第140届广交会上,一台竹基倾转旋翼无人机成为展位焦点,此前已在天津完成首飞。竹基复合材料在轻量化之外补充了可降解、可再生、成本可控的属性。本文分析这类材料的技术特点、工艺难点,以及从首飞到量产还需跨过的三道关口。
第 140 届广交会正在广州举行。一家福建竹材企业带来的展品中,一台竹基倾转旋翼无人机成了展位焦点,吸引不少海内外客商驻足洽谈。这台飞行器此前已在天津完成首飞。
为什么用竹子做飞行器结构
低空装备对材料的第一要求是轻。同样的电机与电池,机体越轻,载荷与航时越大;而在 eVTOL 这类构型上,结构重量每减少一点,都能直接转化为航程或有效载荷。这解释了为什么碳纤维复合材料长期占据主流——比强度高、可设计性强。
竹基复合材料的切入点,是在轻量化之外补充了几项碳纤维不具备的属性:可降解、可再生、成本相对可控。竹子生长周期短,几年即可成材,远快于木材;竹纤维沿轴向的抗拉性能优异,经过展平与稳定化处理后可以制成板材,用于非主承力结构。
这台无人机由企业与国家级竹藤研究机构、航空院校研究院联合研发,属于典型的跨领域协作——材料方提供竹基复材的配方与工艺,航空方负责结构设计与适航适配。这类组合在新材料进入航空领域时常
工艺才是这类材料的关键
竹材用于工业制造,难点从来不在竹子本身,而在工艺。原竹是空心、有节、壁厚不均的天然材料,直接使用无法保证一致性。企业自研的无刻痕竹展开专利工艺,思路是先把竹筒高温软化,再逐级缓释应力将其展平为板材,这个过程中完整保留长纤维与原生纹理,随后做稳定化处理。
保留长纤维是核心。竹子的力学性能来自纤维的连续排列,一旦在加工中被切断或破坏,强度会大幅下降。无刻痕展开的意义就在于避免机械切割对纤维的损伤,让展平后的板材仍然具备结构承载能力。用胶量降低则是另一项收益——胶层往往是这类复合材料中最薄弱的环节。
从首飞到量产之间的距离
首飞成功证明了技术路线可行,但要走向实际应用,还有几道关口。
第一致性是工艺一致性。天然材料的性能离散度远高于工业纤维,同一批竹材的密度、含水率、纤维走向都可能不同。要用于航空器结构,必须建立从原料分级到成品检测的全流程质量控制,把离散度压缩到可接受范围。
第二是适航认定。航空器结构材料需要通过相应的材料规范与工艺规范验证,包括静强度、疲劳、环境适应性等一系列试验。天然纤维复合材料在这方面的标准体系尚不完善,需要行业共同推动。
第三是供应链。竹材的规模化供应、储存与预处理需要专门的体系,与现有航空材料供应链的逻辑不同。这也意味着竹基复材的产业化,可能需要一条新的配套链。
以竹代塑的产业背景
竹基材料的推广,还有一层政策与环保背景。以竹代塑、以竹代钢是近年推动的方向,核心逻辑是用可再生的生物基材料替代石油基塑料与高能耗钢材。竹材可自然降解,碳足迹显著低于传统材料。
把这个逻辑放到低空经济里,就形成了一条有意思的叙事:电动飞行器本身在运行阶段零排放,如果机体材料也来自可再生的生物基,那么全生命周期的低碳属性会更完整。对面向景区、生态保护区等环境敏感场景的低空运营而言,这种材料选择有额外的说服力。
观察:材料创新是低空产业的隐形战场
低空经济的讨论多集中在整机性能与运营场景,材料往往被当作配套环节。但从产业演进的历史看,材料的突破常常是整机性能跃升的前提——航空史上前几次大的性能跨越,背后都有合金、复合材料的身影。
竹基复合材料短期内不会替代碳纤维,它的定位更可能是特定部位、特定场景的补充。但这类尝试的价值在于打开思路:低空装备对成本敏感、对重量敏感,这恰好给了新型材料机会窗口。传统航空材料的高成本与长周期,在低空领域未必是最优解。
对产业而言,值得关注的不是某一种材料能否成功,而是材料创新的通道是否畅通——从实验室到首飞,从首飞到适航,从适航到量产,每一段都需要产学研的接力。这台无人机完成了第一段,后面的路还长,但方向已经清楚。
本文参考内容和权威引用
1. 第 140 届广交会竹基新材料展品公开报道,2026 年 10 月 28 日
2. 竹基复合材料与以竹代塑产业公开资料,2026 年
3. 航空器结构材料适航验证公开资料,2026 年
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