“高載荷熱塑性復合材料翼肋”驗證項目，結合了先進的仿真、制造和裝配技術，展示了熱塑性復合材料機翼肋板在未來商用飛機項目中的可行性。該項目由一級航空結構供應商Daher(法國南特)于2021年發起，合作伙伴包括威格斯、盧森堡科學技術研究院(LIST)、Cetim、AniForm和法國民航局(DGAC)。

在空客發起的明日之翼項目基礎上，Daher專注于翼肋的研發，目的是優化成本、重量和碳足跡。這款獲獎的翼肋由碳纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP)制成，擁有顯著的厚度——最高達64層(12毫米)，旨在滿足飛機制造商對性能和生產速率的要求。

創新亮點

優化設計

通過整合優化的鋪層遞減技術、減少連接面以及采用經過驗證的無加強筋幾何結構，得以用更低的成本實現了更輕的重量。

直接沖壓(Daher的專利技術)

消除了鋪層與沖壓之間的固結步驟，從而縮短了生產周期并降低了制造成本。

紅外焊接(LIST的專利工藝)

通過快速組裝兩個L形的零件來構成T形的肋，消除了鉚釘，減輕了重量。

該項目取得的成就，為研制新一代可持續、高性能的飛機結構鋪平了道路，具體包括：與鋁制結構相比，減輕了22%的重量；與螺栓連接方式相比，降低了15%的裝配成本，縮短了25%的生產周期；在使用壽命期內，飛機的每一根肋平均可以減少12.5噸的碳排放；得益于熱塑性材料，實現了完全可回收。

專利的紅外焊接技術

在該項目中，LIST的結構復合材料部門發揮了關鍵的技術作用，他們開發并應用了其專利的紅外焊接工藝，該工藝能夠實現厚壁碳纖維增強熱塑性塑料(CFRTP)部件的快速、輕量化組裝。這種焊接方案可以將兩個L形的零件組裝成一個T形的翼肋，無需使用機械緊固件，有助于減輕重量、降低成本，并可回收利用。