
Когда слышишь про комплекс с беспилотным летательным аппаратом, большинство сразу представляет летающий аппарат с камерой. Но те, кто работал с композитами, знают — главное часто не электроника, а то, из чего сделан корпус. У нас в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы как-раз столкнулись с этим на практике.
В 2022 году мы тестировали один из первых прототипов БПЛА для сельхозмониторинга. Заказчик требовал легкий корпус, но при этом устойчивый к вибрации от моторов. Стандартный алюминий не подходил — слишком тяжело для длительных полетов. Тогда мы предложили карбоновые композиты с добавлением полимерной матрицы. Результат? Аппарат держался в воздухе на 40 минут дольше, но... появилась новая проблема — статическое электричество накапливалось на корпусе.
Кстати, про вибрацию. Многие недооценивают, как она влияет на сенсоры. Мы как-то потеряли партию датчиков из-за резонанса на стыках крыльев. Пришлось пересчитывать всю конструкцию, добавлять демпфирующие прокладки. Сейчас в новых моделях используем слоистые композиты — вибрацию гасят лучше.
Еще один момент — температурные перепады. В том же сельхозмониторинге аппараты работают при +35 днем и +5 ночью. Обычный пластик трескается, а наши материалы с армированным волокном выдерживают до -20...+60 без деформации. Проверяли в камере тепла-холода на производстве в Тяньфу — выдержали 200 циклов.
Был у нас заказ на комплекс с беспилотным летательным аппаратом для картографирования. Сделали все по ТУ, но в полевых условиях выяснилось — крепления для антенн оказались слишком хрупкими. При посадке в ветреную погоду три аппарата получили повреждения. Пришлось срочно менять конструкцию узлов, усиливать их стеклопластиком.
Запомнился случай с термостойкостью. Для энергетиков делали БПЛА для осмотра ЛЭП. Казалось бы, обычная задача. Но когда аппарат приближался к проводам под напряжением, композитный корпус начинал проводить ток. Выяснилось — в материале были металлические примеси от старого оборудования. Теперь перед отгрузкой обязательно проверяем электропроводность.
Самое обидное — когда мелочь губит проект. Как-то использовали не те клеи для склейки панелей. Через месяц эксплуатации в условиях высокой влажности швы начали расходиться. Пришлось возвращать всю партию, менять технологию сборки. Сейчас работаем только с эпоксидными составами собственной разработки.
Наша площадка в промышленном парке Тяньфу позволяет экспериментировать с формами. Например, для одного заказа нужно было сделать крыло сложной геометрии с интегрированными антеннами. Пришлось разрабатывать новую оснастку, менять температурные режимы отверждения. Получилось в итоге, но потратили на это два месяца.
С персоналом тоже есть особенности. Техническая команда из 40 человек — это хорошо, но найти специалистов, которые понимают и композиты, и требования к БПЛА, сложно. Часто берем инженеров-механиков и доучиваем сами. Зато сейчас у нас есть уникальные кадры, которые могут спроектировать корпус под конкретные летные характеристики.
Контроль качества — отдельная история. Каждую панель проверяем на ультразвуковом дефектоскопе. Особенно тщательно — зоны крепления двигателей и шасси. Как-то пропустили микротрещину — аппарат разбился при первом же тестовом полете. С тех пор проверяем все трижды.
На сайте https://www.th-composite.ru мы не просто размещаем каталог — там есть технические спецификации по всем нашим материалам. Особенно гордимся разработками для БПЛА — есть специальный раздел с тестовыми отчетами.
Завод расположен на площади более 100 му не просто так — это позволяет иметь полный цикл производства. От синтеза полимеров до финальной сборки. Для комплекс с беспилотным летательным аппаратом это важно — можем быстро делать прототипы и тестовые образцы.
Из последнего — разработали облегченный карбон для коптеров. Вес снизили на 15% без потери прочности. Уже тестируем в нескольких моделях, пока отзывы хорошие. Но полностью данные опубликуем после завершения испытаний.
Сейчас вижу тенденцию к гибридным материалам. Например, комбинация карбона и кевлара для ударопрочных корпусов. Мы уже экспериментируем с этим, но пока серийно не выпускаем — дорого получается.
Еще одна проблема — утилизация. Композиты сложно перерабатывать. Понимаем, что это может стать ограничением в будущем, поэтому ищем решения. Возможно, биоразлагаемые полимеры, но пока их характеристики нестабильны.
Из приятного — за последний год запросы на кастомные решения выросли втрое. Клиенты хотят не просто корпуса, а комплексные решения под свои задачи. Это как раз наша сильная сторона — можем и материал разработать, и конструкцию предложить.
Работа с комплекс с беспилотным летательным аппаратом — это постоянный поиск баланса между весом, прочностью и стоимостью. Иногда кажется, что нашли идеальное решение, а в полевых условиях всплывают нюансы.
Главное — не бояться признавать ошибки и быстро реагировать. Как с той историей с креплениями антенн — вовремя поправили, сохранили клиента. Сейчас с ним уже третий проект делаем.
Если кто-то думает, что в производстве композитов для БПЛА все уже придумано — ошибается. Каждый месяц появляются новые challenges. То требования по весу ужесточаются, то по температурному диапазону. Но в этом и интерес работы.