給無人機插上“竹翅膀”：我國首創竹基傾轉旋翼無人機成功飛天

近日，由國際竹藤中心牽頭，聯合北京航空航天大學寧波創新研究院和龍竹科技集團股份有限公司共同研發的竹基傾轉旋翼無人機在天津歡喜機場首飛成功。該無人機結構中竹基復合材料占比超過25%，這在全球固定翼無人機中，尚屬首次實現如此大比例的竹材應用。

該機采用垂起傾轉旋翼布局（固定翼的一種），具備航程長、速度快、可垂直起降等特點，其翼展超過2.5米，重量僅7公斤，平飛速度超100公里/小時，續航時間達1小時以上。值得一提的是，該無人機實現核心突破—機身蒙皮結構全部采用自主研發的高性能竹基復合材料。成品無人機的重量相比于輕質高強的碳纖維材質下降超20%，且竹青薄片材成本僅為普通碳纖維布的四分之一左右，比航空用碳纖維布價格更低，充分展現了竹質無人機在減重和降本方面的雙重優勢。此項創新不僅破解了傳統無人機制造面臨的環保與成本難題，標志著竹基復合材料在低空經濟領域的應用邁出關鍵一步，也為無人機產業實現綠色、輕量化、低成本發展開辟了新賽道。憑借顯著的低碳與輕量化優勢，該成果為低空經濟綠色轉型注入了新動能，同時拓展了竹材的高價值應用新領域。

“無人機用竹基復合材料不僅要滿足嚴格的力學性能要求，還需攻克成型工藝、環境適應性等系列技術難題。”項目研發負責人覃道春介紹，團隊參照適航標準，進行了百余組實驗，成功開發出兼具高強度、高韌性與優良成型性的竹基復合材料，打通了從竹資源篩選到無人機蒙皮結構制造的完整工藝流程。試飛驗證表明，其力學強度、彈性模量、續航能力、飛行平穩度、抗震能力均滿足使用要求。

工業和信息化部數據顯示,“十四五”期間，我國低空裝備產業產值保持年均10%以上增速，市場前景廣闊。無人機作為核心應用載體，市場保有量超百萬架且仍在加速增長。當前主流無人機制造多依賴碳纖維、玻璃纖維復合材料及工程塑料，其生產過程高能耗、高排放，且廢舊產品難以降解，形成嚴重環境負擔。在此背景下，竹基復合材料的全場景應用創新，成為破解產業生態瓶頸的關鍵抓手。

值得關注的是，竹基復合材料的全場景應用為航天領域材料創新提供了新思路。工業和信息化部等四部門發文提出，到2030年，通用航空裝備全面融入人民生產生活各領域，成為低空經濟增長的強大推動力，形成萬億級市場規模。通用航空裝備對輕量化、低成本材料的需求日益迫切。“竹基復合材料的比強度、比剛度等性能指標優異，且具備良好的透波性、減震性，未來有望應用于微型衛星結構件、航天器輕量化外殼等領域。”專家表示，竹基復合材料的應用將為低空經濟通用設備降低制造成本、提升運載效率提供全新解決方案，推動低空經濟產業向綠色低碳方向發展。

對于無人機的成本問題，北京航空航天大學寧波創新研究院齊士杰副研究員表示，無人機做得更輕后，所用電機可稍弱一些。結構成本降低非常顯著，這種竹材料價格約為普通碳纖維的1/4，若對比航空級碳纖維，價格僅為其1/10甚至更低，結構成本降低幅度超過20%，實際可能更高。

龍竹科技連健昌表示，公司后續研發會向跨界方向發展，跳出竹產業做竹產業，聚焦竹材料輕量化、綠色可降解、高比強度的特有性能，研發新應用產品，計劃在低空經濟、海洋經濟、新能源車、體育器材領域尋求突破。相較于傳統碳纖維或玻璃纖維，竹材平均成本會降低超30%，部分情況甚至超過60%，具體因參照物不同有所差異。這能大幅降低易耗品制造成本，讓低空經濟、海洋經濟等領域的以租代售模式成為可能。

隨著“十五五”時期低空經濟發展新形勢的到來，創新應用竹基復合材料，將進一步夯實我國在低空飛行器制造領域的技術優勢，充分釋放其在科普教育、森林防火、農業植保、生態監測、測繪與地理信息、物流配送等工業級產品中的低成本應用潛力，為實現“雙碳”目標，開發新質生產力，推動竹產業高質量發展提供有力的材料與技術支撐。