據(jù)英國《飛行國際》2019年6月7日刊文，空客公司將于6月開始組裝 “明日之翼”技術(shù)演示計劃下的第一個結(jié)構(gòu)件，旨在為下一代單通道飛機開發(fā)復合機翼研制概念。在2020年完成三個全尺寸演示件的試驗和組裝之前，這件5米長的部件是一個初步的試驗品。全尺寸演示件將在新建的技術(shù)研究中心進行試驗，該中心緊鄰空客位于英國布勞頓弗林特郡的機翼廠。
盡管空客公司尚未推出A320系列飛機的替代產(chǎn)品，但公司似乎熱衷于在未來的單通道飛機上使用碳纖維機翼。4月，“明日之翼”計劃負責人表示，該計劃的目標是實現(xiàn)機翼主要結(jié)構(gòu)由碳纖維構(gòu)成，而單個部件可能由先進的金屬或熱塑性復合材料制成。
在新一代飛機(如A350或波音787)上改用碳纖維結(jié)構(gòu)，使機身能夠通過更長、更薄的機翼來提高氣動效率，而不會受到傳統(tǒng)金屬設計帶來重量的不利影響。
空客公司在飛機上使用碳纖維尾翼和其他復合材料部件已有幾十年了，而且隨著飛機產(chǎn)量的增加，尤其是在單通道飛機上，能夠提高這些部件的產(chǎn)量?？湛陀媱澖衲陮320系列飛機的月產(chǎn)量提高到60架，并在研究月產(chǎn)量超過70架的潛在能力。
但是傳統(tǒng)的碳纖維制造成本要比傳統(tǒng)的鋁結(jié)構(gòu)高很多，而且需要更長的周期。此外，產(chǎn)量不能簡單地無限制提高，這是窄體飛機產(chǎn)量上升的嚴重障礙。
“明日之翼”計劃的任務是開發(fā)一種生產(chǎn)方法，以降低單通道復合機翼的制造成本，使之與當今A321飛機的金屬機翼相匹配。此外，該系統(tǒng)需要在項目啟動兩年內(nèi)支持每月60架飛機的產(chǎn)量，這是項目的關鍵目標。
“明日之翼”計劃集中在三個主要領域：部件制造工藝改進，開發(fā)自動化程度更高的新裝配方法以及采用比現(xiàn)在“更模塊化”的方式完成機翼及其內(nèi)部系統(tǒng)的集成。
總體目標是減少工藝步驟、人工和零件數(shù)量。傳統(tǒng)上由單個金屬部件組裝而成的結(jié)構(gòu)將作為集成單元制造，以簡化機翼組裝并減少緊固件的使用。在機翼內(nèi)部，空客計劃降低系統(tǒng)復雜性，并在最終機翼裝配前盡可能地集成設備。在未來的設計中，生產(chǎn)人員不必在機翼集成過程中爬進油箱。
“明日之翼”計劃在2020年完成組裝的三個全尺寸演示件中的第一個將用于結(jié)構(gòu)測試，以驗證新的復合材料制造技術(shù)。該項目的參與者正在探索多種方法來提高碳纖維工藝的生產(chǎn)率，包括樹脂注入后干纖維沉積和高壓釜固化。
該計劃負責人表示，在任何可能的情況下，他們都在尋找不止一種技術(shù)選擇。通過研究多個技術(shù)，并利用演示試驗掌握這些技術(shù)，然后權(quán)衡利弊，提供可選的成熟技術(shù)用于商業(yè)化。研制的第二個演示件將是完全集成的機翼，用于驗證系統(tǒng)集成方法。研制的第三個演示件將在一定生產(chǎn)能力要求的條件下，掌握所選技術(shù)的真正生產(chǎn)能力。
空客公司已經(jīng)確定了演示機翼的形狀和結(jié)構(gòu)，該項目目前已經(jīng)通過了關鍵設計審查，目前正在制造工裝和準備演示件的生產(chǎn)?？湛偷哪繕?022年初完成“未來之翼”計劃。
項目負責人表示，該項目的目標是為下一代單通道型產(chǎn)品的推出做好準備。毋庸置疑，A320系列飛機對空客公司來說具有重要意義。從A320系列向新的單通道產(chǎn)品過渡階段的管理，對空客公司業(yè)務至關重要?？湛凸颈仨氄_運行，迅速升級，這就需要確保技術(shù)能夠滿足產(chǎn)品的研制周期和成本目標。
英國GKN公司結(jié)構(gòu)專家兼技術(shù)總監(jiān)表示，提供成熟的工藝，并將生產(chǎn)風險降至最低是該項目的核心。GKN公司為A400M軍用運輸機生產(chǎn)碳纖維翼梁，為A350飛機生產(chǎn)后梁和后緣組件。供應商的目標是在未來的任何單通道飛機項目上提供類似的工作包，并與其他供應商和研究機構(gòu)一起參與“明日之翼”項目工作。過去，供應商對工作包進行投標，然后開發(fā)出所需的技術(shù)?，F(xiàn)在這種方法行不通?？蛻粜枰浅Ｓ行判墓棠軌蚩刂屏鞒?。這就是為什么大型技術(shù)項目如此重要的原因。
模擬已成為開發(fā)項目的核心工具，更重要的是，通過進一步探索制造工藝使項目得以改善。“明日之翼”計劃負責人表示，詳細的模擬使制造商能夠真正掌握研制過程中的機會。雖然碳纖維已經(jīng)在航空航天領域應用了幾十年，但在大部分時間里，制造過程都是通過物理探索—實踐學習而發(fā)展起來的。直到最近幾年，模擬能力才得到充分發(fā)展，能夠詳細描述復合材料在制造過程中的行為，以及對成品部件性能的影響。在該計劃負責人看來，現(xiàn)有的復合技術(shù)仍然“相對不成熟”，有足夠的改進空間，而模擬是釋放這種潛力的一種手段。他表示，為了優(yōu)化組件設計和制造工藝，需要模擬沉淀、樹脂流動、溫度等很多過程變量。
那么，“明日之翼”計劃完成后會發(fā)生什么？鄧恩表示，從GKN公司的觀點來看，如果空客公司在未來兩年推出一個新的單通道飛機項目，這將是理想的。盡管所需的技術(shù)還沒有準備好，但他相信GKN公司將在新飛機項目投標的最后階段處于有利位置。如果這一決定被推后5年或10年的底線，顯然他們需要進一步尋找機會來完善或改進相關技術(shù)。
空客公司此前曾預計，在2030年前不會有一架全新的單通道飛機出現(xiàn)。在2010年A320neo推出之前，飛機制造商曾提議2025年將新單通道飛機投入市場作為目標。但是neo的換發(fā)計劃將新的下一代單通道飛機研制推后。在重新啟動換發(fā)計劃的時候，空客公司認為，推進技術(shù)的發(fā)展還不足以保證開發(fā)出一種全新的飛機。
開發(fā)一種全新的飛機通常需要8年的周期，如果在“明日之翼”計劃結(jié)束的近期能夠推出新飛機項目，那么預計將在2030年投入市場運營。鄧恩認為，不斷增加的環(huán)境壓力可能是加速新產(chǎn)品發(fā)布的催化劑，而不是進一步拖延的因素。航空業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將成為一個更強有力的主題，所有參與航空業(yè)的人將面臨更大的壓力，要盡行業(yè)所能提供更高效的輕質(zhì)產(chǎn)品。鄧恩指出，節(jié)省相對較輕的重量可能將帶來在飛機整個生命周期內(nèi)產(chǎn)生相當大的燃油效率，因此制造商有興趣進行改進，而這些改進可能需要付出之前大家認為的巨大努力。
此外，脫歐問題以及空客在英國的機翼生產(chǎn)可能帶來一些潛在影響。“明日之翼”計劃的總部設在英國，因為空客公司的所有商用飛機機翼都在布勞頓組裝；工程和制造活動以及A400M機翼組裝位于布里斯托爾。然而，“明日之翼”計劃是一項“跨國”項目，在法國、德國、西班牙和其他國家開展活動和合作。
從工程和工業(yè)的角度來看，在英國，機翼的知識與該計劃極其相關，這就是該計劃由英國團隊牽頭的原因。然而，空客公司拒絕討論其英國業(yè)務在10月31日脫歐后的潛在影響?？湛凸局宦暶鳎诖M一步明確和盡快消除不確定性，以便能夠妥善規(guī)劃未來。空客公司還強調(diào)，公司將繼續(xù)做好計劃，采取相應措施，包括零件庫存、與供應商協(xié)調(diào)，以及為潛在關稅和監(jiān)管變化做準備，在盡可能的情況緩解風險。
但空客公司一再反對英國退出歐盟，并警示，如果英國以無序的方式退出歐盟，將考慮其在英國的業(yè)務，并表示空客公司將不依賴英國。空客公司表示，一個多世紀以來，英國一直處于全球航空業(yè)的前沿，但計劃于3月29日脫離歐盟?？湛凸菊J為英國的航空業(yè)正處于“懸崖”之上，脫歐將對其航空業(yè)構(gòu)成摧毀性威脅。如果脫歐問題不能達成一致意見，空客公司將不得不做出對英國具有潛在不利影響的決定?？湛凸局赋觯泻芏鄧以敢鉃榭湛惋w機制造機翼。
“明日之翼”計劃項目負責人承認，英國政府大力支持了GKN的技術(shù)活動，因與空客的業(yè)務關系為GKN公司創(chuàng)造了豐厚的收益。他希望看到這種情況繼續(xù)下去。但他指出，GKN公司在荷蘭和瑞典的工廠技術(shù)活動也得到了類似支持。該計劃的目標顯然是在所涉及的所有技術(shù)上具有全球競爭力。
GKN公司首席執(zhí)行官表示，技術(shù)開發(fā)是確保完成新飛機項目供應合同的核心。然而，為了吸引新業(yè)務，GKN公司還需要緊鄰客戶建立業(yè)務。除了在歐洲和北美的之外，GKN公司在亞洲也有設施投資，他們愿意在全球范圍內(nèi)跟蹤客戶。
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