圖1 Clean Sky 2項目熱塑性飛機機身演示[1]

PART.01

多功能機身演示器（MFFD）：航空制造的新篇章

2014年，Clean Sky 2項目推出了一個引人注目的項目—多功能機身演示器（MFFD）。這個8米長、4米寬的機身段，主要由熱塑性復合材料制成，標志著航空制造的新篇章。MFFD不僅展示了熱塑性塑料在航空制造中的潛力，還成為了加速飛機生產的跳板，提高了歐洲航空航天的競爭力。

PART.02

熱塑性復合材料：更輕、更經濟的解決方案

傳統的飛機機身主要由金屬構成，這些金屬機身部分需要大量的重型緊固件連接在一起。而熱塑性復合材料，特別是碳纖維增強熱塑性聚合物復合材料（CFRTP），提供了一種更輕、更經濟的解決方案。CFRTP復合材料可以在高溫下成型，然后在冷卻時凝固。這種材料的使用，可以使每架飛機的結構重量減輕10%以上，同時減少了連接部件所需的緊固件數量。

 

圖2 MFFD飛機機身部件通過熱塑性復合材料焊接工藝進行連接[1]

PART.03

易于再利用和回收：CFRTP的優勢

CFRTP復合材料的另一個顯著優勢是它們的可再利用性和可回收性。與金屬或碳纖維部件相比，CFRTP更容易被回收和再利用，這對于減少航空業的環境足跡至關重要。

PART.04

MFFD的創新生產方法

MFFD項目采用了創新的生產方法，這些方法在MFFD上進行了測試。例如，它的外殼是通過自動超聲波或激光點焊連接在一起的，而不是傳統的鉚接。這種方法為裝配工人創造了一個相對無塵的環境，并且通過自動傳導焊接將下機身模型的地板固定到位。該項目中使用的材料和制造技術，可在高速生產過程中經常性成本降低20%。到2024年項目結束時，這種機身的總體技術準備水平（TRL）將提高到TRL 5。

 

圖3 熱塑性飛機機身預裝模塊[1]

PART.05

超額完成減重目標：MFFD的成就

到2024年底，MFFD項目不僅超額完成了其減重目標，而且與金屬機身相比，成本為中性。超過40項關鍵技術已經完成了深入的測試和準備，這些技術涵蓋了從微觀層面的復合材料性能研究到創新的夾具和工具，再到先進的焊接技術等多個方面。

PART.06

未來展望：每月100個單位的CFRTP機身

MFFD的顛覆性方法可以使CFRTP復合材料機身構建速度達到每月100個單位，這是未來單通道飛機的目標區域。除了經濟效益外，新型機身的先進架構、更輕的重量和更高的制造效率將有助于降低生命周期排放，這與Clean Sky 2的目標相一致。

Clean Sky 2項目和MFFD演示器展示了歐盟在航空領域實現更環保、更高效目標的決心和進展。通過這些項目，歐盟正在推動航空業的綠色轉型，以實現氣候中和的長遠目標。