В настоящее время при производстве беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) часто используют полимерные композиционные материалы: углепластик, стеклопластик, органопластики, боропластики. Композиционные материалы привлекательны возможностью точной настройки их характеристик путем изменения состава [1, 5]. Это позволяет создавать материалы с уникальными эксплуатационными и технологическими свойствами. Благодаря таким свойствам их широко применяют в высокотехнологичных отраслях. Полимерные композитные материалы (ПКМ) являются наиболее распространенными, и их мировой рынок продолжает расти. В России основной спрос на ПКМ приходится на стекло- и углепластики. Максимальное проявление прочностных характеристик таких материалов достигается при использовании непрерывных волокон в качестве армирующего элемента. Наблюдается увеличение использования неметаллических конструкционных материалов, таких как ПКМ, в авиационной отрасли. ПКМ отличаются высокой прочностью при сниженной массе по сравнению с металлическими материалами. В начале XXI в. доля ПКМ в пилотируемых летательных аппаратах возросла с 10–15% до более 60%, а в беспилотных аппаратах — более 80% (рис. 1).
Композиционными называют материалы, полученные из двух или более компонентов и состоящие из двух или более фаз. Один компонент (матрица) образует непрерывную фазу, другой — является наполнителем. Композиционные материалы (КМ) — это гетерогенные системы, они могут быть разделены на три основных класса:
• матричные системы, состоящие из непрерывной фазы (матрицы) и дисперсной фазы (дискретных частиц);
• композиции с волокнистыми наполнителями;
• композиции, имеющие взаимопроникающую структуру двух или более непрерывных фаз.
Преимущества гетерогенных полимерных композиций по сравнению с гомогенными полимерами: повышенная жесткость, прочность, стабильность размеров; повышенная работа разрушения и ударная прочность; повышенная теплостойкость; пониженная газо- и паропроницаемость; регулируемые электрические свойства [1–4].