Transparente kugelsichere Lösungen für Drohnenschilde: Das Potenzial und die Herausforderungen von TPU -Filmen
Mit der weit verbreiteten Anwendung von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs) in Militär, Sicherheit, Logistik und anderen Bereichen wächst die Nachfrage nach ihrem Schutz. Besonders in Hochrisikoszenarien wie die Aufklärung der Schlachtfeld, Grenzpatrouillen und Operationen zur Terrorismusbekämpfung können UAVs der Gefahr von Kugeln, Fragmenten oder harten Umgebungen ausgesetzt sein. Obwohl herkömmliche Metall- oder Verbundschilde Schutz bieten können, erhöhen sie häufig das Gewicht, wirken sich auf die Flugleistung aus und sind nicht für Teile geeignet, die optische Transparenz erfordern (z. B. Kamera -Schilde).
Als aufstrebendes transparentes kugelsicheres Material wird thermoplastischer Polyurethan -Film (TPU) nach und nach eine ideale Wahl für UAV -Schilde. In diesem Artikel werden die kugelsicheren potenziellen, technischen Vorteile, aktuellen Herausforderungen und zukünftige Entwicklungsanweisungen von TPU -Filmen untersucht, um Referenz für die Branche zu liefern.
TPU (thermoplastisches Polyurethan) ist ein Elastomermaterial mit hoher Zähigkeit, Tränenwiderstand und Energieabsorptionskapazität. Wenn der TPU -Film von Kugeln oder Fragmenten betroffen ist, kann sie die Aufprallkraft durch plastische Verformung zerstreuen, um die Penetration zu verhindern und gleichzeitig die strukturelle Integrität aufrechtzuerhalten. Die mehrschichtige TPU-Verbundstruktur kann den kugelsicheren Niveau weiter verbessern und eignet sich für höhere Bedrohungsumgebungen.
Im Vergleich zu herkömmlichem kugelsicherem Glas (wie Polycarbonat) kann die Lichtübertragung des TPU -Films mehr als 90%erreichen, und der Dunst ist niedrig, was zum Schutz der wichtigsten optischen Geräte wie Kameras, Infrarotsensoren und Lidar geeignet ist. Die Dichte von TPU beträgt ungefähr 1,2 g/cm
³
, was viel niedriger ist als kugelsicheres Glas (~ 1,5-2,0 g/cm
³
) oder Metallpanzerung. Auf dem gleichen Schutzniveau kann die TPU-Schutzabdeckung das Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen um 30% bis 50% verringern, was zur Verlängerung der Flugzeit von Drohnen hilft.
Der TPU-Film hat einen hervorragenden UV-Widerstand, hohe und niedrige Temperaturwiderstand (-40
℃
Zu 80
℃
) und Korrosionsbeständigkeit und eignen sich für langfristige Verwendung in komplexen Umgebungen (wie Wüsten, Ozeane und Polarregionen).
Einschicht-TPU-Film: Geeignet für Szenarien mit niedrigem Bedrohung (wie Anti-Grab, Vogelschläge). Multi-Layer-TPU + Polycarbonat (PC) oder Aramidfaser: Verbesserung der kugelsicheren Leistung durch laminiertes Design und kann dem Einfluss von Kugeln bei höheren Geschwindigkeiten widerstehen.
Obwohl der TPU -Film eine starke Auswirkungsfestigkeit aufweist, ist seine Oberflächenhärte niedrig und es ist leicht zu kratzen. Aktuelle Lösungen umfassen: Nano-Beschichtungstechnologie: Diamond-ähnlicher Kohlenstoff (DLC) oder SiO
₂
Die Beschichtung ist auf der Oberfläche der TPU plattiert, um die Verschleißfestigkeit zu verbessern. Hybrid -Laminierungsprozess: Verbindung mit gehärtetem Polyurethan (PU) oder PET -Film, um Härte und Zähigkeit auszugleichen. Einige Forschungsinstitutionen entwickeln selbstheilende TPU-Materialien. Wenn winzige Risse in der Filmschicht erscheinen, können sie automatisch durch Erhitzen oder chemische Reaktion repariert werden, um die Lebensdauer zu verlängern.
Der TPU -Film ist aufgrund seiner leichten, hohen Transparenz und Aufprallwiderstand zu einem idealen Material für transparente kugelsichere Abdeckungen für Drohnen geworden. Obwohl es in Bezug auf kugelsichere Grenze, langfristige Langlebigkeit und Kosten mit der Weiterentwicklung der Materialwissenschaft immer noch Herausforderungen gibt, wird erwartet, dass TPU-basierte Schutzlösungen in den nächsten 3 bis 5 Jahren zum Mainstream der Branche werden.
