L’économie de basse altitude est en plein essor.
Drones, autrefois considérés comme des jouets haut de gamme, brillent désormais dans diverses industries, telles quepulvérisation de pesticides, étude de terrain, livraison de nourriture en milieu urbain et secours en cas de catastrophe...
De plus, il est en constante expansion.Il est prévisible que les scénarios d’application de l’économie à basse altitude connaîtront une innovation explosive dans un avenir proche.D’un point de vue matériel, il est clair que s’appuyer sur un seul matériau de base pour toutes les applications n’est pas réaliste.Examinons le dernier « Livre blanc sur les scénarios économiques à basse altitude » publié par la Société chinoise d'aéronautique et d'astronautique. Nous examinerons les différences entre les choix de matériaux de base dans différents scénarios à basse altitude et les matériaux susceptibles d'avoir un impact majeur sur l'économie de basse altitude.Métal ou plastique : lequel est le meilleur ?En prenant les drones et les eVTOL comme exemples, qu'ils soient utilisés pour transporter des personnes ou des marchandises, dans la logistique, le tourisme ou l'agriculture, les matériaux utilisés dans les avions à basse altitude doivent répondre aux exigences clés suivantes en matière de propriétés physiques :Léger:Faible densité et masse pour améliorer la capacité de charge utile et l'endurance de vol.Performances mécaniques:Haute rigidité, résistance et résistance aux chocs pour résister aux contraintes de vol et aux vibrations.Résistance aux intempéries:Résistance aux UV, large tolérance à la température (-40°C à 80°C) et résistance à l'humidité.Résistance à la corrosion:Résistance à la corrosion par l'huile et le brouillard salin.Processabilité:Bonne fluidité pour une fabrication et un assemblage faciles.Ignifugation:Conformité aux normes UL94 V-0 ou V-2 (particulièrement importante pour les drones passagers ou logistiques).Rentabilité:Les coûts globaux des matériaux et de la production doivent être contrôlables (avec une plus grande flexibilité autorisée dans les applications haut de gamme).Il est bien connu qu’au-delà des exigences strictes de performance,allègementest devenu une cible concurrentielle dans tous les secteurs, et cela est particulièrement vrai pour les aéronefs.Aux débuts du secteur de la basse altitude, les métaux à haute résistance et à haute dureté dominaient comme matériaux de référence.Par exemple,alliages d'aluminiumIls sont considérés comme les « champions de la légèreté » dans le monde des métaux, avec une densité de seulement 2,7 g/cm³, soit 30 % à 50 % plus légère que l'acier. Ils offrent une bonne résistance à la corrosion et une durabilité à long terme après traitement de surface, ainsi qu'une bonne aptitude à la transformation et un coût modéré.Un autre exemple estalliages de titane, souvent considérés comme les « matériaux les plus performants ». Avec une résistance à la traction supérieure à 1 200 MPa, ils conservent d'excellentes performances même à haute température et peuvent résister à des conditions difficiles comme les acides, les alcalis et le brouillard salin.Cependant, les matériaux métalliques présentent des inconvénients bien connus, en premier lieu leur coût. Les alliages de titane, par exemple, sont coûteux et difficiles à usiner, ce qui augmente les coûts de production.Vient ensuite le problème du poids. La lourdeur des composants métalliques réduit l'autonomie et l'agilité des avions, ce qui complique leurs manœuvres dans des environnements complexes à basse altitude.À l’ère actuelle de l’efficacité et de la légèreté, ces matériaux autrefois fiables commencent à perdre de leur importance.Alors, les plastiques, avec leurs avantages inhérents de faible densité et de légèreté, pourraient-ils être à la hauteur de la tâche ?Ne tirons pas de conclusions hâtives : en fonction des propriétés matérielles requises, nous avons examiné les principaux matériaux de base en plastique présents sur le marché et avons constaté :
Nous savons que la diversité de l'économie à basse altitude implique que les différents avions évoluent dans des scénarios de vol variés. Par conséquent, les propriétés des matériaux requises varient selon l'application spécifique.Ainsi, dans le prochain article, nous examinerons de plus près les solutions de sélection de matériaux adaptées à différents scénarios.
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