無人機制造技術(shù)的過程

UVHs 一體化制造超輕質(zhì)無人飛機技術(shù)一、概述不久將來，無人飛機將大量列裝各發(fā)達國家軍隊。一種超輕質(zhì)無人機整體設(shè)計和制造技術(shù)加快了這一進程：SLSNK 一體化制造超輕質(zhì)無人飛機技術(shù)。現(xiàn)代飛機要做到材料無余量設(shè)計，要求根據(jù)飛機機體各部分承重受力連續(xù)性變化對應(yīng)輕質(zhì)材料也同步連續(xù)性變換密度，且機體在滿足力學(xué)指標(biāo)前提下材料無余量，到達重量最輕（材料相對有效密度最?。┠康?。實現(xiàn)減重的傳統(tǒng)鏤空成規(guī)則的等密度蜂窩結(jié)構(gòu)的方法，稱為無序結(jié)構(gòu)；我們發(fā)展的是一種有序結(jié)構(gòu)：構(gòu)造千變?nèi)f化的微結(jié)構(gòu)在保持低密度的前提下內(nèi)置的幾何體從微米級變換到毫米級。這類材料我們稱為微珩架構(gòu)材料。實現(xiàn)微珩架構(gòu)的材料有高分子復(fù)合材料、金屬材料、陶瓷材料；制造這類材料的技術(shù)采用不同技術(shù)有不同的效果，傳統(tǒng)的延用金屬發(fā)泡、塑膠發(fā)泡的做法只能制作有限結(jié)構(gòu)和性能的產(chǎn)品；本公司采用激光分層制造方式能制造所有類型的微細結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)產(chǎn)品的宏觀性能，如與其它結(jié)構(gòu)的航空部件比較：相同的體積和相同的多約束條件下，產(chǎn)品重量最輕；相同的產(chǎn)品重量，在相同的多約束條件下，體積最??；這套先進的無人機設(shè)計制造技術(shù)分解為四大部分：1、微珩架構(gòu)設(shè)計和力學(xué)仿真2、激光快速分層制造塑膠機體和組件，制造飛機骨架結(jié)構(gòu)3、在塑膠表面選擇性沉積金屬實現(xiàn)電子化皮膚4、在骨架內(nèi)部灌注功能組份我們稱為UVHs技術(shù)二、技術(shù)描述1、微珩架結(jié)構(gòu) 設(shè)計和力學(xué)仿真根據(jù)無人飛機對結(jié)構(gòu)和材料的性能和功能的特殊要求，發(fā)展了一系列新的設(shè)計軟件工具和理論，幫助設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)、認定和提出超輕質(zhì)高強韌結(jié)構(gòu)的新構(gòu)型。使填充的微細結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮材料的特性，從而在滿足型號要求的性能和功能的同時達到飛行器總體和部件減重的目的；（1） 為此，本公司建立了各種對應(yīng)整體結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)和特殊力學(xué)要求微細幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)描述方法、微細結(jié)構(gòu)參數(shù)與宏觀性能之間的依賴關(guān)系、微細結(jié)構(gòu)組成陣列跨尺度的力學(xué)性能等各類數(shù)據(jù)庫，連續(xù)均勻化載荷的變化對應(yīng)微細結(jié)構(gòu)幾何拓撲變化的關(guān)系，并通過材料的微觀構(gòu)型和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的宏觀構(gòu)型的同步設(shè)計，達到材料和結(jié)構(gòu)幾何的合理配合，提高結(jié)構(gòu)性能、減輕重量。例如：借鑒這些材料的微細結(jié)構(gòu)，設(shè)計滿足特殊功能要求的新的超輕質(zhì)材料和結(jié)構(gòu)。不同分形維數(shù)和幾何結(jié)構(gòu)的微單元具備不同的抗壓、抗拉、彎曲模量和伸長率，也對應(yīng)不同的有效密度，由這些微單元填充的飛機組件具備超輕質(zhì)特征和優(yōu)異的力學(xué)性能。圖示如下：針對受彎和受壓、受拉結(jié)構(gòu)找到了與上述單胞型式等效的最小重量單胞設(shè)計。在飛行器內(nèi)部采用各種幾何結(jié)構(gòu)不同的塑膠構(gòu)架，可以得到不同的力學(xué)指標(biāo)： 可以填充如下幾何結(jié)構(gòu)的單胞： （2）我司通過理論分析、數(shù)值計算和試驗，編制了相應(yīng)的計算軟件，在機體部件載重比、位移方向、動力特性、應(yīng)力等多約束條件下來直接映射出機體內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)，并可以根據(jù)仿真的結(jié)果來優(yōu)化機體部件中的微單元的幾何拓撲。2、激光快速分層制造塑膠機體和組件，制造飛機骨架結(jié)構(gòu)在解決了飛機機體結(jié)構(gòu)的設(shè)計之后，我司實現(xiàn)了材料和結(jié)構(gòu)的可制造性，在激光快速分層制造設(shè)備中編制了專門的軟件，對材料成型的參數(shù)進行預(yù)補償。使得困擾飛機制造業(yè)的難題：可設(shè)計但是無法制造得以革命性的突破！從三維圖紙到產(chǎn)品無模具的、批量的，得以在24小時出廠。徹底解決了困擾行業(yè)界的大批量可制造難題,且很好的降低了制造成本，可以形成年產(chǎn)5000架不同型號無人機的產(chǎn)能。我司組合國內(nèi)和德國、美國設(shè)備，自行編制了系列加工軟件，并具備制造生產(chǎn)特殊飛機型號（超大無人機）專用設(shè)備的能力。 3、在塑膠表面選擇性沉積金屬實現(xiàn)電子化皮膚無人飛機采用高分子材料來做機體，高分子材料表面選擇性的沉積精密和緊密金屬，進而把天線等器件直接裝配在飛機表面，再噴涂吸波和透波材料，構(gòu)成飛機電子皮膚技術(shù)，是國際上正在研究的課題。我司突破了關(guān)鍵技術(shù)，直接可以完成整套工藝流程。產(chǎn)品圖片見：從此，飛機中的GPS、遙控收發(fā)天線等省略了印制電路板、螺絲或者膠水，直接在機體表面沉積，構(gòu)成曲面的電子皮膚層。具有共形設(shè)計、一體化、相比傳統(tǒng)的材料和工藝更輕質(zhì)、可靠性高等系列優(yōu)點。4、在骨架內(nèi)部形成功能層在空隙率大的機體內(nèi)部可以整體形成油管、油箱和加強力學(xué)指標(biāo)的后期灌注凝固而成的超彈性材料管路，信號管路等結(jié)構(gòu)。例如： 總之上述無人飛機設(shè)計制造整套技術(shù)集成了最新的材料科學(xué)、數(shù)學(xué)、軟件、