новости

В условиях стремительного развития технологий,эконом-класс на малой высотеЭтот сектор становится перспективным новым направлением с огромным потенциалом развития.Композиты из стекловолокнаБлагодаря своим уникальным эксплуатационным преимуществам, они становятся важнейшей движущей силой этого роста, незаметно разжигая промышленную революцию, центром которой является снижение веса.

I. Характеристики и преимущества стекловолоконных композитов

(I) Отличная удельная прочность

Композитные материалы из стекловолокна, состоящие из стекловолокна, внедренного в смоляную матрицу, обладают следующими характеристиками:превосходная удельная прочностьЭто означает, что они легкие, но при этом обладают механическими свойствами, сравнимыми с металлами. Яркий пример — беспилотный летательный аппарат RQ-4 Global Hawk, в котором для обтекателя и кожухов используются композитные материалы из стекловолокна. Это значительно снижает вес, обеспечивая при этом структурную целостность, тем самым повышая летные характеристики и продолжительность полета БПЛА.

(II) Коррозионная стойкость

Этот материалустойчив к ржавчине и коррозииБлагодаря своей способности выдерживать длительное воздействие кислот, щелочей, влажности и солевого тумана, этот материал имеет более длительный срок службы, чем традиционные металлические материалы. Это гарантирует, что самолеты малой высоты, изготовленные из стекловолоконных композитов, сохранят свои превосходные характеристики в различных сложных условиях, снижая затраты на техническое обслуживание и уменьшая риски для безопасности, связанные с коррозией.

(III) Высокая проектируемость

Композитные материалы из стекловолокна предлагаютвысокая степень проектируемостиЭто позволяет оптимизировать характеристики и создавать сложные формы за счет регулирования укладки волокон и типов смол. Благодаря этому стекловолоконные композиты соответствуют специфическим требованиям к характеристикам и форме различных компонентов низковысотных летательных аппаратов, обеспечивая большую гибкость в проектировании самолетов.

(IV) Электромагнитные свойства

Композитные материалы из стекловолокна — этонепроводящий и электромагнитно прозрачныйБлагодаря этому они подходят для электрооборудования, обтекателей радаров и других специализированных функциональных компонентов. В беспилотных летательных аппаратах и ​​аппаратах с вертикальным взлетом и посадкой это свойство помогает улучшить возможности связи и обнаружения летательного аппарата, обеспечивая безопасность полета.

(V) Преимущество по стоимости

По сравнению с высококачественными композитными материалами, такими как углеродное волокно, стекловолокно являетсяболее доступныйЭто делает его экономичным выбором для высокоэффективных материалов. Благодаря этому стекловолоконные композиты обладают большей экономической эффективностью при производстве летательных аппаратов для полетов на малых высотах, что способствует снижению производственных затрат и развитию экономики полетов на малых высотах.

II. Применение стекловолоконных композитов в условиях низких высот

(I) Сектор БПЛА

• Фюзеляж и конструктивные элементы: Пластик, армированный стекловолокномСтекловолоконный композит (GFRP) широко используется для изготовления важных конструктивных элементов БПЛА, таких как фюзеляжи, крылья и хвостовое оперение, благодаря своим легким и высокопрочным характеристикам. Например, в обтекателях и кожухах БПЛА RQ-4 Global Hawk используются стекловолоконные композиты, обеспечивающие четкую передачу сигнала и повышающие разведывательные возможности БПЛА.
• Лопасти винта:В производстве пропеллеров для БПЛА стекловолокно сочетается с такими материалами, как нейлон, для повышения жесткости и долговечности. Эти композитные лопасти способны выдерживать большие нагрузки и более частые взлеты и посадки, что продлевает срок службы пропеллера.
• Функциональная оптимизация:Стекловолокно также может использоваться в материалах, обеспечивающих электромагнитное экранирование и прозрачность в инфракрасном диапазоне, для повышения возможностей связи и обнаружения беспилотных летательных аппаратов. Применение этих функциональных материалов к БПЛА улучшает стабильность связи в сложных электромагнитных условиях и повышает точность обнаружения целей.
• Каркасы фюзеляжа и крылья:К самолетам eVTOL предъявляются чрезвычайно высокие требования к снижению веса, и для оптимизации конструкции фюзеляжа и снижения затрат часто используются композитные материалы, армированные стекловолокном, в сочетании с углеродным волокном. Например, в некоторых самолетах eVTOL для каркаса фюзеляжа и крыльев используются композитные материалы из стекловолокна, что снижает вес самолета, обеспечивая при этом структурную целостность, тем самым повышая эффективность полета и продолжительность полета.
• Растущий рыночный спрос:Благодаря государственной поддержке и технологическому прогрессу спрос на электросамолеты вертикального взлета и посадки (eVTOL) постоянно растет. Согласно недавнему отчету Stratview Research, ожидается, что спрос на композитные материалы в индустрии eVTOL увеличится примерно в 20 раз в течение шести лет, с 1,1 миллиона фунтов стерлингов в 2024 году до 25,9 миллиона фунтов стерлингов в 2030 году. Это открывает огромный рыночный потенциал для стекловолоконных композитов в секторе eVTOL.

(II) Сектор eVTOL

III. Преобразование экономического ландшафта низменных регионов с помощью композитных материалов на основе стекловолокна.

(I) Повышение летно-технических характеристик самолетов, летающих на малых высотах

Легкий вес стекловолоконных композитов позволяет низковысотным летательным аппаратам перевозить больше топлива и оборудования без увеличения веса, тем самым повышая их выносливость и грузоподъемность. Одновременно с этим, их высокая прочность и коррозионная стойкость обеспечивают безопасность и надежность летательных аппаратов в различных сложных условиях, способствуя общему улучшению характеристик низковысотных летательных аппаратов.

(II) Содействие скоординированному развитию производственной цепочки

Развитие композитных материалов на основе стекловолокна стимулирует скоординированное развитие всех звеньев производственной цепочки, включая поставку сырья, производство материалов на промежуточном этапе и разработку применений на последующих этапах. Предприятия, работающие на начальном этапе, постоянно оптимизируют процессы производства стекловолокна и улучшают характеристики материалов; предприятия, работающие на промежуточном этапе, наращивают научно-исследовательские и производственные мощности по выпуску композитов для удовлетворения потребностей различных областей применения; а предприятия, работающие на конечном этапе, активно разрабатывают продукцию для низковысотных летательных аппаратов на основе композитных материалов из стекловолокна, способствуя процессу индустриализации экономики низковысотных полетов.

(III) Создание новых точек экономического роста

Благодаря широкому применению стекловолоконных композитов в экономике, ориентированной на малые высоты, смежные отрасли открывают новые возможности для развития. От производства материалов до авиастроения и операционных услуг сформировалась полная производственная цепочка, создающая большое количество рабочих мест и приносящая экономические выгоды. Одновременно развитие экономики, ориентированной на малые высоты, способствует процветанию окружающих отраслей, таких как авиационная логистика и туризм, придавая новый импульс экономическому росту.

IV. Вызовы и контрмеры

(I) Зависимость от импортных высококачественных материалов

В настоящее время Китай по-прежнему в определенной степени зависит от импорта высококачественной продукции.композитные материалы из стекловолокнаОсобенно это касается продукции аэрокосмического класса, где доля отечественного производства составляет менее 30%. Это ограничивает самостоятельное развитие низкорасположенной экономики Китая. Меры противодействия включают увеличение инвестиций в НИОКР, укрепление сотрудничества между промышленностью, научными кругами и научно-исследовательскими институтами, преодоление ключевых технологических узких мест и повышение уровня локализации высокотехнологичных материалов.

(II) Усиление рыночной конкуренции

По мере расширения рынка композитных материалов из стекловолокна конкуренция на рынке становится все более жесткой. Предприятиям необходимо постоянно повышать качество продукции и уровень обслуживания, укреплять бренд и повышать конкурентоспособность на рынке. В то же время, отрасли следует усиливать самодисциплину, регулировать рыночный порядок и избегать недобросовестной конкуренции.

(III) Спрос на технологические инновации

Для удовлетворения постоянно растущего спроса на стекловолоконные композиты в условиях низменной экономики предприятиям необходимо наращивать технологические инновации и разрабатывать новые композитные материалы с более высокими эксплуатационными характеристиками и более низкой себестоимостью. Примерами могут служить дальнейшее повышение прочности и ударной вязкости материалов, снижение энергопотребления при производстве и повышение возможности вторичной переработки материалов.

V. Перспективы на будущее

(I) Повышение производительности

Ученые усердно работают над дальнейшим повышением прочности и износостойкости стекловолоконных композитов, что позволяет им сохранять стабильные характеристики даже в самых суровых условиях. Одновременно с этим ключевыми задачами являются снижение затрат и энергопотребления. Например, китайская компания Jushi Co., Ltd. успешно повысила прочность стекловолоконных композитов и снизила энергопотребление в процессе производства примерно на 37% за счет холодного ремонта и технологических усовершенствований.

(II) Инновации в процессах приготовления

Благодаря стремительному развитию технологий, инновации и усовершенствования в процессах подготовки материалов находятся в самом разгаре. Применение передового автоматизированного производственного оборудования и интеллектуальных технологий управления наделяет производственные процессы «умным мозгом», обеспечивая точный контроль и оптимизацию. Например, компания Shenzhen Han's Robot Co., Ltd. разработала интеллектуальных роботов специально для операций формования композитных материалов. С помощью предварительно заданных программ и алгоритмов эти роботы могут точно контролировать процесс формования композитных материалов, включая ключевые параметры, такие как температура, давление и время, обеспечивая стабильность и согласованность каждой операции формования. Одновременно роботы могут автоматизировать операции загрузки и разгрузки, обработки и сборки, повышая эффективность производства примерно на 30%.

(III) Расширение рынка

По мере развития экономики, ориентированной на малые высоты, рыночный спрос на композитные материалы из стекловолокна будет продолжать расти. В будущем ожидается, что композитные материалы из стекловолокна найдут применение в большем количестве областей, таких как авиация общего назначения и городская воздушная мобильность, что еще больше расширит их рыночное присутствие.

VI. Заключение

Композиты из стекловолокнаБлагодаря своим превосходным характеристикам и преимуществам в стоимости, стекловолоконные композиты играют жизненно важную роль в экономике низменных регионов, преобразуя их промышленный ландшафт. Несмотря на некоторые проблемы, непрерывный технологический прогресс и созревание рынка открывают огромные перспективы для развития стекловолоконных композитов в низменных регионах. В будущем, благодаря постоянному улучшению характеристик, инновациям в процессах производства и расширению рынка, ожидается, что стекловолоконные композиты откроют триллионный промышленный «голубой океан», внеся значительный вклад в развитие низменной экономики.