La economía de baja altitud

Aporta un nuevo horizonte de crecimiento para la fibra de carbono

(1) Compuestos de fibra de carbono: el material clave para lograr vehículos aeroespaciales livianos
La fibra de carbono es un material de fibra con más del 90% de contenido de carbono, que presenta numerosas propiedades como baja densidad, alta resistencia específica y alto módulo. Su resistencia a la tracción puede superar al acero, la aleación de aluminio y la aleación de titanio en más de 9 veces con el mismo peso, mientras que su módulo elástico puede ser más de 4 veces mayor que el del acero, la aleación de aluminio y la aleación de titanio. Estas ventajas hacen de la fibra de carbono una opción ideal para lograr ligereza en vehículos aeroespaciales. Al aplicar materiales compuestos de fibra de carbono a la construcción de estructuras de carrocería y componentes internos de aeronaves, se puede reducir significativamente el peso de la aeronave, minimizar el consumo de energía y mejorar la resistencia estructural y la seguridad. El uso de compuestos de fibra de carbono en la construcción de eVTOL puede ayudar a reducir el peso total de la aeronave entre un 30% y un 40%.

Compuestos largos de fibra de carbono en el campo de los UAV

Los materiales compuestos de fibra de carbono larga se aplican cada vez más en el campo de los UAV (vehículos aéreos no tripulados), desempeñando un papel crucial en la mejora del rendimiento de los UAV, la ampliación del tiempo de vuelo y la mejora de la durabilidad y la confiabilidad.

A continuación se detallan las principales aplicaciones y ventajas de los compuestos de fibra de carbono larga en el sector de los UAV:

1. Mejora de la resistencia y rigidez de las estructuras de vehículos aéreos no tripulados
Los compuestos largos de fibra de carbono tienen una resistencia específica y una rigidez específicas extremadamente altas, lo que les permite soportar cargas pesadas sin dejar de ser livianos. Al utilizar compuestos largos de fibra de carbono en estructuras de vehículos aéreos no tripulados, como el fuselaje, las alas, las hélices y el tren de aterrizaje, se puede mejorar significativamente la resistencia y rigidez del vehículo aéreo no tripulado, garantizando que pueda soportar entornos de vuelo complejos y operaciones de alta velocidad.

2. Reducir el peso y ampliar el tiempo de vuelo
El peso es un factor clave que afecta el tiempo de vuelo de los UAV. Los compuestos largos de fibra de carbono son extremadamente livianos pero ofrecen una resistencia excelente, lo que ayuda a reducir el peso total del UAV. Esto, a su vez, mejora la eficiencia de la batería y prolonga el tiempo de vuelo. El diseño liviano es especialmente importante en vehículos aéreos no tripulados pequeños y aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL).

3. Mejora de la resistencia al impacto y la durabilidad
La alta dureza de los compuestos largos de fibra de carbono permite a los UAV mantener una excelente resistencia al impacto y durabilidad al enfrentar colisiones o condiciones climáticas extremas. Particularmente en las carcasas exteriores y los componentes estructurales críticos de los vehículos aéreos no tripulados, los compuestos de fibra de carbono previenen eficazmente los daños estructurales y reducen los costos de mantenimiento.

4. Resistencia a la corrosión y adaptabilidad ambiental
Los compuestos de fibra de carbono tienen una resistencia a la corrosión excepcional, lo que los hace ideales para los vehículos aéreos no tripulados utilizados en entornos hostiles, como alta humedad o exposición al agua salada. Esto hace que los compuestos largos de fibra de carbono sean una excelente opción para aplicaciones en monitoreo marino, fumigación agrícola y otras misiones que requieren una fuerte resiliencia ambiental.

5. Rendimiento de blindaje electromagnético
Los compuestos largos de fibra de carbono poseen ciertas propiedades de protección electromagnética, que ayudan a reducir la interferencia de fuentes electromagnéticas externas en los sistemas electrónicos internos del UAV. Esto es crucial para el vuelo estable de los vehículos aéreos no tripulados en entornos complejos, en particular para los sistemas de comunicación y transmisión de datos.

6. Mejorando la seguridad
Debido a la excelente resistencia a la fatiga y al envejecimiento de los compuestos de fibra de carbono, extienden efectivamente la vida útil de los UAV, reduciendo el riesgo de falla debido a la degradación del material. Esto contribuye a mejorar la seguridad del vuelo.


Ejemplos de aplicación:
UAV de consumo pequeño:Muchos vehículos aéreos no tripulados de consumo de alta gama, como ciertos modelos de DJI, han comenzado a utilizar compuestos de fibra de carbono en las estructuras de su carrocería, particularmente en las alas y los marcos de soporte, para mejorar el rendimiento y la durabilidad del vuelo.

UAV militares: Los UAV militares, que requieren alta durabilidad, resistencia y capacidades de sigilo, utilizan ampliamente compuestos de fibra de carbono largos. Estos materiales no sólo reducen el peso sino que también mejoran la resistencia estructural y las características de sigilo.

Aeronaves eléctricas de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL): Los eVTOL tienen requisitos extremadamente altos de reducción de peso. Los compuestos largos de fibra de carbono son materiales estructurales ideales para los eVTOL. Al utilizar estos materiales, los eVTOL pueden lograr diseños livianos y al mismo tiempo garantizar suficiente resistencia y rigidez, mejorando así el alcance y la eficiencia de vuelo.