागत लाभ और ऊर्जा दक्षता प्रदान करती है। यह प्रक्रिया 60-80 डिग्री सेल्सियस पर कम तापमान बहुलक राल को ठीक कर सकती है, जिससे यह आटोक्लेव मोल्डिंग के लिए एक व्यवहार्य पूरक बन जाता है। यह घटक आकारों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है और कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर सीधे इलाज की अनुमति देता है, जिससे यूएवी विनिर्माण में व्यापक रूप से गोद लेने का कारण बनता है। उच्च तापमान मोल्डिंग तकनीकों की तुलना में, कम तापमान मोल्डिंग गुणवत्ता बनाए रखते हुए विनिर्माण लागत को कम करता है। परिणामों को अनुकूलित करने के लिए, राल योगों में निरंतर सुधार और कम-तापमान प्रीप्रैग सामग्री आवश्यक हैं।