據(jù)財聯(lián)社報道，空客正加緊測試一款價格合理、生產(chǎn)效率高的復合材料機翼，為其最暢銷的A320系列升級機型配備新機翼，可以使空客在與波音的競爭中繼續(xù)保持巨大優(yōu)勢。
當?shù)貢r間7月4日，英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部國務部長努斯拉特·加尼在英格蘭西南部為一家機翼技術工廠揭幕，該工廠將幫助空客設計和制造更長、更輕、更細、可折疊的機翼，助力實現(xiàn)更可持續(xù)的未來航空旅行。
位于空中客車英國菲爾頓園區(qū)的全新機翼技術開發(fā)中心（WTDC）正式啟用，標志著空中客車進一步拓展其在英國的創(chuàng)新能力。該設施將用于為一系列機型和研究項目制造和測試樣件。
據(jù)了解，該中心將通過使用最新技術和世界領先的原型樣件，進一步提高其機翼性能，幫助空中客車推進下一代飛機機翼的設計、制造和測試工作。
為了向航空業(yè)到2050年實現(xiàn)凈零碳排放的目標邁進，除了發(fā)動機優(yōu)化之外，使機翼變得更長、更薄并且更輕是提高燃油效率、減少二氧化碳排放的最佳途徑之一。“新的機翼技術開發(fā)中心將幫助我們把相關研究立足于實踐。作為由空客英國團隊領導的最大研究和技術項目，‘明日之翼’（WoT）是我們?yōu)橄乱淮w機機翼提供技術的關鍵元素。”空中客車菲爾頓園區(qū)、“明日之翼”項目負責人蘇·帕特里奇表示。
他提到，“上周，我們在項目中取得了一個關鍵的里程碑，我們位于威爾士布勞頓的團隊完成了第二個機翼樣件的制造，順利交付給WTDC。它將在我們的航空航天綜合研究與技術中心（AIRTeC）進行結構測試。”
據(jù)悉，機翼技術開發(fā)中心的啟用增加了空客在英國現(xiàn)有的研究和技術布局，其中包括位于布勞頓的先進制造研究中心（AMRC）、位于菲爾頓的ZEROe零排放飛機開發(fā)中心，以及航空航天綜合研究與測試中心（AIRTeC）。
蘇·帕特里奇告訴記者：“我們的項目是為下一代空客飛機準備所需的技術，不管這種技術是什么。”
與此同時，波音公司也在研究一種名為跨音速桁架支撐翼的機翼設計。據(jù)悉，這是一種由波音公司和NASA聯(lián)合開發(fā)的新型技術，目的是提高飛機的空氣動力學效率和燃油經(jīng)濟性 。它利用桁架結構來減輕機翼的彎矩，提高機翼的升阻比和跨音速性能。
這兩家飛機制造商對機翼設計和生產(chǎn)方法的任何選擇，以及飛機發(fā)動機的發(fā)展，都將影響到本世紀下半葉的客機方面的競爭。
業(yè)內人士估計，空客公司在“明日之翼”項目上的支出將高達“數(shù)億美元”。官方的說法是，這項研究對任何項目都有好處，但所有人的目光都集中在單通道A320的繼任者身上。空客表示，這種機型可能在2035年至2040年之間推出。
帕特里奇在談到一組演示模型時指出：“這是為未來的單通道機型做好技術儲備，因此是一種高生產(chǎn)率的產(chǎn)品。我們需要開發(fā)復合材料技術來減輕機翼的重量，但同時也要考慮到生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率。”
目前，空客最暢銷的A320/321和競爭對手波音737的機身主要都是由鋁合金制成的，但設計師認為復合材料才是未來，不過，主要障礙是復合材料部件的生產(chǎn)成本更高。
帕特里奇表示，空客正在與至少三家供應商進行談判，以降低成本并提高零件的生產(chǎn)效率。“物理學告訴我們，為了獲得更省油的機翼，它需要變得更長、更細，這意味著我們需要增加機翼的跨度。”
帕特里奇拒絕透露空客何時會在其正在測試的數(shù)十種技術中做出選擇，但表示將準備好盡快推進新項目。當被問及新技術是否可以用于升級A321等現(xiàn)有機型時，帕特里奇回答：“理論上是的。”
降低成本是空客“明日之翼”計劃的核心
空客公司似乎熱衷于在未來的單通道飛機上使用碳纖維機翼。“明日之翼”計劃負責人曾表示，該計劃的目標是實現(xiàn)機翼主要結構由碳纖維構成，而單個部件可能由先進的金屬或熱塑性復合材料制成。
“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構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”在2020年完成組裝的三個全尺寸演示件中的第一個用于結構測試，以驗證新的復合材料制造技術。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。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，掌握所選技術的真正生產(chǎn)能力。
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。
英國NCC是“明日之翼”項目的主要研究結構之一，首席執(zhí)行官理查德·奧德菲爾德表示，“明日之翼”項目的目標是開發(fā)一種高速商用的飛機機翼結構制造工藝，在幾乎所有可衡量的方面，該工藝都比目前的機翼制造技術好一個數(shù)量級。這意味著更好的自動化，更少的部件，更好的部件集成，更快的周期，更快的 NDI(C掃描無損檢測) 和更快的組裝。他表示“該計劃旨在實現(xiàn)飛機制造領域的根本性變革”。
英國GKN公司結構專家兼技術總監(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。現(xiàn)在這種方法行不通。客戶需要非常有信心供應商能夠控制流程。這就是為什么大型技術項目如此重要的原因。
