财联社7月报道，空客正加紧测试一款价格合理、生产效率高的复合材料机翼，为其最畅销的A320系列升级机型配备新机翼，可以使空客在与波音的竞争中继续保持巨大优势。

 

　　当地时间7月4日，英国商业、能源和工业战略部国务部长努斯拉特·加尼在英格兰西南部为一家机翼技术工厂揭幕，该工厂将帮助空客设计和制造更长、更轻、更细、可折叠的机翼，助力实现更可持续的未来航空旅行。

 

　　位于空中客车英国菲尔顿园区的全新机翼技术开发中心（WTDC）正式启用，标志着空中客车进一步拓展其在英国的创新能力。该设施将用于为一系列机型和研究项目制造和测试样件。
 

　　据了解，该中心将通过使用最新技术和世界领先的原型样件，进一步提高其机翼性能，帮助空中客车推进下一代飞机机翼的设计、制造和测试工作。
 

　　为了向航空业到2050年实现净零碳排放的目标迈进，除了发动机优化之外，使机翼变得更长、更薄并且更轻是提高燃油效率、减少二氧化碳排放的最佳途径之一。“新的机翼技术开发中心将帮助我们把相关研究立足于实践。作为由空客英国团队领导的最大研究和技术项目，‘明日之翼’（WoT）是我们为下一代飞机机翼提供技术的关键元素。”空中客车菲尔顿园区、“明日之翼”项目负责人苏·帕特里奇表示。
 

　　他提到，“上周，我们在项目中取得了一个关键的里程碑，我们位于威尔士布劳顿的团队完成了第二个机翼样件的制造，顺利交付给WTDC。它将在我们的航空航天综合研究与技术中心（AIRTeC）进行结构测试。”
 

　　据悉，机翼技术开发中心的启用增加了空客在英国现有的研究和技术布局，其中包括位于布劳顿的先进制造研究中心（AMRC）、位于菲尔顿的ZEROe零排放飞机开发中心，以及航空航天综合研究与测试中心（AIRTeC）。
 

 

　　苏·帕特里奇告诉记者：“我们的项目是为下一代空客飞机准备所需的技术，不管这种技术是什么。”

 

　　与此同时，波音公司也在研究一种名为跨音速桁架支撑翼的机翼设计。据悉，这是一种由波音公司和NASA联合开发的新型技术，目的是提高飞机的空气动力学效率和燃油经济性 。它利用桁架结构来减轻机翼的弯矩，提高机翼的升阻比和跨音速性能。

 

　　这两家飞机制造商对机翼设计和生产方法的任何选择，以及飞机发动机的发展，都将影响到本世纪下半叶的客机方面的竞争。

 

　　业内人士估计，空客公司在“明日之翼”项目上的支出将高达“数亿美元”。官方的说法是，这项研究对任何项目都有好处，但所有人的目光都集中在单通道A320的继任者身上。空客表示，这种机型可能在2035年至2040年之间推出。

 

　　帕特里奇在谈到一组演示模型时指出：“这是为未来的单通道机型做好技术储备，因此是一种高生产率的产品。我们需要开发复合材料技术来减轻机翼的重量，但同时也要考虑到生产成本和生产效率。”

 

　　目前，空客最畅销的A320/321和竞争对手波音737的机身主要都是由铝合金制成的，但设计师认为复合材料才是未来，不过，主要障碍是复合材料部件的生产成本更高。

  

　　帕特里奇表示，空客正在与至少三家供应商进行谈判，以降低成本并提高零件的生产效率。“物理学告诉我们，为了获得更省油的机翼，它需要变得更长、更细，这意味着我们需要增加机翼的跨度。”

 

　　帕特里奇拒绝透露空客何时会在其正在测试的数十种技术中做出选择，但表示将准备好尽快推进新项目。当被问及新技术是否可以用于升级A321等现有机型时，帕特里奇回答：“理论上是的。”

 

　　降低成本是空客“明日之翼”计划的核心

 

　　空客公司似乎热衷于在未来的单通道飞机上使用碳纤维机翼。“明日之翼”计划负责人曾表示，该计划的目标是实现机翼主要结构由碳纤维构成，而单个部件可能由先进的金属或热塑性复合材料制成。

 

　　“明日之翼”计划的任务是开发一种生产方法，以降低单通道复合机翼的制造成本，使之与当今A321飞机的金属机翼相匹配。此外，该系统需要在项目启动两年内支持每月60架飞机的产量，这是项目的关键目标。

 

　　“明日之翼”计划集中在三个主要领域：部件制造工艺改进，开发自动化程度更高的新装配方法以及采用比现在“更模块化”的方式完成机翼及其内部系统的集成。

 

　　总体目标是减少工艺步骤、人工和零件数量。传统上由单个金属部件组装而成的结构将作为集成单元制造，以简化机翼组装并减少紧固件的使用。在机翼内部，空客计划降低系统复杂性，并在最终机翼装配前尽可能地集成设备。在未来的设计中，生产人员不必在机翼集成过程中爬进油箱。

 

　　“明日之翼”在2020年完成组装的三个全尺寸演示件中的第一个用于结构测试，以验证新的复合材料制造技术。该项目的参与者正在探索多种方法来提高碳纤维工艺的生产率，包括树脂注入后干纤维沉积和高压釜固化。研制的第二个演示件将是完全集成的机翼，用于验证系统集成方法。研制的第三个演示件将在一定生产能力要求的条件下，掌握所选技术的真正生产能力。

 

　　模拟已成为开发项目的核心工具，更重要的是，通过进一步探索制造工艺使项目得以改善。“明日之翼”计划负责人表示，详细的模拟使制造商能够真正掌握研制过程中的机会。虽然碳纤维已经在航空航天领域应用了几十年，但在大部分时间里，制造过程都是通过物理探索—实践学习而发展起来的。直到最近几年，模拟能力才得到充分发展，能够详细描述复合材料在制造过程中的行为，以及对成品部件性能的影响。在该计划负责人看来，现有的复合技术仍然“相对不成熟”，有足够的改进空间，而模拟是释放这种潜力的一种手段。他表示，为了优化组件设计和制造工艺，需要模拟沉淀、树脂流动、温度等很多过程变量。

 

　　英国NCC是“明日之翼”项目的主要研究结构之一，首席执行官理查德·奥德菲尔德表示，“明日之翼”项目的目标是开发一种高速商用的飞机机翼结构制造工艺，在几乎所有可衡量的方面，该工艺都比目前的机翼制造技术好一个数量级。这意味着更好的自动化，更少的部件，更好的部件集成，更快的周期，更快的 NDI(C扫描无损检测) 和更快的组装。他表示“该计划旨在实现飞机制造领域的根本性变革”。

 

　　英国GKN公司结构专家兼技术总监表示，提供成熟的工艺，并将生产风险降至最低是该项目的核心。GKN公司为A400M军用运输机生产碳纤维翼梁，为A350飞机生产后梁和后缘组件。供应商的目标是在未来的任何单通道飞机项目上提供类似的工作包，并与其他供应商和研究机构一起参与“明日之翼”项目工作。过去，供应商对工作包进行投标，然后开发出所需的技术。现在这种方法行不通。客户需要非常有信心供应商能够控制流程。这就是为什么大型技术项目如此重要的原因。