無(wú)人機(jī)是一種有動(dòng)力、可遠(yuǎn)距離控制、可攜帶多種設(shè)備執(zhí)行任務(wù)，并能重復(fù)使用的無(wú)人駕駛航空器。它主要由無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面站設(shè)備( 含無(wú)線電控制、任務(wù)設(shè)備通訊與控制、發(fā)射回收裝置等)以及有效載荷三部分組成。碳纖維夾心泡沫廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。其中樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料可用于制造飛機(jī)、衛(wèi)星、火箭等飛行器的部件重量輕而且強(qiáng)度高抗疲勞性能優(yōu)良。

新一代民用客機(jī)如波音787， 其結(jié)構(gòu)中復(fù)合材料的占比過(guò)了50%，機(jī)翼蒙皮等部位大量采用碳纖維復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料的使用不僅降低了飛機(jī)的重量，還增加了使用壽命。因此在小型無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料也得到了廣泛的應(yīng)用。小型無(wú)人機(jī)重量輕，載荷較小，飛行高度低(不高于500m)，速度慢(0-300km/h)，續(xù)航時(shí)間通常較短動(dòng)力系統(tǒng)較弱等。

但由于起降場(chǎng)地小，飛行作業(yè)環(huán)境復(fù)雜則又要求飛機(jī)具有一定抗毀傷能力。 目前，主流的微小型飛行器包括固定翼飛機(jī)和多旋翼飛機(jī)，以及小型旋翼直升機(jī)。傳統(tǒng)的微小型無(wú)人機(jī)通常采用輕木結(jié)構(gòu)框架表面加以熱縮蒙皮，或者是采用EPP等材質(zhì)發(fā)泡成型；對(duì)多旋翼而言，機(jī)體通常采用鋁合金型材，或者塑料。這些材料雖然重量輕，但是強(qiáng)度剛度不夠，在外力的沖擊下，輕而易舉的就受到損傷，于是碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂等材料便成為了更好的選擇。

碳纖維一般不單獨(dú)作為材料使用，常被加工成織物、氈、席、帶、紙等，或者作為增強(qiáng)材料加入到樹(shù)脂、金屬、陶瓷等材料中，作為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。對(duì)于小型飛行器，大面積應(yīng)用碳纖維材料的部位在機(jī)翼機(jī)翼既要承受全機(jī)的載荷，氣動(dòng)升力和阻力，也要承受拉力，扭力，剪切力等。而小型飛行器的重量要求十分苛刻，有限的電池容量、更多的任務(wù)載荷等的種種原因，每減輕1g重量，無(wú)人機(jī)的飛行性能都可能會(huì)得到巨大的提升。所以減重便是碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于大型飛機(jī)而言，其機(jī)身主要采用薄殼結(jié)構(gòu)，機(jī)翼以翼肋復(fù)合蒙皮。在小型無(wú)人機(jī)上并不能照搬該種結(jié)構(gòu)，這里面有成本、成型工藝等眾多因素的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，碳纖維三明治夾芯結(jié)構(gòu)能夠減少這些影響。三明治夾芯結(jié)構(gòu)在具有在保持力學(xué)性能的同時(shí)顯著減輕重量的能力。因此在三明治夾芯復(fù)合材料的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。

上下兩層蒙皮選用碳纖維樹(shù)脂復(fù)合板材，芯材使用XPS、EPP、PMI等的具有一定硬度和抗壓能力的輕質(zhì)泡沫塑料，通過(guò)一定的工藝，使之形成碳纖維織物-芯材-碳纖維的復(fù)合夾心結(jié)構(gòu)。隨著碳纖維復(fù)合材料在航空、航天領(lǐng)域應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，小型無(wú)人機(jī)上也越來(lái)越多的采用碳纖維復(fù)合材料。

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)使用的門(mén)檻也在不斷降低，小型無(wú)人機(jī)也開(kāi)始進(jìn)入人們的生活中，成為一項(xiàng)越來(lái)越普及的消費(fèi)品，并且隨著碳纖維復(fù)合材料技術(shù)的不斷升級(jí)，其市場(chǎng)潛力無(wú)限。