熱塑復材翼肋
2026年1月12日星期一,Daher因其熱塑性復合材料翼肋獲得了JEC復合材料創新獎(航空航天-零部件類別)。Daher的研發項目經理馬丁·德尼茲(Martin Denize)回答了我們的問題。
最新一屆JEC復合材料創新獎的11位獲獎者于2026年1月12日星期一在巴黎舉行的JEC全球首映禮上公布。
2021年,Daher作為“明日之翼”計劃的一部分,向空客英國交付了熱塑性復材機翼翼肋。翼肋的基本部件通過緊固件組裝,Daher意識到這一方案可以改進。因此,Daher推出了基于紅外焊接組裝以及創新設計和工藝的新焊接翼肋項目。該項目旨在降低飛機輕量化,加快生產速度,并減少二氧化碳排放,為未來單通道飛機項目做準備。
在該項目中,Daher與多家合作伙伴合作:荷蘭的AniForm Engineering B.V.、法國的Cetim、盧森堡科學技術研究院以及英國的Victrex PLC。
JEC Composites:在脫碳和未來航空航天項目生產率提升的背景下,這個熱塑性翼肋項目如何融入Daher作為飛機結構制造商的長期戰略?
這種焊接熱塑性翼肋與目前使用的鋁或熱固性解決方案的主要設計、工藝和裝配進步的表現是什么?

圖大規模焊接肋骨
馬丁·德尼茲(Martin Denize):Daher計劃成為未來單通道飛機在機翼、尾翼、活動部件及基本機身部件方面的強有力OEM合作伙伴。2020年底,達赫爾成功向空中客車英國交付翼肋和翼梁,作為“明日之翼”計劃的一部分。為了進一步降低碳纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP)的成本和重量,Daher啟動了焊接翼肋項目。
Daher的主要策略是將翼肋開發項目與CS-25認證要求保持一致。我們的目標是設計一種能夠承受高機械載荷,同時在重量和成本上與現有鋁制方案保持競爭力的新翼肋。為此,Daher設計并測量了兩條機械性能相當的參考翼肋,一根鋁制,另一條為CFRTP,采用機械固定組件,作為項目重量和成本的參考。機翼翼肋采用CFRTP復合材料,相比鋁材實現顯著減輕重量,從而降低飛機燃油消耗(減輕22%)。焊接CFRTP復合材料部件可以節省額外的重量和成本,因為它是機械緊固件連接方式的替代方案(重量減輕13%)。翼肋的輕量化不僅源于復合材料的低密度,還得益于翼肋設計的優化。事實上,焊接組件在基本部件上所需的復合材料更少,因為它不需要特定的空間和圖形,而帶有緊固件的組件則需要特定空間和圖形(這也解釋了翼肋角度部分創新的“波形”形狀)。

圖紅外焊接

圖從焊接肋條取樣用于機械測試
CFRTP復合材料還具備高效、快速和自動化的制造工藝能力,如自動鋪絲(AFP)、直接沖壓?(Direct Stamping?)和紅外焊接。這些創新技術相比傳統復合材料制造方法(如爐子或高壓釜固結、螺栓或鉚釘組裝)能耗更低,生產時間約縮短四分之一。此外,它們通過減少材料浪費和減少輔助材料的需求(消除真空袋配置和焊接區域附近的密封劑)有助于降低制造成本和環境影響。
這一解決方案如何改變飛機機翼的架構,特別是在可回收性、組裝成本和大規模工業化方面?

圖全尺寸翼肋機械測試臺
我們的CFRTP肋條為創新的機翼結構做出了貢獻,并因其簡潔的形狀使其易于組裝。Daher制造極厚壁零件的能力也有助于優化機翼中零件數量。
此外,紅外焊接的使用相比機械固定組裝方法降低了15%的組裝成本。Daher還在開發未來數字孿生工廠,能夠生產單通道飛機的厚大TP零件。
得益于公共工程材料的可回收性,Daher也將其視為實現脫碳目標的機會。我們已經證明,通過用改進的碳/PPS復合材料替換其隧道導彈飛機的鋁制方向舵踏板,回收TP復合材料可以獲得航空航天應用資格認證。這種碳/PPS化合物是在處理Daher沖壓零件生產中連續纖維復合材料的當前生產廢棄物后產生的。這項技術未來將用于改善建筑部件壽命終結的管理。Daher的下一步是結合TP復合材料相關工藝的可回收性和多樣性,提供零廢棄解決方案。

圖按設計生產的一組翼肋
說明
目前,具有復合材料機翼的商用飛機,波音787、空客A350、空客A220、俄羅斯MS-21,它們的翼肋全部是鋁合金的。
原文,《Innovation Awards : la nervure d’aile en TP de Daher l’emporte dans la catégorie Aéronautique – Pièces》










































