用于無人機系統的材料體系需要滿足三個基本特征，分別是：輕量化、可靠性和經濟適用性，而結合三個基本特征又有各自的需求，如下所示：

　　1.1 輕量化

　　高的剛度/重量比（高比剛度）；

　　增強的飛行耐力；

　　有效載荷擴展；

　　航程增加；

　　輕量化結構與增材制造

　　1.2 可靠性

　　安全可靠的空中交通通訊；

　　材料的可持續性；

　　極端條件下的操作

　　1.3 合適的經濟性

　　結構的端到端工具；

　　生命周期成本；

　　制造自動化；

　　更高的生產率；

 

2先進復合材料在無人機領域應用優勢

　　復合材料具有顯著的輕量化效果，碳纖維密度低于2g/cm?，與之相比，鋁為2.7g/cm?，鈦為4.5g/cm?。對于碳纖維復合材料，增強基體密度通常在1到1.4g/cm?之間，因此終復合材料的總密度在1.3到1.6g/cm?之間。

　　先進復合材料尤其是碳纖維復合材料具有優異的高比強度、高比剛度。對于航空航天應用，剛度是非常重要的。對于空氣動力學，希望結構保持相對剛性以保持其空氣動力學形狀，一般而言，鈦的比剛度為25，鋁的比剛度為26，碳纖維復合材料的比剛度為113。

　　碳纖維復合材料在航空航天領域的應用已有50多年的歷史，它們作為軍用和商用飛機以及旋翼機的主要結構也已經使用了30多年，因此就可靠性而言碳纖維復合材料適用于無人機系統。

　　復合材料可以改善無人機系統的電磁特性。由于這些系統是無人操作的，因此需要通過無線或衛星通信與地面站進行高效可靠的通信。復合材料可以調諧以吸收某些電磁頻率并通過其他頻率。

　　復合材料具有很強的抗疲勞性能，因此與金屬不同，它們不會在反復循環荷載作用下形成裂紋。復合材料結構幾十年來一直是軍用航空和航天作戰的一部分，在極端惡劣的環境和熱載荷下表現良好。

　　綜上所述，復合材料在無人機系統中獲得大量應用的優勢體現在：

　　可進行復雜的結構設計；

　　先進的制造方法；

　　快速固化和非高壓滅菌溶液；

　　注塑、增材制造和氣動結構；

　　優異的強度和壽命；

　　耐腐蝕、耐沖擊、輕質耐溫；

　　可擴展性和靈活性；

　　模具和壓縮成型；

　　EMF屏蔽、介電涂層等

　　
3復合材料在無人機中結構應用

　　復合材料在無人機系統中典型應用如下圖所示，目前無人機機翼采用了全碳纖維復合材料結構，而翼尖小翼、機身等結構也采用了碳纖維及其預浸料系統。