無人機組裝調試與檢修第二章無人機裝調工具與工藝第2章無人機裝調工具與工藝§2.1無人機裝調常用材料與工具§2.2無人機裝配工藝§2.3無人機系統電子裝聯工藝2.1無人機裝調常用材料與工具

無人機的裝調包括機械組裝、電氣組裝和相關調試工作，組裝與調試過程中會用到各種工具和材料。2.1.1無人機裝調常用材料機體材料

電氣材料

加固材料2.1.2無人機裝調常用工具機械類常用工具

電氣類常用工具

無人機專用工具加工制作工具、緊固工具、測量工具焊接工具、檢測工具槳平衡器、舵機測試器泡沫、塑料、木材、金屬材料、復合材料插頭類材料、線材類材料、輔助材料熱熔膠、泡沫膠、各種扎帶、螺栓、螺母等2.1.1無人機裝調常用材料泡沫

泡沫塑料是由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料，具有質輕、隔熱、吸音、減震等特性。制作無人機使用的泡沫塑料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料(PS)、聚氯乙烯泡沫塑料(PVC)、聚丙烯泡沫塑料（EPP）、聚乙烯泡沫塑料(PE)、聚氨酯泡沫塑料（PUR)。按泡沫塑料的密度可分為低發泡、中發泡和高發泡泡沫塑料。密度大于0.4g/cm3的為低發泡泡沫塑料，密度為0.1~0.4g/cm3的為中發泡泡沫塑料，密度小于0.1g/cm3的為高發泡泡沫塑料。一、無人機機體材料

隨著航空、航天等特殊領域對泡沫塑料性能要求的不斷提高，傳統的泡沫塑料已不能滿足這些領域對材料強度、剛度及耐熱性的特殊要求。因此，高性能化已成為泡沫塑料研究的新方向和熱點。國外已經把高性能泡沫塑料作為承載的結構材料在航空、航天、交通運輸等領域使用，如衛星太陽能電池的骨架、火箭前端的整流罩、無人飛機的垂直尾翼和巡航導彈的彈體彈翼、艦艇的大型雷達罩等。2.1.1無人機裝調常用材料EPP具有環保、新型、抗壓、緩沖和隔熱等特點，由EPP發泡成型工藝制作和生產的無人機品種有很多，如固定翼無人機模型，因為防摔深受無人機愛好者的喜歡。EPO（泡沫塑料）是近年來制作無人機使用的一種新型材料，EPO（PE/PS）是聚乙烯發泡珠粒和聚苯乙烯發泡珠?；旌习l泡成型的產品，可以使無人機外表光滑、表面硬度增加，比單純聚苯乙烯泡沫塑料制成的無人機機械強度和韌性有所增加，更耐沖擊。

泡沫板，如圖2-1所示，多用于小型固定翼無人機，具有重量輕、制作簡單、相對耐摔、容易修復等特點。圖2-1泡沫板2.1.1無人機裝調常用材料塑料塑料是一種以有機合成樹脂為主要原料，加入或不加入其他配合材料而構成的人造高分子材料。它在一定的條件（如高溫、壓力調降）下，通過物態轉變或交聯固化的作用能塑造成一定的形狀。根據各種塑料不同的理化特性，可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩種類型。塑料零件通過注射成型工藝可以大批量的生產，因此價格低廉、使用方便。無人機的零部件大部分為熱塑性所料的注射件，如螺旋槳、發動機架、搖臂、接頭、各種連接件、機輪等。2.1.1無人機裝調常用材料木材木材是制作固定翼無人機的主要材料。木材的優點：單位體積重量小，單位截面積和受力的強度平均極限比大，價格相對低廉。木材的缺點：強度不均勻，容易吸濕變形，不易保存。紅松材質優良、紋理通直、抗壓力強，富含樹脂、易干燥。紅松木材主要用來制作無人機的翼梁、機身縱條、木型等。杉木材質輕軟、細致、紋理通直、易加工。杉木木條是制作無人機和初、高級滑翔翼的翼梁、構架的上等材料。椴木材質較軟，具有耐磨、耐腐蝕性，易加工，韌性強。椴木用于制成無人機的層板或制作木型等。櫸木硬度、沖擊度中等，具有較好的剪切強度、耐磨性和蒸汽加工彎曲性能，櫸木木材主要用于制作螺旋槳、發動機架、起落架托板等部件。輕木材質松軟、均勻，易加工。根據無人機不同部位對于強度和加工的不同要求，選用不同方式的輕木片材。2.1.1無人機裝調常用材料金屬材料鋁合金，采用鋁合金制作的無人機零部件（如機架、機臂、起落架，固定件和連接件等）質量輕又有一定的強度。鋼絲，可用于制作無人機的起落架、舵機連桿、螺旋槳軸等。復合材料縱觀國外無人機，無一例外地大量使用了復合材料結構，有些甚至是全復合材料結構。以復合材料為核心的無人機結構設計、制造技術是影響無人機發展的關鍵技術之一。復合材料制造的一個突出的問題是不能類似于金屬構件那樣得到精確的幾何或構型尺寸，特別是對于大型整體化復雜復合材料結構，往往可能因為一個較小的局部結構制造變形，最終會造成大型整體化復雜結構產生很大的變形，不能用于部件的裝配。2.1.1無人機裝調常用材料復合材料的優點眾多，具體如下：（1）和傳統金屬材料相比，復合材料具有比強度高、比剛度高、熱膨脹系數小、抗疲勞能力強和抗振能力強的特點，將它應用于無人機結構中可以減重25％~30％。常用的樹脂基復合材料具有結構重量輕、復雜或大型結構易于成型、設計空間大、比強度和比剛度高、熱膨脹系數小等諸多優點。（2）復合材料本身具有可設計性，在不改變結構重量的情況下，可根據飛機的強度剛度要求進行優化設計；在設計制造技術上滿足了大多數無人機在高度翼身融合結構所需的大面積整體成形這一特點。（3）無人機復合材料結構設計中主要考慮的是復合材料的輕質、比強度高、比模量高等特性，復合材料可通過增強材料（碳纖維、玻璃纖維等）和基本材料（樹脂）有機結合而成。綜上所述，復合材料融合了下面三種材質，既可以有強度支撐無人機機體架構，又能夠最大程度上擺脫引力不受中立影響。2.1.1無人機裝調常用材料碳纖維一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料，如圖2-2所示。碳纖維"外柔內剛"，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性。玻璃纖維玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差，如圖2-3所示樹脂樹脂通常是指受熱后有軟化或熔融范圍，軟化時在外力作用下有流動傾向，常溫下是固態、半固態，有時也可以是液態的有機聚合物，如圖2-4所示。廣義地講，可以作為塑料制品加工原料的任何聚合物都稱為樹脂。2.1.1無人機裝調常用材料圖2-2碳纖維圖2-3玻璃纖維圖2-4樹脂2.1.1無人機裝調常用材料將復合材料直接應用于無人機結構上對減輕空機身重量、增加有效載荷、提高安全性和隱身性具有重要的作用。據統計，目前世界上各種先進無人機的復合材料用量一般占機體結構總重的60％~80％，復合材料的總用量可達90％以上。目前，復合材料在無人機領域已成為主要結構材料，具有更好的結構剛性及工作穩定性，整個系統高度集成化的設計，使安裝調試工作變得更加簡單快捷，中心機架具有更大的可用空間，方便安裝及內置各類航拍輔助設備，使您的航拍系統擁有更強的美感。在組裝無人機時通常根據設計需求選取材料，比如碳纖維、玻纖維、塑料、鋁合金、輕木等。鋁合金一般用于一些連接件，如管夾、折疊腳架等；輕木一般用于固定翼無人機；碳纖維、玻纖維、塑料材料等主要用多旋翼無人機。各材料的性能，如表2-1所示。2.1.1無人機裝調常用材料

名稱碳纖維玻纖維泡沫塑料鋁合金輕木密度/g.cm3）1.5～2.02.4～2.760.01～0.032.6～2.80.16～0.20剛度/GPa23～4318.62.62711.1～6.2強度/MPa35001000～300054.7～75.2103～5136.8～31.5價格（10個級別，1最便宜）104131加工難易度（10個級別，1最容易）73331表2-1無人機組裝材料的性能表在表2-1中，剛度是彈性模量，表示是材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系；形變越難改變，剛度越大。強度，即抗拉強度，是試樣拉斷前承受的最大標稱拉應力。2.1.1無人機裝調常用材料目前，復合材料在無人機領域已成為主要結構材料，如使用碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料、蜂窩夾層復合材料等。通常，無人機除機身的龍骨、梁和隔框、起落架等結構件采用鋁合金外，機翼、尾翼及各種天線罩、護板、蒙皮等結構件均大量使用復合材料。另外，在中小型無人機上，木質材料、輕型塑料、塑料薄膜等非金屬材料也得到大量使用。復合材料的應用對無人飛機結構輕質化、小型化和高性能化已經起到了至關重要的作用。2.1.1無人機裝調常用材料插頭類材料

（1）T型插頭大電流插頭線分MINIT型插、T型插頭、TRX插頭，絕緣體以黑色或紅色為主,導體為黃銅材質，導體表面鍍金，可以焊接紅色與黑色硅膠線（14AWG400/0.08mm銅絲),是大功率電池的理想插頭。T型插頭，如圖2-5所示，由于兩個金屬導電部分一橫一豎形成一個T字型，所以稱為T插。T字型可以防止正負極接反，成對使用，一頭凸出的為公頭，見圖2-5(a)，凹進去的為母頭，見圖2-5(b)，通常作為電源接頭。二、無人機電氣材料(a)(b)圖2-5T型插頭2.1.1無人機裝調常用材料（2）香蕉插頭香蕉插頭，簡稱香蕉頭，主體使用黃銅材質表面鍍金處理，有效的起到了防腐蝕、抗氧化、耐插拔的作用，并且具有優良的拋光性能，可以提高制品表面的耐磨性，如圖2-6所示，成對使用，一頭凸出的為公頭，凹進去的為母頭，是一種快速插拔的電源接頭。其主要參數是直徑大小和允許電流大小，根據直徑的大小有多種型號：2.0mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、5.5mm、6.0mm、8.0mm。圖2-6香蕉插頭2.1.1無人機裝調常用材料（3）XT60、XT90插頭XT60，如圖2-7所示，接頭里面是3.5mm的香蕉頭，由于外殼端部一邊為直邊一邊為斜邊，可以防止正負極接反，通常用于電池，電調，充電器等接頭，成對使用，一頭凸出的為公頭，凹進去的為母頭。各種插頭可以自由焊接作為轉接，XT60和T型插的轉接頭，如圖2-8所示。XT90插頭和XT60外面相似，只是尺寸大了一號，里面的香蕉頭為4.5mm。圖2-7XT60插頭圖2-8XT60轉接頭2.1.1無人機裝調常用材料（4）EC系列插頭EC系列插頭，如圖2-9所示，主要有EC2、EC3、EC5，EC2使用2mm鍍金香蕉頭，EC3使用的3.5mm鍍金香蕉頭，EC5使用5mm香蕉頭。圖2-9EC系列插頭（5）XH2.54硅膠線平衡充插頭XH2.54接頭，如圖2-10所示，主要用于鋰電池的平衡充電，主要型號有2S、3S、4S、5S、6S，2S電池表示兩塊電芯共3根線包含1根地線，3S電池共4根線，依此類推。圖2-10平衡充插頭2.1.1無人機裝調常用材料線材類材料

（1）杜邦線杜邦線，可以非常牢靠地和插針連接，無需焊接，可以快速進行電路連接，如圖2-11所示，有各種型號，有獨立一根一根的，也有組合在一起的，無人機常用的有3根組合的3P杜邦線，用于飛控和電調的連接、接收機的連接等。

（2）AWG硅膠線AWG硅膠線，如圖2-12所示，其特點有耐高溫、線身柔軟有彈性、絕緣性能好，在無人機裝配中常用作主電源線使用。型號根據粗細來命名，型號數越大線越細，如26AWG（導體橫截面積，對應0.13mm2平方）、24AWG（對應0.2mm2）。圖2-11杜邦線圖2-12AWG硅膠線2.1.1無人機裝調常用材料耐高溫特軟硅膠線采用環保材料和多股優質鍍錫銅生產，規格齊全，從8AWG到30AWG，具體參數對比見表2-2，內芯采用了最細的0.08mm直徑的多芯鍍錫無氧銅絲生產，硅膠導體銅絲根數從11芯到1650芯不等，外皮為特軟硅橡膠，耐-60~+200℃的高溫，能通大電流（根據型號不同），外皮柔軟，方便安裝到狹小的模型部件中?？梢员认嗤瑯颂柕木€材耐更大的電流，其具有耐磨、耐折、柔軟、便用壽命長的優點。線號(AWG)導體構造（芯數×直徑/mm）截面積/mm2外徑/mm每千米導體電阻/Ω絕緣厚度/mm307×0.1030.05±0.051.2±0.13400.76287×0.1270.08±0.011.8±0.12270.76267×0.1600.14±0.051.98±0.11430.76247×0.2030.22±0.012.13±0.189.30.762222×0.140.34±0.052.36±0.156.40.762032×0.140.49±0.052.48±0.136.70.761834×0.160.69±0.052.75±0.122.20.761652×0.181.32±0.053.1±0.1515.50.76表2-2參數對比表2.1.1無人機裝調常用材料輔助類材料（1）焊錫焊錫，如圖2-13所示，是在焊接線路中連接電子元器件的重要工業原材料，是一種熔點較低的焊料，主要指用錫基合金做的焊料。常用焊錫材料有錫鉛合金焊錫、加銻焊錫、加鎘焊錫、加銀焊錫、加銅焊錫。標準焊接作業時使用的線狀焊錫被稱為松香芯焊錫線或焊錫絲。在焊錫中加入的助焊劑是由松香和少量的活性劑組成。焊錫主要分為焊錫絲，焊錫條，焊錫膏三個大類。應用于各類電子焊接上，適用于手工焊接，波峰焊接，回流焊接等工藝上。廣泛應用于電子工業、家電制造業、汽車制造業、維修業和日常生活中，焊錫的規格主要以直徑來確定。圖2-13焊錫2.1.1無人機裝調常用材料

（2）熱縮管熱縮管，如圖2-14所示，是一種特制的聚烯烴材質熱收縮套管，也可以叫做EVA材質。外層采用優質柔軟的交聯聚烯烴材料及內層熱熔膠復合加工而成，外層材料有絕緣防蝕、耐磨等特點，內層有低熔點、防水密封和高粘接性等優點。熱縮套管具有優良的阻燃、絕緣性能，非常柔軟有彈性，收縮溫度低，收縮快，可廣泛應用于電線的連接、電線端部處理、焊點保護、線束標識、電阻電容的絕緣保護、金屬棒或管材的防腐蝕保護、天線的保護等。在高能射線作用下、線性高分子材料形成三維網狀交聯結構；交聯后的高分子材料在機械強度、耐溫、耐化學溶劑、耐老化等方面獲得極大改善，特別是耐酸、堿性能得到很大提高。圖2-14熱縮管熱縮管的分類：PVC熱縮套管；PET熱縮管；含膠熱縮管。2.1.1無人機裝調常用材料熱熔膠熱熔膠，如圖2-15所示，配合熱熔膠槍使用，是一種可塑性的無毒無味的綠色環保膠粘劑，在一定溫度范圍內熱熔膠的物理狀態隨溫度變化而變化，而化學特性保持不變。可用于塑料、電氣元配件、泡沫板的粘接。三、無人機加固材料圖2-15熱熔膠2.1.1無人機裝調常用材料纖維膠帶、液體泡沫膠、雙面泡沫膠纖維膠帶，如圖2-16(a)所示，是泡沫板固定翼無人機常用的膠帶，它的主要特點是便攜、快速，可以在戶外飛行的時候對損壞的無人機表面進行快速修補；泡沫膠，如圖2-16(b)所示，一般是指液體的，專門用來粘泡沫板的膠，液體泡沫膠主要用來粘泡沫板；雙面泡沫膠，如圖2-16(c)所示，主要用來粘各種電子原件。(c)雙面泡沫膠

圖2-16粘膠(a)纖維膠帶

(b)泡沫膠

2.1.1無人機裝調常用材料尼龍扎帶尼龍扎帶也稱為：扎帶、扎線、束線帶、扎線帶，如圖2-17所示。尼龍扎帶分為：自鎖式尼龍扎帶、標牌尼龍扎帶、活扣尼龍扎帶、防拆（鉛封）尼龍扎帶、固定頭尼龍扎帶、插銷（飛機頭）尼龍扎帶、珠孔尼龍扎帶、魚骨尼龍扎帶、耐候尼龍扎帶等。尼龍扎帶具有良好的耐酸、腐蝕、絕緣性，不易老化、承受力強，操作溫度為-20℃~+80℃，可用于無人機裝調時的導線捆扎和固定、零配件的固定等；具有綁扎快速、絕緣性好、自鎖禁固、使用方便等特點。圖2-17尼龍扎帶2.1.1無人機裝調常用材料魔術扎帶魔術扎帶，如圖2-18所示，又名魔術貼束線帶，黏扣帶扎帶，它與普通的扎帶有不同之處：普通的扎帶設計有止退功能，只能越扎越緊；而魔術貼扎帶采用魔術貼制作原理，一面是細小柔軟的纖維另一面是較硬的像小毛抓的東西，能反復粘貼，主要用于電池的固定。圖2-18魔術扎帶2.1.1無人機裝調常用材料魔術貼魔術貼，如圖2-19所示，也稱“魔術粘”、“魔鬼沾”、“魔鬼氈”、“尼龍搭扣”，是一種纖維緊固物。原理和魔術扎帶一樣，無人機裝調時可用來粘貼需要常裝拆的物品，如電池、U-BOX等。圖2-19魔術貼2.1.1無人機裝調常用材料螺栓、螺母、螺釘螺栓，如圖2-20(a)所示，在機械制造中廣泛應用于可拆連接，一般與螺母（通常再加上一個墊圈或兩個墊圈）配套使用；螺母與螺栓相配使用，由于無人機飛行過程中會產生震動，為防止螺母松動，通常采用防松螺母，如圖2-20(b)所示；螺釘，如圖2-20(c)所示，通常是單獨（有時加墊圈）使用，一般起緊固或緊定作用，應擰入機體的內螺紋。(a)螺栓(b)防松螺母(c)螺釘圖2-20螺栓、螺母、螺釘2.1.1無人機裝調常用材料鋁柱、尼龍柱/隔離柱尼龍柱、隔離柱，如圖2-21(a)所示，采用優質的尼龍新料加工制作而成，具有無毒、質輕、優良的機械強度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，主要用于固定和隔離電路板和零部件；鋁柱，如圖2-21（b）所示、銅柱，如圖2-21（c）所示，采用鋁合金或銅制作，硬度高、相對尼龍柱更牢固可靠，但是重量比尼龍柱重，主要作用也是固定或隔離電路板或零部件。(a)尼龍柱(b)鋁柱(c)銅柱圖2-21尼龍柱、隔離柱2.1.2無人機裝調常用工具加工制作工具（1）壁紙刀壁紙刀是制作無人機經常使用的工具之一，如圖2-22所示。壁紙刀通常用來切割各類薄板、木片、木條等，可以用于刻翼肋、刻槽等，也可以作為修整工具。一、機械類常用工具圖2-22壁紙刀2.1.2無人機裝調常用工具（2）手工鋸手工鋸是由鋸弓和鋸條組成，如圖2-23所示。在DIY無人機時，經常需要加工碳管、碳纖維板等零配件，機器加工不方便時，可以采用手工鋸進行簡單的制作。圖2-23手工鋸2.1.2無人機裝調常用工具（3）手電鉆手電鉆是手工制作、維修必備工具，是對金屬材料、木材、塑料等進行鉆孔、攻螺紋、擰螺絲的工具，常用的有充電式手電鉆[見圖2-24（a）]和220V插電式手電鉆[見圖2-24（b）]。當裝有正反轉開關和電子調速裝置后，可用作電螺絲批。當制作無人機的機身、副翼、尾翼時，根據設計需要和材料選擇的不同可以選用不同規格的鉆頭。(a)充電式(b)插電式圖2-24手電鉆2.1.2無人機裝調常用工具（4）銼刀在手工制作和加工無人機零部件時（如桌面機床加工、鋸銷加工、鉆孔加工后）會殘留下鋒利的毛刺，如不去除，一是容易割傷人或電線，二是碳纖維由于材質結構（編織狀）的原因容易損壞，所以必須用銼刀將棱角打磨平整。銼刀按用途分為以下幾類：①普通鉗工銼，如圖2-25（a）所示，用于一般的銼削加工。②木銼，用于銼削木材、皮革等軟質材料；③整形銼（什錦銼），如圖2-25（b）所示，用于銼削小而精細的金屬零件，由各種斷面形狀的銼刀組成一套；當進行DIY無人機設計和組裝時，經常要用銼刀對結構件進行打磨修整。2.1.2無人機裝調常用工具(a)普通銼(b)什錦銼圖2-25銼刀2.1.2無人機裝調常用工具（5）小型臺鉗小型臺鉗，如圖2-26所示，又稱虎鉗、臺虎鉗，是夾持、固定工件以便進行加工的一種工具，使用十分廣泛。臺鉗安裝在鉗工臺上，以鉗口的寬度為標定規格，常見規格從75mm到300mm。小型臺鉗因其體積小、重量輕，可以方便的在多種場合使用，如工作臺、辦公桌等。在無人機裝調時可以用來夾緊碳管、碳纖維板，進行簡單的加工；也可以夾持電子元件，方便焊接。圖2-26小型臺鉗2.1.2無人機裝調常用工具緊固工具（1）螺絲刀螺絲刀，如圖2-27所示，又稱“起子”，用來擰螺絲、螺栓的工具，按不同的頭型可以分為一字、十字、米字、星型、方頭、六角頭和Y型頭部等，其中一字螺絲刀、十字螺絲刀，內六角螺絲刀，是我們生活中最常用的。當組裝無人機時，經常要用螺絲刀對各種部件之間的連接進行緊固固定。（a）一字、十字螺絲刀(b)內六角螺絲刀（c）46合一組合螺絲刀套件圖2-27螺絲刀2.1.2無人機裝調常用工具（2）扳手扳手種類很多，常用的有固定扳手、活動扳手和外六角扳手，無人機無刷電機大多采用六角螺帽或者是帶子彈頭的六角螺帽，所以扳手在無人機的裝調時最常用的就是拆裝螺旋槳。固定扳手，如圖2-28（a）所示，活動板手，如圖2-28(b)所示，纖維板切割的外六角板手，如圖2-28(c)所示。（a）固定扳手(b)活動扳手（c）外六角扳手圖2-28扳手2.1.2無人機裝調常用工具（3）熱熔膠槍熱熔膠槍，如圖2-29所示，是一款非常方便快捷的粘膠工具，比液體膠水相比，最大的優勢就是粘固的速度快，效率高，缺點是膠體比較重，對于對起飛重量有嚴格要求的無人機來說不太適合。圖2-29熱熔膠槍2.1.2無人機裝調常用工具測量工具（1）鋼直尺長度為300mm和1m的鋼直尺比較常用，如圖2-30所示。主要用來測量，在裁切木板等材料時使用，可粗略的測量結構件的尺寸。圖2-30鋼直尺2.1.2無人機裝調常用工具（2）游標卡尺游標卡尺是一種能精度的測量長度、厚度、深度、內徑和外徑的工具，精確度高，如圖2-31所示。游標卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的游標兩部分構成。主尺一般以mm為單位，游標上有10、20或50個分格，根據分格的不同，游標卡尺可分為10分度游標卡尺、20分度游標卡尺、50分度格游標卡尺等，游標為10分度的有9mm，20分度的有19mm，50分度的有49mm。游標卡尺的主尺和游標上有兩副活動量爪，分別是內測量爪和外測量爪。當進行DIY無人機設計時，可以用來精確測量結構件的尺寸。2.1.2無人機裝調常用工具圖2-30鋼直尺2.1.2無人機裝調常用工具焊接工具（1）水口鉗、斜口鉗水口鉗，如圖2-32(a)所示，斜口鉗，如圖2-32(b)所示。從用途上來看：斜口鉗一般用于剪一些比較硬的材料，水口鉗主要是用于剪一些軟線和塑料，兩者刃口剪切能力有很大區別。從剪切面、刃口來看：水口鉗刃口比較薄、鋒利，適用于剪細銅線和塑料橡膠等材料，剪斷銅線后的切口是平的，剪塑料齊整。斜口鉗（斜嘴鉗）刃口比較厚，可以剪粗一點的銅線和鐵線，剪斷銅線后的切口是斜的。二、電氣類常用工具圖2-32水口鉗和斜口鉗(a)水口鉗(b)斜口鉗2.1.2無人機裝調常用工具（2）剝線鉗剝線鉗，如圖2-33所示，是電工、修理工、儀器儀表電工常用的工具之一，用來剝除電線頭部的表面絕緣層，使電線被切斷的絕緣皮與電線分開，剝線鉗的塑料手柄還可以防止觸電。圖2-33剝線鉗2.1.2無人機裝調常用工具（3）電烙鐵電烙鐵，如圖2-34所示，用來焊接電子元件和導線，在電子制作及維修過程中是必不可少的工具。按機械結構不同，分為外熱式和內熱式；按功能不同，分為無吸錫電烙鐵和吸錫式電烙鐵；按用途不同，分為大功率電烙鐵和小功率電烙鐵。其選用方法主要根據功率大小和烙鐵頭形狀來選擇。圖2-34電烙鐵和烙鐵頭2.1.2無人機裝調常用工具（4）熱風槍熱風槍，如圖2-35所示，又名熱風臺或熱風拆焊臺。熱風槍是無人機維修中用得最多的工具之一，使用的工藝要求也很高。從取下或安裝小元件到大片的集成電路都要用到熱風槍。在不同的場合，對熱風槍的溫度和風量等有特殊要求，溫度過低會造成元件虛焊，溫度過高會破壞元件及線路板。風量過大會吹跑小元件，同時對熱風槍的選擇也很重要，不要因為價格問題去選擇低檔次的熱風槍。圖2-35熱風槍2.1.2無人機裝調常用工具檢測工具（1）萬用表萬用表主要功能是測交直流電壓、電阻和直流電流等，功能多的萬用表還可測交流電流、電容、三極管放大倍數和頻率等。一般分有數字式萬用表和機械式萬用表，如圖2-36所示。在無人機組裝與調試過程中經常用于測量鋰電池電壓、飛控電源輸入電壓、電調EBC電壓、攝像頭電壓、圖傳電壓、線路通斷和分電板分電情況等。圖2-36萬用表2.1.2無人機裝調常用工具（2）低電量報警器低電量報警器（又稱BB響），如圖2-37所示，簡稱為電壓顯示器，主要有兩個功能：電壓顯示和低壓報警。用于1S～8S的鋰電池檢測，自動檢測鋰電池每個電芯的電壓和總電壓，支持反向連接保護。它可以隨時了解電池的工作狀態，使電池不會因為過放或過充而造成傷害。當電壓低于設定值時，蜂鳴器就會響起，并且紅色LED燈會閃爍。圖2-37低電量報警器2.1.2無人機裝調常用工具槳平衡器螺旋槳裝在無人機上高速旋轉，轉速高達數萬轉，如果槳的平衡性不好，會影響飛行的平穩性，產生振動、噪音等。因此，槳的動平衡和靜平衡非常重要，好的靜平衡是動平衡的基礎。槳平衡器，如圖2-38所示，可以用來檢測槳葉的靜平衡。理想的靜平衡狀態是螺旋槳無論處于任意角度均能自行靜止，如果某槳葉靜止時一邊的位置總是“下沉”，即應找出這個槳葉兩邊的差異，并且進行修正、再試，直到合格。三、無人機專用工具圖2-38槳平衡器2.1.2無人機裝調常用工具舵機測試器舵機測試器，如圖2-39所示，主要用來檢測舵機的虛位、抖動和中位，也可用來測量無刷電機接線和轉向的對應關系。圖2-39舵機測試器2.2無人機裝配工藝§2.2.1無人機裝配概述§2.2.2裝配工藝內容和規程

§2.2.3裝配中的連接工藝

2.2.1無人機裝配概述無人機裝配，是指將無人機機械產品中的若干零件和部件，按照規定的技術要求，將若干零件接合成部件，或將若干零件和部件接合成產品的勞動過程。將若干零件接合成部件稱為部件裝配，將無人機若干零件和部件接合成產品稱為無人機總裝配。一、無人機裝配基準無人機裝配基準，是指確定無人機結構件之間相對位置的一些點、線、面。無人機裝配基準分為設計基準和工藝基準。設計基準，是用于確定零件外形或決定結構間相對位置的基準，在產品設計中建立，如無人機對稱軸線、水平基準線、弦線等。工藝基準，在工藝過程中使用，存在于零件、裝配件上的實際具體的點、線或面，可以用來確定結構件的裝配位置。2.2.1無人機裝配概述（1）定位基準：用來確定結構件在夾具上的相對位置。（2）裝配基準：來確定結構件之間的相對位置。（3）測量基準：用來測量結構件裝配位置尺寸的起始位置。①裝配定位基準與設計基準統一②裝配定位基準與零件加工基準統一③裝配基準與定位基準重合其中工藝基準根據使用功能不同，又分為以下三種。在選擇定位基準和裝配基準時應遵循以下原則：2.2.1無人機裝配概述二、無人機裝配定位無人機裝配定位，是指在裝配過程中確定零件和組合件之間的相對位置。在定位后應夾緊固定，然后進行連接。在無人機裝配工作中，對定位的要求如下：①保證定位符合飛機圖紙和技術條件中所規定的準確度要求；②定位和固定要操作簡單可靠；③所用的工藝裝備簡單，制造費用低。無人機裝配常用的定位方法有四種，具體如下。劃線定位法基準工件定位法裝配孔定位法裝配型架定位法2.2.1無人機裝配概述劃線定位法劃線定位法，是在選定的基體零件上，按圖樣尺寸，使用B～4B鉛筆劃出待裝零件的定位基準線，如圖2-40所示。這種方法的定位準確度較低，一般用于剛度較大，位置準確度要求不高及無協調要求的部件。劃線定位法效率低，在批量生產中應盡量不用或少用這種方法，但由于劃線定位通用性好，是一種常用的輔助定位方法。例如，無人機機身或機臂的鉚釘、焊點位置等，有時是用劃線確定位置的。1-基準線；2-蒙皮；3-長桁；4-隔框圖2-40劃線定位2.2.1無人機裝配概述基準工件定位法基準工件定位法，是機械制造中基本的裝配定位方法，其定位準確度取決于工件的剛度和加工精度，一般適用于剛度較大的工件，如圖2-41所示。1-蒙皮；2-長桁；3-角片；4-框圖2-41基準工件定位2.2.1無人機裝配概述裝配孔定位法裝配孔定位法，是在裝配時用預先在零件上制出的裝配孔來定位，如圖2-42所示。當用裝配孔確定兩個零件的相對位置時，裝配孔的數量應不少于兩個，裝配孔的數量取決于零件的尺寸和剛度，對于尺寸大、剛度小的零件，裝配孔數量應相應增多。批生產中，在保證準確度前提下，應推廣使用裝配孔定位方法，如平板、單曲度以及曲度變化不大的雙曲度外形板件，都可采用裝配孔進行。點焊及膠接結構板件，也可采用裝配孔定位，裝配孔定位后送到點焊機點焊或在膠接設備內膠接。裝配定位孔可拓展為基準定位孔定位和坐標定位孔定位。圖2-42裝配孔定位2.2.1無人機裝配概述裝配型架定位法裝配型架定位法，主要針對固定翼無人機，在零件、組合件及板件等工藝剛度小的情況下采用的裝配方法，如圖2-43所示。這種方法的定位準確度由裝配型架準確度決定，首先應保證裝配型架的準確度。固定翼無人機裝配型架的功能主要包括：保證零件、組合件在空間具有相對準確位置；定位作用、校正零件形狀、限制裝配變形；提高勞動生產效率。1-翼肋腹板；2-夾具底座；3-定位夾緊件；4-擋塊；5-定位銷；6-定位孔圖2-43用裝配夾具定位2.2.1無人機裝配概述在定位可靠的前提下，固定翼無人機主要采用定位型架（專用工裝夾具），對結構較簡單的組合件或板材可采用裝配孔定位的方法，對無協調要求及定位準確度要求不高的裝配，可采用劃線定位及基準件定位的方法。各種定位方法的特點及選用原則詳見表2-3所示。類別方法特點選用劃線定位法①通用量具和劃線工具劃線②專用樣板劃線③用明膠模線曬相方法①簡便易行②裝配準確度較低③工作效率低④節省工藝裝備費用①新機研制時盡可能采用②成批生產時，簡單的、易于測量的、準確度要求不高的零件定位③作為其他定位方法的輔助定位基準件定位法以產品結構件上的某些點、線來確定特裝件的位置①簡便易行，節省工藝裝備，裝配開敞，協調性好②基準件必須具有較好的剛性和位置準確度①有配合關系且尺寸或形狀相一致的零件之間的裝配②與其他定位方法混合使用③剛性好的整體結構件裝配安裝定位孔定位法在相互連接的零件（組合件）上，按一定的協調路線分別制孔，裝配時零件以對應的定位孔來確定零件（組合件）的相對位置①定位迅速、方便②不用或僅用簡易的工藝裝備③定位準確度比工藝裝備定位低，比劃線定位高①單曲度和平滑雙曲線度壁板中蒙皮的定位②內部加強件的定位③平面組合件，非外形零件的定位④組合件與組合件之間的定位裝配型架定位法利用型架定位確定結構件的裝配位置或加工位置①定位準確度高②限制裝配變形或強迫低剛性結構件符合工藝裝備③保證互換部件的協調④生產準備周期長①對空間有相對準確的位置要求的零組件定位②薄壁結構中尺寸大、剛性差的零件間的定位③對結構形變有要求的零組件之間的定位表2-3各種定位方法的特點及選用原則2.2.2裝配工藝內容和規程一、裝配工藝內容裝配工藝設計的任務是采用合理的工藝方法和工藝裝備來保證裝配基準的實現。無人機根據其機型不同、產品的復雜程度不一，裝配難易程度不等，裝配工作的側重點也有所區別，其裝配內容主要包括以下幾個方面。合理劃分裝配單元根據無人機的結構工藝特征，合理地利用結構的設計分離面和工藝分離面，進行工藝分解，將部件劃分為裝配單元。部件、段件、組合件之間所形成的可拆卸的分離面（根據使用功能、維護修理、運輸方便等方面的需要）稱為設計分離面，設計分離面采用可卸連接（螺栓連接、鉸鏈接合），一般要求具有互換性。除無人機的機體按設計分離面劃分為部件、段件和組件外，為了生產上的需要，需將部件進一步劃分為段件，段件進一步劃分為板件和組件，如機身、機翼地壁板、框、翼肋、梁、機身下部、機翼地緣、后部、翼尖等。這些板件、段件或組件之間一般采用不可拆卸的連接，它們的分離面稱為工藝分離面。2.2.2裝配工藝內容和規程確定裝配基準和裝配定位方法無人機各個部件外形的準確度關系到無人機的飛行性能，而選擇不同的裝配基準會出現不同的外形準確度。裝配基準通常有以蒙皮外形為基準、以蒙皮內形為基準、以骨架外形為基準等。裝配定位方法是指確定裝配單元中各組成元素相互位置的位法，在保證無人機圖樣和技術條件要求的前提下，綜合考慮固定和定位方法，應滿足操作簡單、定位可靠、質量穩定、開敞性好、工藝裝備簡單、費用低和生產準備周期短等。選擇工藝方法為了保證部件的準確度和互換調要求，必須制定合理的工藝方法和協調方法，其內容包括：制定裝配協調方案，確定協調路線，選擇標準工藝裝備，確定各工藝裝備之間的協調關系，利用設計補償和工藝補償的措施等。2.2.2裝配工藝內容和規程確定工序及裝配順序裝配過程中的工序包括：裝配前的準備工作，零件和組件的定位、夾緊、連接，系統和成品的安裝，互換部位的精加工，各種調整、試驗、檢查、清洗、稱重和移交工作，工序檢驗和總檢等。裝配順序是指配單中各構造元素的先后安裝次序。選定裝備主要是選定所需工具、設備及工藝裝備，包括編制工具清單、選擇設備型號、規格及數量，并對工藝裝備的功用、結構、性能提出設計要求。工藝裝備包括標準工藝裝備、裝配工藝裝備、檢驗試驗工藝裝備、地面設備、專用刀量具、專用工具、二類工具等。零件、標準件的配套按工藝文件要求,準備零件及標準件,并進行配套。2.2.2裝配工藝內容和規程二、無人機裝配工藝規程無人機裝配工藝規程，是指導操作人員對指定的無人機裝配過程進行實際操作的生產性工藝文件。裝配內容是通過裝配工藝規程來反映的，制定裝配工藝規程應遵循以下基本原則。保證并力求提高產品質量，而且要有一定的精度儲備，以延長機器使用壽命。合理安排裝配工藝，盡量減少鉗工裝配工作量，以提高裝配效率，縮短裝配周期。所占車間生產面積盡可能小，以提高單位裝配面積的生產率。2.2.2裝配工藝內容和規程

①研究產品的裝配圖及驗收技術標準；

②確定產品或部件的裝配方法；

③分解產品為裝配單元，規定合理的裝配順序；

④確定裝配工序內容、裝配規范，準備工夾具；

⑤編制裝配工藝系統圖，在裝配單元系統圖上加注必要的工藝說明（如焊接、配鉆、攻絲、鉸孔及檢驗等），較全面地反映裝配單元的劃分、裝配順序及方法；

⑥確定工序的時間定額；

⑦編制裝配工藝卡片。制定無人機裝配工藝規程的步驟如下：2.2.3裝配中的連接工藝無人機裝配的連接技術，主要包括機械連接技術、焊接技術和膠接技術等。機械連接應用最廣泛，也是最主要的裝配手段；焊接一般應用于薄壁結構的連接；膠接一般應用于整體構件，多用于鋁合金夾層結構及復合材料上，可與焊接組成混合連接，稱為膠焊。復合材料的連接主要應用膠接和膠螺連接；固定翼無人機主要應用膠接和膠螺連接，多旋翼無人機則應用膠接和螺紋連接。一、無人機機械連接技術機械連接又分為鉚接和螺栓連接，目前已發展為高效、高質量、高壽命、高可靠性的機械連接技術，包括先進高效的自動連接裝配技術、高效高質量的自動制孔技術、先進多功能高壽命的連接緊固系統技術、長壽命的連接技術和數字化連接裝配技術等。鉚接一般應用于鋁合金薄壁結構上；螺栓連接一般應用于整體壁板和整體構件連接、重要承力部件及可卸連接。2.2.3裝配中的連接工藝鉚接鉚接，是一種不可拆卸的連接形式，是近代有人機、無人機采用鋁合金薄壁結構中，應用最廣泛的連接方式。無人機目前較多使用復合材料，因此鉚接方式應用較少，但也有所涉及。鉚接是將鉚釘穿過被聯接件的預制孔中經鉚合而成的聯接方式。其聯接部分稱為鉚縫。（1）普通鉚接普通鉚接，是指最常用的凸頭或埋頭鉚釘鉚接，其鉚接過程：制鉚釘孔→制埋頭窩（對埋頭鉚釘而言）→放入鉚釘→鉚接，如圖2-44所示。1-釘頭2-釘桿3-墩頭圖2-44鉚接典型工序2.2.3裝配中的連接工藝鉚釘孔直徑一般比鉚釘桿直徑大0.1~0.3mm，鉚釘孔的質量除孔徑的公差要求之外，對于孔的橢圓度、垂直度、孔邊毛刺和表面質量都有要求，一般要求其表面粗糙度值不大于6.3μm。固定翼無人機上的蒙皮與骨架之間的連接主要用埋頭鉚釘。（2）密封鉚接密封鉚接與普通鉚接不同之處是采用堵塞滲漏路徑，使結構具有密封性。一般方法是可在鉚接夾層中涂敷密封劑，或者在鉚釘處涂加密封劑或裝密封元件，或者使釘孔過盈配合，其余要求與普通鉚接的基本相同，密封鉚接分為縫內鉚接、縫外鉚接和表面鉚接三種形式，如圖2-45所示。密封鉚接的典型工藝過程：預裝配→鉆孔和锪窩→分解去毛刺→清洗密封貼合面→鋪放密封材料→重新裝配→放釘→施鉚→密封劑的硫化與保護→質量檢查和故障排除。2.2.3裝配中的連接工藝鉚接方法是應用最廣泛的連接方法，其操作工藝容易掌握，鉚接質量便于檢查，所用設備機動靈活，能適應比較復雜和不夠開敞的結構，可應用于各種不同材料之間的連接。然而，鉚接方法在結構上既削弱了強度又增加了重量，鉚縫的疲勞性能較低；鉚接變形比較大；蒙皮表面不夠光滑；鉚縫的密封性差。此外，鉚接方法在生產上勞動強度大，工作生產率低。(a)縫內密封(b)縫外密封(c)表面密封圖2-45密封鉚接示意圖無人機上的整體油箱，屬絕對級密封，在強度、密封、重量、壽命等方面都有嚴格的要求，要采用密封鉚接，同樣，水上無人機的水密艙上也采用密封鉚接。2.2.3裝配中的連接工藝螺栓連接螺紋連接是無人機裝配的主要連接形式之一，其具有強度高，可靠性好，構造簡單、安裝方便，易于拆卸的特點，常用的螺栓緊固件如圖2-46所示。螺栓連接主要應用于無人機主要承力結構部位的連接，尤其在大部件對接，如機翼與機身的對接；還有一些需要經?；蚨ㄆ诓鹦兜慕Y構，如可卸壁板、口蓋、封閉結構的連接，以及易損結構件，如前緣、翼尖的連接，常采用托板螺母連接的方式，能很好地解決工藝性、檢查維修和便于更換的問題。圖2-46常用螺栓緊固件2.2.3裝配中的連接工藝螺栓按照工藝特點一般可分為螺栓（釘）與螺母連接、螺栓（釘）與托板螺母連接、螺柱連接、在基體零件上攻絲的螺栓(釘)連接以及自攻螺釘的連接等。在無人機裝配中，采用最多的螺栓連接形式是普通螺栓和螺釘連接，其余則較少采用。近年來，高鎖螺檢連接、錐形螺栓連接、干涉配合螺檢連接和鋼絲螺套連接的應用也在不斷擴大。（1）普通螺栓連接

普通螺栓連接，被連接件通孔和螺栓間有間隙，通孔加工精度要求較低，其結構簡單、安裝方便、應用廣泛，能夠承受較大載荷，適用于組件連接和接頭部件連接，如圖2-47所示。圖2-47普通螺栓連接2.2.3裝配中的連接工藝（2）鉸定孔用螺栓連接被連接件孔和螺栓連接桿之間常采用基孔制過度配合，用于要求精確固定被連接件相對位置，并能夠承受橫向載荷，但孔的加工精度要求較高，如圖2-48所示。工藝過程與普通螺栓連接基本相同。（3）螺釘連接

螺釘連接是采用螺釘與基體上的螺紋孔連接，用被連接件上的螺紋孔代替螺母，適用于安裝通路不好的特殊結構上，如圖2-49所示。工藝過程與普通螺栓連接基本相同。圖2-48鉸定孔用螺栓連接圖2-49螺釘連接2.2.3裝配中的連接工藝二、無人機焊接技術焊接技術就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩種或兩種以上的材質（待焊接的工件）連接成一個整體的加工工藝和連接方式。焊接技術應用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。無人機焊接方法主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類，具體如圖2-50所示。圖2-50焊接方法2.2.3裝配中的連接工藝熔焊熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態，不施加壓力而完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。熔接適合各種金屬和合金的焊接加工，不需要壓力。（1）電子束焊接技術電子束焊接，是指利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊接面，使被焊工件熔化實現焊接。其具有能量密度極高，容易實現金屬材料的深熔透焊接、焊縫熱影響區小、焊接殘余變形小、焊接工藝參數容易精確控制、在真空環境下焊縫純凈、重復性和穩定性好等特點。在無人機制造技術方面，電子束焊接技術是無人機重要承力構件（如鈦合金承力框、梁等）的關鍵制造技術之一。2.2.3裝配中的連接工藝（2）激光焊接技術激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成的激光束為熱源進行的焊接。這種焊接方法通常有連續功率激光焊和脈沖功率激光焊。激光焊優點是不需要在真空中進行，缺點則是穿透力不如電子束焊強。激光焊時能進行精確的能量控制，因而可以實現精密微型器件的焊接。它能應用于很多種金屬，特別是能解決一些難焊金屬及異種金屬的焊接。主要用于無人機大蒙皮的拼接以及蒙皮與長桁的焊接，以保證氣動面的外形公差。另外在機身附件的裝配中也大量使用了激光焊接技術，如腹鰭和襟翼的翼盒。2.2.3裝配中的連接工藝壓焊壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態下實現原子間結合，又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而使溫度上升，當加熱至塑性狀態時，在軸向壓力作用下連接成為一體。壓接適用于部分金屬材料的加工。（1）攪拌摩擦焊采用特型攪拌頭在待焊工件處旋轉、摩擦生熱，并擠壓以形成焊縫，其屬于一種嶄新的固態連接方法。采用攪拌摩擦焊取代傳統的氬弧焊，不僅能完成材料的對接、搭接、丁字等多種接頭方式，而且能用于高強鋁合金、鋁鋰合金的焊接，大大提高了焊接接頭的力學性能，并且排除了熔焊缺陷產生的可能性。攪拌摩擦焊工藝在無人機鋁合金結構制造中的推廣應用，在國外已顯示出強勁的技術創新活力，對傳統制造工藝帶來革命性的改造。2.2.3裝配中的連接工藝攪拌摩擦焊工藝最初主要用于鋁合金等低熔點材料的焊接?，F在采用攪拌摩擦焊工藝可以將機身壁板上的加強肋、框架的裝配時間減少80%，使飛機成本大幅降低。（2）點焊將焊件裝配成搭接接頭，在兩電極之間壓緊，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點，稱為點焊。主要用于厚度4mm以下的薄板構件沖壓件焊接，特別適合無人機機身的焊接。缺點是集中應力大，疲勞強度低，可焊性差，不同材料不能點焊，零件厚度相差太大或三層以上的結構不能進行點焊。2.2.3裝配中的連接工藝釬焊釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現原子間的相互擴散，從而實現焊接的方法。釬焊適合各種材料的焊接加工，也適用于不同金屬或異類材料的焊接加工。根據釬料熔點的不同，釬焊又分為硬釬焊和軟釬焊。（1）軟釬焊：軟釬焊的釬料熔點低于450°C，接頭強度較低（小于70MPa）。（2）硬釬焊：硬釬焊的釬料熔點高于450°C，接頭強度較高（大于200MPa）。在航空工業中焊接技術被廣泛應用，焊接受力較大的組合件和板件時，可部分代替鉚接結構，例如大型固定翼無人機的機翼、機身等部位，多旋翼無人機機架及起落架等大量用到焊接技術，尤其是薄壁板金屬件常用電焊連接。與鉚接和膠接相比，該方式具有生產率高且成本低的優勢。軟釬焊接技術在無人機電子裝聯工藝中應用比較廣泛，本書將在2.3節詳細介紹。2.2.3裝配中的連接工藝三、無人機膠接技術膠接技術可用于連接不同材料、不同厚度的二層或多層結構體。膠接結構重量輕，密封性能好，抗聲振和顫振的性能突出。膠層能阻止裂紋的擴展，具有優異的疲勞性能，此外膠接結構制造成本和維修成本低。膠接簡介利用膠粘劑本身產生的內聚力以及膠粘劑與被膠零件之間產生的粘附力將兩個零件牢固地連接在一起。膠接技術起初用于蒙皮與桁條的連接，后來主要廣泛應用于蜂窩夾層結構和泡沫夾層結構上，現代各種無人機的旋翼槳葉，幾乎都采用膠接結構。2.2.3裝配中的連接工藝膠接的優點如下所述：a.膠接適用的范圍廣,可膠接不同性能、不同厚度和形狀的材料,并可根據材料和受力特點進行結合,適用于各種不同材料的連接(金屬與金屬、金屬與非金屬)以及厚度不等的多層結構的連接。b.膠接工藝簡單,設備較簡單,成本低,省去鉆孔、接緊固件等工序。c.膠縫表面光滑,沒有鉚釘頭的凸起或點焊的凹陷,結構變形較小,因而氣動性能好。d.膠接所形成的膠縫是連續的,應力分布均勻,耐疲勞性較好,一般疲勞壽命可比鉚接或點焊高10倍左右,特別適合薄片的結合。e.膠接是有良好的密封、防腐、絕緣性能。f.膠接技術有效減小了飛機的整體質量,符合航空和航天的需要。g.被膠接部件相對于機械連接或焊接而言,其疲勞強度高,應力分散,止裂性能好。2.2.3裝配中的連接工藝膠接的缺點如下所述：a.采用膠接的部件適用的溫度范圍相對較窄使用溫度一般能達到150℃左右。b.膠接接抗不均勻，剝離強度差。c.性能穩定性差，可靠的非破壞性檢查方法有待提高。d.膠黏劑存在老化問題，致使膠接強度降低。e.膠接過程中影響膠接性能的因素較多，易產生膠接缺陷。f.維修困難，因此耐久膠接結構已成為明顯的發展趨勢。2.2.3裝配中的連接工藝膠接常用的接頭形式有搭接、套接、嵌接,如圖2-51所示。圖2-51膠接接頭形式2.2.3裝配中的連接工藝膠接工藝金屬膠接件分為板-板膠接件和板-芯膠接件兩類。板-板膠接件一般由面板(蒙皮)、墊板、長桁和長梁等組成；板-芯膠接件就是通常所說的蜂窩夾層結構件，一般由面板(蒙皮)、鋁蜂窩芯、墊板和封邊件等組成。膠接工藝一般流程如圖2-52所示，其中主要工序有：預裝配、膠接表面制備、涂膠和烘干、膠接裝配、固化、膠接質量檢驗。（1）預裝配為了檢查零件間的協調關系和膠接面的貼合程度，并進行必要的修配，以達到裝配準確度要求。膠層厚度嚴重影響膠縫強度，膠層應薄而均勻，厚度一般應在0.01～0.25mm，最好在0.1mm以下。預配時，對不同配合部位的裝配間隙有不同的要求。零件間的裝配間隙如下，一般要放置代替膠膜厚度的墊片。①金屬與金屬面之間間隙：0.15～0.25mm，一般為0.2mm；②面板與蜂窩芯子間隙：0.1mm；③芯子比相鄰的金屬件高出的高度：0.05～0.2mm，一般為0.1mm。2.2.3裝配中的連接工藝圖2-52膠接工藝流程圖（2）膠接表面制備膠接件表面處理，目的是除去表面污物、改變表面粗造度、改變表面化學性質、提高表面防腐能力等。膠粘劑對被粘表面的浸潤性及膠接界面的分子間作用力形成了優良膠接的基本條件，因此，零件表面的清潔度和表面狀態對膠接質量有決定性的影響。常用的表面處理方法有脫脂除油處理、機械處理、化學處理、漂洗和干燥等，可單獨使用，也可聯合使用以期達到更好的效果。2.2.3裝配中的連接工藝（3）涂膠和烘干采用適當的方法涂膠粘劑，以保證厚薄合適、均勻無缺、無氣泡等。在處理好的結構表面應及時涂一層薄薄的底膠。在涂完底膠后，應在規定的時間內涂膠。（4）膠接裝配在膠接模具或夾具中組裝全部零件，定位并夾緊，一般按預裝配的定位記號進行裝配。在裝配工件的同時，還要裝配好工藝控制試件。最后，檢查真空袋和真空系統的氣密性，送進熱壓罐后，檢查加壓系統的密封性。（5）固化金屬結構腔中主要組分是熱固性樹脂膠粘劑，一般須加溫加壓，以完成交聯固化，形成堅固的膠接連接。固化規范中包括3個參數：溫度、壓力和時間，其對膠縫強度有決定性影響。例如室溫固化膠時，適當加溫可加速固化過程，同時完成膠接后在室溫下要停放一段時間，才能交聯固化充分；同時，對已固化的膠接構件須清理其表面和周邊，進行修邊。2.2.3裝配中的連接工藝（6）膠接質量檢驗膠接質量檢驗分為直觀檢驗和無損檢驗。對膠接產品主要進行X光、超聲波探傷、放射性同位素或激光全息攝影等無損檢驗，以防膠接接頭存在嚴重的缺陷。2.2.3裝配中的連接工藝四、復合材料結構裝配連接方法（1）復合材料基礎復合材料，是由有機高分子、無機非金屬或金屬等幾類不同材料通過復合工藝組合而成的新型材料，它既能保留原組分材料的主要特色，又通過復合效應獲得原組分所不具備的性能。復合材料中存在兩種或者兩種以上的物理相，可以是連續的，也可以是不連續的。其中連續的物理相稱之為基體材料，而不連續的物理相以獨立的形式分散在連續的基體中，即分散相。如果它對基體材料起到一定的增強作用，則稱增強材料。增強材料按物理形態可分為纖維增強材料和粒子增強材料兩大類，在應用中以纖維狀增強材料最為廣泛。用于無人機中受力構件的聚合物基復合材料，其增強材料主要有碳纖維、有機纖維（芳綸纖維）、玻璃纖維和硼纖維等。2.2.3裝配中的連接工藝基體的三種主要作用為：把纖維粘在一起；分配纖維間的載荷；保護纖維不受環境影響。復合材料分類：根據基體材料的類型，將復合材料分為金屬基復合材料、非金屬基復合材料和聚合物基復合材料。根據增強纖維類型，將復合材料分為碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料、有機纖維復合材料、硼纖維復合材料和混雜纖維復合材料等。根據增強物外形，將復合材料分為連續纖維復合材料、纖維織物或片狀材料增強的復合材料、短纖維增強的復合材料和粒狀填料復合材料等。根據制造方法可將復合材料分為層合復合材料、混合復合材料及浸漬復合材料等。2.2.3裝配中的連接工藝表2-4各種材料的力學性能減輕飛行器的結構重量是飛行器設計的重要目標之一。因此比強度和比模量高的復合材料是飛行器理想的結構材料。表2-4對各種材料的力學性能做了比較。2.2.3裝配中的連接工藝復合材料具有的特點（1）比強度和比模量高

（2）耐疲勞性能好

（3）減振性好

（4）過載時安全性好（5）耐熱性能好（6）各向異性及性能可設計性（7）工藝性好復合材料連接存在的不足（1）制備工藝復雜，材料性能受制備工藝影響大，而且制備方法在材料之間常常不通用，且當前復合材料的性能仍遠遠低于理論計算值。（2）纖維與基體組成的復合材料，微觀結構不均勻，易在薄弱處發生破壞。（3）層間剪切強度和橫向強度低，抗沖擊性差。（4）長期耐高溫及耐老化性能差。（5）工藝質量不夠穩定，材料性能的分散性大。2.2.3裝配中的連接工藝由于復合材料的許多優異性能，如比強度和比模量高、優良的抗疲勞性能以及獨特的材料可設計性等。先進復合材料在飛行器設計與制造中具有重要的地位。眾所周知，高性能飛行器要求結構重量輕，從而可以減少燃料消耗，延長留空時間，飛得更高、更快或具有更好的機動性；也可以安裝更多的設備，提高飛行器的綜合性能。資料表明，減輕結構的重量可大大節約飛機的使用成本，取得明顯的經濟效益。目前國內復合材料在飛機上應用最多的是新研制的中、高空長航時無人機，其機體復合材料的使用量達到70%，機翼翼展18m，為全復合材料結構；其中，機翼整體盒段運用設計工藝一體化技術，將機翼的前、后梁、上蒙皮和所有中間肋整體固化成型，在復合材料應用技術上有所突破。在自行設計制造的直升機上，應用復合材料最多的是Z10專用武裝直升機，其主槳葉、尾槳葉和尾段為全復合材料結構。2.2.3裝配中的連接工藝（2）復合材料的連接技術復合材料零件之間或復合材料與金屬零件之間的裝配連接有機械連接、膠接和混合連接三種方法。在復合材料連接工藝技術中，選用何種連接方法，主要根據實際使用要求而定。一般來講，當承載較大、可靠性要求較高時，宜采用機械連接；當承載較小、構件較薄、環境條件不十分惡劣時，宜采用膠接；在某些特殊情況下，可采用混合連接。所謂混合連接，主要指的是膠接—點焊、膠鉚、膠螺等復合連接方法。在連接強度上，膠接與機械緊固件或與點焊的聯合應用，大大減少了連接點周圍的應力集中；使接頭在不相應增加結構重量下獲得更好的疲勞性能；同時又比純膠接接頭抗不均勻扯離和剝離能力為高。在工藝方面，由于膠粘劑可以充填焊縫。防止了鋁合金點焊件在進行硫酸陽極化時焊縫內滲入電解液，而造成基本金屬的腐蝕。而在鉚接或螺接接頭部位涂膠，則可以獲得比較可靠的密封結構。2.2.3裝配中的連接工藝復合材料的機械連接復合材料在應用過程中，常常需要進行機械加工，并與其它材料進行連接。和金屬結構相比，連接是復合材料結構的薄弱環節。據統計，航空航天飛行器有60%-70%的破壞都發生在連接部位。因此，設計人員要盡可能避免使用連接。（1）接頭端部是臨界區內，緊固件或膠層的內力最大，承受著剪切與拉抻（剝離）的聯合作用。這樣，不僅膠層或緊固件要能承受這些載荷產生的應力，而且連接板也必須要能承受這些載荷。對于復合材料層合板，其沿厚度方向承受拉伸的能力較弱，破壞常常是由剝離應力引起的。這是復合材料連接的一個特殊問題。因此，在復合材料連接設計中的一個主要目標就是盡量減小剝離應力。2.2.3裝配中的連接工藝（3）在復合材料機械連接中常采用鉚釘連接和螺栓連接。一般鉚釘適用于連接厚度達3mm的層合板。使用鉚釘連接時注意不要造成層合板釘孔邊的過量損傷，因為這種損傷會削弱接頭。一般只是在復合材料-金屬傳載的接頭上才允許使用鉚接。但是，由于鉚接在機械連接中成本低、重量輕、工藝簡單，所以即使在全復合材料結構上，設計人員仍希望在一些承力不大的部位采用鉚接。應選用塑性好的材料（如純鈦TA1）來制造鉚釘。（2）緊固件的材料應與所使用的復合材料相匹配。如碳纖維/環氧樹脂復合材料與常規緊固件材料間有較大的電位差，易產生電偶腐蝕。試驗結果表明：只有鈦及其合金、耐蝕不銹鋼等金屬材料與碳纖維/環氧樹脂復合材料在電位上可以匹配。從復合材料結構減重要求來看，在上述材料中，鈦合金占有明顯優勢。所以在飛行器制造中，對于復合材料結構用的緊固件，多選用鈦合金。2.2.3裝配中的連接工藝復合材料的機械連接具有的特點如下所述:?復合材料結構件裝配前鉆孔困難,刀具磨損快,孔的出口易產生分層。?開孔部位易引起應力集中,局部強度降低,孔邊易過早出現擠壓破壞。?金屬緊固件易產生電化學腐蝕,需采取防護措施。?復合材料結構在實施機械連接過程中易發生損傷。復合材料的機械連接具有的優點如下所述:?連接的結構強度比較穩定,能傳遞大載荷。?抗剝離能力強,安全可靠。?維修方便,連接質量便于檢查。?便于拆卸,可重復裝配。2.2.3裝配中的連接工藝復合材料的膠接膠接連接是復合材料飛行器構件的主要連接方法之一。它和機械連接不同，不需要連接件，只用膠黏劑將若干零件連接成一個具有一定承載能力的整體構件，而相互連接的零件之間的應力傳遞就靠膠黏劑來完成。

采用膠接連接，其目的是要使載荷平緩地從一個零件傳遞到另一個零件，并使膠層中的峰值剪應力和剝離應力最小。膠接連接適用于連接先進纖維復合材料。金屬的基本接頭有單搭接頭、雙搭接頭、單嵌接接頭、雙嵌接接頭、臺階型接頭、雙臺階型接頭等，如圖2-53所示。為了使制造成本最低，應選擇能給出所需強度的最簡單的接頭形式。圖2-53基本接頭2.2.3裝配中的連接工藝混合連接混合連接是將機械連接和膠接結合起來，從工藝技術上嚴格保證兩者變形一致、同時受載，承載能力和耐久性大幅度提高，可以避免兩種連接方式固有的缺點。2.3無人機系統電子裝聯工藝§2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝§2.3.2無人機系統電纜裝聯工藝

印制電路板的焊接工藝印制電路板清洗工藝印制電路板的防護與加固工藝電纜焊接工藝電纜壓接工藝2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝

無人機系統印制電路板裝聯：參照精準的電路圖和質量要求標準，設計精密的機電器件（電連接器等）和印制電路板，然后依據設計電路圖紙進行互聯與安裝，再經過系統調試，使之成為滿足設計指標的無人機系統成品。其中設計電路圖紙是電子裝聯工藝的基礎，因此，在無人機系統的生產過程中如果沒有一套較為先進的、成熟穩定的、操作性強的電子裝聯工藝技術，就無法保證無人機系統的可靠性。常見的無人機電子裝聯工藝包括：焊接（軟釬焊）工藝、清洗工藝、防護與加固工藝等。2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝一、印刷電路板的焊接工藝焊接機理焊接過程分解如下：2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝軟釬焊涉及三個因素：潤濕、合金化和毛細作用。潤濕是液態釬料和釬劑在固態母材上的鋪展或連接過程。當熔融的釬料在母材的表面上留下一個連續的永久釬料膜層時，就可以說釬料潤濕了母材表面,如圖2-54所示。金屬間化合物生成的條件：潤濕力>表面張力（潤濕）；潤濕角（接觸角）θ<90°（20-30°為良好潤濕）；金屬間的相互擴散（溫度、時間）；被焊金屬與焊料之間的親和力；清潔的接觸表面（清洗）。圖2-54潤濕示意圖圖2-55

金屬間化合物生成機理2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝焊接工藝中的焊料與焊劑焊料分類：

有鉛焊料：S-Sn60PbAAS-Sn63PbAA（GB3131-2001）無鉛焊料（SnAg、SnAgCu、SnCu、SnZn等）共晶焊料配比：Sn61.9%、Pb38.1%焊料的特性要求：

其熔點比母材的熔點低；與被焊金屬有良好的親和性；焊料具有良好的機械性能；焊料和被焊金屬經反應后不產生脆化相及脆性金屬化合物；有良好的導電性；作為柔軟合金能吸收部分熱應力。（1）焊料2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝序號國內牌號特點與應用1S-Sn85AgSb-S接頭強度60-80Mpa，是軟釬料中接頭強度較高的，使用溫度可高達150以上，用于強度工作溫度要求較高的接頭2S-Sn92AgCuSb-S類似于S-Sn85AgSb-S3S-Sn97Ag為含銀軟釬料，具有較好的接頭強度/耐蝕性和工藝性，適用于濾網/儀表零件及其要求較高的工作4S-Pb92Sn5Ag2-S5S-Pb63SnCdAg6S-Pb83SnAg7S-Sn96BiSbCuNi-S接頭在-70~150下使用。具有較好的強度和優良的耐蝕性，可用于對力學性能要求較高的結構件的軟釬焊8S-Sn60Pb40Sb含Sb軟釬料，較S-Sn60Pb40釬料性能略優9S-Sn63Pb37常規共晶軟釬料，應用范圍較廣10S-Sn50Pb50Sb含Sb軟釬料，綜合性能與S-Sn60Pb40Sb釬料相當11S-Sn50PbCd熔點較低，具有良好的工藝性，用于對溫度較敏感的接頭焊接或儀表配重件12S-Sn02純錫釬料，工作溫度較高13S-Sn60Pb40常規軟釬料，應用范圍較廣14S-Pb60Sn40Sb-S一般含Sb軟釬料，較S-Sn60Pb40釬料性能略優15S-Pb58Sn40Sb2一般含Sb軟釬料，較S-Sn60Pb40Sb釬料性能相當表2-5

航空領域常用焊料2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝焊劑分類：按活性等級分為R型，RMA型和RA型。焊劑的化學作用：

4C19H29COOH+Cu2O→2Cu(OCOC19H29)2+H2O↑2C19H29COOH+CuO→Cu(OCOC19H29)2+H2O↑2C17H35COOH+CuO→Cu(OCOC17H35)2+H2O↑Cu2O+2HCl→CuCl2+Cu+H2O↑SnO+HCl→SnCl2+Sn+H2O↑（2）焊劑焊劑的物理作用：（1）降低焊料的表面張力，提高焊料潤濕能力；（2）改善手工焊接的熱傳導；2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝類型R型RMA型RA型鹵素含量不應使鉻酸銀試紙顏色呈白色或淡黃色＜0.1%0.1%～0.5%銅鏡腐蝕性基本無變化銅箔不應有穿透性腐蝕/擴展率（%）≥75≥80≥85絕緣電阻≥1×1012≥1×1011≥1×1010水萃取液電阻率（Ω.cm）≥1×105≥1×105≥5×104干燥度焊劑殘留物表面無粘性，表面白色粉末狀殘留物容易去除表3-2助焊劑參數2.3.1無人機系統印刷電路板裝聯工藝印刷電路板焊接工藝方法無人機系統的工作溫度與使用環境決定了其對焊接可靠性的要求。常見的印制電路板焊接的工藝方法有手工焊接、回流焊接、波峰焊接(包含選擇性波峰焊接)。一般的工藝流程如下所述。（1）裝聯前的準備工藝可焊性是衡量元器件和PCB焊接部位是否可以順利發生焊接過程的重要特征之一