为了保证无人机的承载能力和延长续航能力，其外壳结构需刚度大、重量轻。目前无人机外壳件一般采用工程塑料，但逐渐被碳纤维复合材料替代。碳纤维复合材料重量轻、比刚度大、强度高，可以一体制作出各种外形结构。是目前应用无人机外壳最优材料，而且不可替代。

　　碳纤维除了质量轻，还具有突出的强度、韧性、耐候性等特性，能有效防止跌落等情况对机体的损伤，增强机体的抗冲击性能等，这也都是无人机对壳体材料的关键需求。碳纤维是一种非金属材料，电化学活性低，具有优秀的耐腐蚀和抗老化性能，能够有效延长无人机的使用寿命。

　　一种碳纤维无人机机身复合材料结构，包括机身，其特征在于：所述机身由上盖、中心架体和下盖组成，所述下盖下端设置有起落架，所述机身侧面设置有旋翼臂，所述旋翼臂末端设置有机座，所述机身、所述旋翼臂和所述机座均为一体结构，所述中心架体和所述旋翼臂内安装有骨架，所述机座内安装有电机，所述电机上端安装有螺旋桨，所述中心架体与所述上盖结合处还安装有开盖器。

　　碳纤维复合材料具有高比强度和高比刚度，能大大减轻无人机的机身重量，从而降低无人机的载荷成本和增加无人机的有效载荷量，延长机体的飞行距离和飞行时间，对无人机结构的轻质化、小型化和高性能化意义重大，成为新一代无人机的理想材料。

　　以苏州挪恩复合材料为某无人机厂商定制的一款重载四旋翼无人机提供的碳纤维部件为例，这款无人机满额起飞重量为25kg，有效载荷为11kg，轴距为1700mm，空载续航为40min，满载续航为20min，客户要求该款无人机的结构强度和结构稳定性安全系数都要达到2.0.这款无人机整体结构主要包括中心板、机臂和起落架这三部分，挪恩复材主要负责碳纤维机臂和中心板部分的制作。

　　挪恩复材发现当机臂在使用碳纤维复合材料【0°】7的铺层方案时，机臂的结构强度及稳定性均高于设计强度及稳定性系数2.0的要求。而强度及稳定性过剩必然导致结构材料冗余，增加了无效机重，给飞行效率及成本带来负面影响。因此，必须通过碳纤维复合材料的铺层优化，使机臂既能满足设计强度和稳定性的要求，又能保持相对较低的机体重量。

　　苏州挪恩复合材料通过多次实验比较，选择采用碳纤维复合材料【0°】4的铺层方案，这样，单根机臂重量仅有130g，相比【0°】7的铺层减重了60g，整机实现减重240g。同样，在碳纤维复合材料优异的抗拉压性能保证下，中心板也采用碳纤维铺层优化方案，采用上中心板【0°/45°/90°/45°】s，下中心板铺层为【0°/45°/90°】s。这样，整个中心板的重量仅为377g，实现了满足设计强度及稳定性要求下的轻量化。