DRONPARTS компоненты бпла Запрос предложения

Справочник

Карбоновая труба: намотка, пултрузия и что из этого нужно лучу

Труба, которая не гнётся, и труба, которая не скручивается, — это две разные трубы.

Три способа изготовления и три разных трубы

Пултрузия — волокно протягивают через фильеру со связующим. Все волокна лежат вдоль оси, доля волокна максимальная, труба получается очень жёсткой на изгиб и очень дешёвой. На кручение она почти не работает и легко расщепляется вдоль.

Намотка (филаментная) — нить укладывают под углом к оси, обычно ±45° плюс продольные слои. Такая труба держит и изгиб, и кручение, поверхность имеет характерный ромбический рисунок.

Выкладка по оправке ткани (roll-wrapped) — самый распространённый вариант для лучей: слои ткани и однонаправленного материала наматывают на оправку и обжимают термоусадочной лентой. Схему укладки можно задать под задачу, поверхность выходит ровной.

ТехнологияЖёсткость на изгибЖёсткость на кручениеПоверхностьЦена
Пултрузиямаксимальнаянизкаяглянец, круглаянизкая
Намотка ±45°средняямаксимальнаяромбический рисуноксредняя
Выкладка по оправкенастраиваетсянастраиваетсяровная, под лаквыше
Прессование в форменастраиваетсянастраиваетсяточная геометриявысокая при серии

Что считать перед выбором диаметра

Жёсткость трубы на изгиб пропорциональна моменту инерции сечения, а он для тонкостенной трубы растёт примерно как куб диаметра при той же толщине стенки. Диаметр больше на 20 % даёт почти столько же жёсткости, сколько удвоенная стенка (×1,7 против ×2), а массы добавляет впятеро меньше: +20 % против +100 %.

Отсюда практическое правило: для луча мультиротора берут максимальный диаметр, который позволяет фурнитура и место под мотор, и минимальную стенку, которую позволяет смятие в зажиме.

Вторая величина — собственная частота луча. Если она попадает в диапазон оборотов винта, луч входит в резонанс, и это видно в логах гироскопа как узкий пик. Более жёсткий и короткий луч уводит частоту вверх, из рабочего диапазона.

Модуль волокна: когда переплата оправдана

Трубы делают из стандартного волокна (модуль около 230 ГПа), промежуточного (около 290 ГПа) и высокомодульного (390 ГПа и выше). Жёсткость трубы растёт пропорционально модулю почти напрямую.

Но высокомодульное волокно хрупче: оно меньше тянется до разрыва. Труба из него жёстче, а ломается резче и от меньшего удара. Для луча, который регулярно принимает посадку, это плохой размен.

Разумный выбор: стандартное или промежуточное волокно для лучей и стоек, высокомодульное — для мачт, штанг съёмочного оборудования и всего, что не бьётся, но не должно колебаться.

Фурнитура и посадка

Зажимной хомут на тонкостенной трубе сминает стенку и создаёт концентратор — труба ломается по краю хомута, а не посередине. В зону зажима вставляют внутреннюю втулку в полную длину контакта.

Склейка надёжнее зажима, если соединение не разборное: эпоксидный клей с наполнителем и зазор 0,1–0,2 мм дают прочность выше, чем любой хомут. Поверхность под клей обязательно обезжиривают и матируют.

Допуски на диаметр у труб разных партий гуляют на десятые доли миллиметра. Фурнитуру подбирают под фактический замер конкретной партии, а не под номинал в каталоге.

Карбоновые трубы в каталоге

Позиции каталога, к которым относится всё сказанное выше.

Разделы каталога по теме

Рядом по теме