
Когда слышишь про 'Ханжин беспилотные летательные аппараты', многие сразу представляют готовые дроны в коробках. Но на деле это целая экосистема, где композитные материалы — как раз тот скелет, без которого не взлетит ни одна модель.
В 2022 году мы тестировали раму для сельхоздрона — взяли стандартный алюминий, получили вибрацию на стыках крыльев. Перешли на карбон от ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы — ситуация выровнялась, но пришлось перекраивать крепления аккумуляторов. Их карбоновые листы толщиной 0.8 мм дали неожиданный бонус: при обледенении конструкция 'дышала' иначе, чем пластик.
Кстати, про толщину. Многие гонятся за 0.5 мм, но для промышленных беспилотные летательные аппараты это риск — пыль с песком на высотах до 100 метров работают как абразив. Мы в итоге остановились на 1.2 мм с дополнительным покрытием, хотя пришлось жертвовать 300 граммами полезной нагрузки.
На сайте https://www.th-composite.ru я подсмотрел интересное решение — их сэндвич-панели с сотовым заполнителем. Пробовали на прототипе разведчика, но столкнулись с тем, что клей не всегда равномерно схватывался при -25°C. Пришлось дорабатывать технологию прессования вместе с их инженерами.
В прошлом году заказывали партию карбоновых балок для Ханжин беспилотные летательные аппараты мониторинга ЛЭП. В техусловиях было заявлено сопротивление на разрыв 920 МПа, но в полевых условиях при боковом ветре 15 м/с одна из балок дала микротрещину. Разбирались три недели — оказалось, проблема в ориентации волокон при автоматической укладке.
Команда ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы тогда оперативно прислала своего технолога. Выяснили, что для наших нагрузок лучше подходит асимметричная схема плетения 3К вместо стандартной 2×2. Это добавило 12% веса, зато после модификации аппараты пережили и шторм в Приморье, и песчаные бури в Казахстане.
Запомнился случай с антиобледенительной системой — пытались впаивать нагревательные элементы прямо в карбоновые панели. Получился кошмар: точки перегрева деформировали структуру материала. Оказалось, нужно было использовать препреги с медной сеткой, но это уже выходило за рамки нашего бюджета.
Их производственная площадка в промышленном парке Тяньфу впечатляет масштабами, но есть нюансы. Например, вакуумное инфузионное формование они делают на оборудовании немецкого производства, однако для некоторых типов беспилотные летательные аппараты нужны были более точные температуры — пришлось устанавливать дополнительные датчики по нашей спецификации.
Заметил, что их технологи часто спорят о времени полимеризации — для карбона это критично. Один раз получили партию с пузырьками воздуха, потому что кто-то решил сэкономить 15 минут на процессе. Пришлось отбраковать 40% заготовок для коптеров мониторинга.
Их исследовательская команда из 40 человек действительно сильна в подборе смол. Для нашего последнего проекта с Ханжин беспилотные летательные аппараты они предложили эпоксидную смолу с добавлением наночастиц — это решило проблему с УФ-деградацией, которая раньше 'съедала' прочность на 20% за сезон.
В 2023 году тестировали тяжелый дрон для транспортировки грузов — использовали карбоновые трубы от Тайхэн. Выяснилась странная вещь: при температуре ниже -10°C резонансная частота конструкции смещалась, что влияло на стабильность полета. Казалось бы, при чем тут материал? Оказалось — коэффициент температурного расширения карбона и металлических креплений отличался на 2.3%, создавая микронапряжения.
Для сельскохозяйственных беспилотные летательные аппараты пришлось разрабатывать специальное покрытие — стандартный лак разрушался от пестицидов. Совместно с их лабораторией создали состав на основе полиуретана с добавлением керамических микрочастиц. Правда, стоимость рамы выросла на 18%, но срок службы увеличился втрое.
Самое сложное — балансировка. Карбоновая рама ведет себя не как алюминиевая — при одинаковом весе жесткость распределяется иначе. Для мультироторных систем это означало полную перенастройку контроллеров. Помню, неделю провели на полигоне, подбирая кривые PID для нового каркаса.
Сейчас, оглядываясь на три года работы с композитами для Ханжин беспилотные летательные аппараты, понимаю: главное — не гнаться за модными параметрами, а считать жизненный цикл. Карбоновая рама за 2000 долларов, служащая 5 лет, выгоднее алюминиевой за 800, которую менять каждые 8 месяцев.
Компания ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы со своими 100 му площадей и 200 сотрудниками — не панацея, но их готовность к совместным доработкам стоит многого. Особенно когда нужны нестандартные решения — например, для БПЛА с изменяемой геометрией крыла.
Будущее вижу в гибридных материалах — тот же карбон с добавлением базальтовых волокон или углеродных нанотрубок. Уже тестируем образцы для следующих модификаций беспилотные летательные аппараты. Если удастся решить проблему с электропроводностью, откроем новые возможности по экранированию электроники.