空客防務與航天公司、FIDAMC與Aernnova聯合演示了區域飛機翼盒蓋的一體化長桁非熱壓罐單次制作工藝

“清潔天空2”中的 OUTCOME 項目

l OUTCOME項目已成功驗證了在支線飛機翼盒蓋上使用PEEK熱塑性復合材料的可行性。

l 采用熱塑性復合材料既能簡化制作工藝，又能實現減重效果，從而降低燃油消耗。

l 所生產的機翼盒蓋在使用壽命結束后可回收利用，既節省寶貴資源，又實現了循環經濟。

“清潔天空2”的OUTCOME項目開發了一種可持續的制作工藝，用于生產支線/通用（空客C-295支線飛機）支線飛機外翼盒的4×1米加強熱塑性復合材料(TPC)上蒙皮。該項目為“清潔天空2”的機身ITD D1-4/6示范機提供了技術支撐，該示范機展示了一種先進的復合材料翼盒—這是連接飛機機翼與機身主體的核心結構。

OUTCOME項目的核心目標是采用節能的非熱壓罐（OOA-out-of-autoclave）成型工藝及一步法制造熱塑性復合材料（TPCs），以取代傳統的熱壓罐固化熱固性復合材料結構。該生產方法包括機翼盒蒙皮與加強桁條的層壓鋪設，隨后將這些部件同步固結為一個整體結構。此舉不僅節省時間與能源，提升可持續性，還能制造出比金屬材料更輕質的構件?；谶@些優勢，航空工業正逐步轉向采用TPCs作為未來飛行器的主要結構材料。

熱塑性復合材料的優勢

FIDAMC（西班牙馬德里）是復合材料技術領域卓越的研發創新中心，并擔任OUTCOME項目的協調機構。FIDAMC復合材料研發專家馬爾·祖阿索·魯伊斯（Mar Zuazo Ruíz）指出，熱塑性聚合物提升了復合材料的可回收能力，支持反復熱成型與再固結工藝。魯伊斯補充說，這項特性還能減少不合格部件的數量。

空中客車防務與航天公司（ADS）擔任了OUTCOME項目的主題管理者，并認識到熱塑性聚合物的潛力，有助于滿足歐盟日益嚴格的環境法規。"ADS從2010年左右就開始參與這項技術，"ADS機體集成研發與技術經理魯本·特哈里納·埃爾南茲（Rubén Tejarina Hernanz）表示，"當時我們發現熱塑性材料可以替代熱固性材料，用于飛機的主要和次要結構。"我們看到它們在可持續性方面的潛力，不僅能解決材料的可回收性問題，還能幫助我們符合歐盟REACH污染法規的要求。"

此外，FIDAMC也在2007年左右啟動了采用TPC材料的項目。這些共同興趣通過"潔凈天空"計劃得以融合—當時作為機體綜合技術驗證示范項目聯合負責方的空客公司，提議發起合作伙伴征集計劃以探索TPC技術潛力。FIDAMC與航空結構設計制造專家Aernnova（西班牙馬德里）積極響應，最終組建了OUTCOME技術聯盟。

合作伙伴決定采用聚醚醚酮(PEEK)作為熱塑性復合材料(TPC)基體材料。PEEK的性能參數與熱固性材料Match，且在耐老化性和損傷容限方面更勝一籌，同時能顯著減輕結構重量。采用PEEK材料后，翼盒蒙皮可通過桁條進行加強而無需使用會增加重量和復雜性的緊固件（螺栓或鉚釘）。

成功的熱塑復材翼盒壁板

"OUTCOME聯合團隊在一次試驗中成功實現了所有目標，"Clean Aviation項目官員索內爾·施洛夫（Sonell Shroff）博士表示。她指出團隊還驗證了關于回彈現象的預測—這種不良現象指復合材料部件固化過程中受熱應力影響，脫模后偏離目標形狀的變形狀況。

施洛夫指出，該聯盟成功預見了TPC長桁與蒙皮共固結工藝中可能存在的問題。"這一過程原本可能十分棘手，因為當連接長桁時，兩部分間會產生巨大張力和應力差異。"她特別強調，該項目在利用TPC材料替代熱固性復合材料方面取得了重大成就，不僅實現了節能目標，還實現了廢料最小化。"聯盟通過精準的分析與試樣測試完美解決了問題——整個流程凝聚了大量心血，"她補充道。

OUTCOME項目的成果為"清潔天空2"計劃中的生態橫向研究活動(ETA- Eco Transverse Activities)提供了重要數據，致力于全面理解飛機部件在整個生命周期中的生態效益。"開展全尺寸部件的研發與測試項目并不常見，"魯本表示，"但在OUTCOME項目中，我們采用與認證原型機完全相同的設計和制作流程。我們執行了與適航認證完全相同的測試流程，最終這項技術可應用于水平或垂直尾翼結構。這對歐洲航空業的未來發展具有重要意義。"

“清潔天空”結構ITD正在編制一份記錄整個翼盒評估的EcoStatement研究，并由ECO-TA處理，預計結果將于2023年底公布。與此同時，OUTCOME技術已經應用于“清潔天空”的HERWINGT和FASTER-H2項目。

OUTCOME項目于2016年1月至2023年12月期間實施，其中翼盒蓋的制造于2022年6月至2023年1月完成。該項目預算為60萬歐元，由歐盟提供資助。

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補充圖片 

     原文，1. 《FIDAMC TPC Summit: An interview with Aernnova Composites》2025.12.11；2. 《Aernnova Composites, leader in composites R&D》  2024.6.24；3. 《Clean Sky 2 OUTCOME project demonstrates PEEK

thermoplastic composite wingbox cover》2023.8.4

                                   楊超凡  2025.12.13