在航空工業(yè),新飛機模型的首次飛行一直是重大新聞。今年的巴黎航展上亮點頗多,期待已久的A350 XWB寬體飛機首航飛行,這是第一架復(fù)合材料重量超過50%的空中客車飛機。6月14日,在展會開始前的星期五,A350 XWB寬體飛機MSN1'在法國圖盧茲-布拉尼亞克機場起飛。緊接著在6月19日(星期三)進行了第二次飛行,并且在展會公眾日的第一天(星期五)飛過了巴黎布爾歇。首飛標志著五發(fā)飛機機隊共計約2,500飛行小時測試活動的開始。飛行試驗將使A350-900獲得歐洲航空安全局和美國聯(lián)邦航空局(FAA)??適航當局(三大版本系列的中間模型,其三級客艙布局可容納314名乘客)的認證。
飛機計劃在2014年下半年進入服務(wù),首家客戶將是卡塔爾航空公司。
節(jié)能飛機
復(fù)合材料密集的空中客車380和A350,以及波音787夢想飛機,是新一代飛機的先鋒,為一系列的改進,包括提高燃油效率和降低排放,降低運營成本,增強乘客的舒適度等帶來了希望。
A350飛機超過70%的機身由先進的材料制成(53%),結(jié)合了復(fù)合材料、鈦和先進的鋁合金。
A350項目的一個關(guān)鍵復(fù)合材料供應(yīng)商是赫氏公司。該公司的HexPly?M21E環(huán)氧預(yù)浸料坯與HexTow IMA中間體碳纖維用于制造飛機的主要結(jié)構(gòu)。每個A350 XWB飛機上赫氏材料的總含量預(yù)計將超過400萬美元。
根據(jù)空中客車公司消息,碳纖維增強塑料機身帶來了較低的燃料消耗,并且易于維護。有了這個新的機身,連同最新的系統(tǒng)和發(fā)動機,以及巡航速度為0.85馬赫的機翼優(yōu)化,空中客車聲稱,與目前的競爭對手相比,A350-900將使燃油消耗降低25%,運營成本降低25%,并降低25%的二氧化碳排放量。
截至5月,A350 XWB寬體飛機已經(jīng)贏得了來自33家客戶的613個確認訂單。該型號飛機在巴黎航展又從四個客戶那里獲得了69個價值214億美元的訂單和承諾訂單。
在巴黎航展的靜態(tài)和飛行表演中,空中客車公司的“超級巨無霸”A380也享有很高的知名度。含有23%的復(fù)合材料的A380飛機于2007年10月進入服務(wù)。作為世界上最大的商用飛機,A380飛機有能力搭載525~853名乘客。展會期間,它贏得了租賃公司Doric Lease Corp 20架飛機的訂單,交易金額超過80億美元,并將在2016年開始交付。
波音推出787-10夢想飛機
空中客車的競爭對手波音公司利用展會推出了其787-10夢想飛機,這是第三個并且是最大的787家族成員。該787飛機主要結(jié)構(gòu)的50%,包括機身和機翼,是由復(fù)合材料制成的。而且該飛機的設(shè)計比當今同樣大小的飛機少使用了20%的燃料。在2011年進入服務(wù)之后,夢想飛機遭遇了一些技術(shù)問題,但其銷售依然進展順利。
787-10將能容納300~330名乘客。波音公司表示,它已經(jīng)從五個客戶那里獲得了102架飛機的承諾訂單,包括航空租賃公司(30架),新加坡航空公司(30架)和聯(lián)合航空公司(20架)。
787-10的設(shè)計已經(jīng)在進行中。最后的總裝和試飛計劃在2017年開始,目標是2018年首次交付。
與此同時,波音夢想飛機家族的第二個成員787-9正在美國華盛頓州的埃弗雷特市進行最后的總裝。
對復(fù)合材料的投入
展會上還有一些其他復(fù)合材料相關(guān)的進展被公布,包括以下內(nèi)容。
赫氏公司與賽峰集團簽署了LEAP-1發(fā)動機項目的復(fù)合材料供應(yīng)合同。LEAP發(fā)動機家族是CFM國際公司的產(chǎn)品,該公司是斯奈克瑪公司(賽峰集團)和GE以50/50組成的合資公司。赫氏公司的HexTow IM7碳纖維將被用于制造所有LEAP-1發(fā)動機的風(fēng)扇葉片和密封容器,包括為空客A320neo選擇的LEAP-1A,為波音737MAX選擇的LEAP-1B,以及為中國商飛C919選擇的LEAP-1C。根據(jù)合同條款,赫氏公司還將為賽峰集團供應(yīng)HexPly碳纖維預(yù)浸料,用于制造A320neo的發(fā)動機艙。
LEAP-1發(fā)動機將在其風(fēng)扇葉片和密封容器上使用Cytec的CYCOM? PR520 RTM樹脂體系。
GE航空集團宣布將在英國漢布爾建立復(fù)合材料工廠,作為其五年計劃的一部分,公司對該廠投入了超過5000萬美元,用于支持空中客車A350 XWB寬體飛機系列機翼部件的制造。這將顯著增加GE航空漢布爾的機翼固定尾緣組件產(chǎn)量,用于A350-800,A350-900和A350-1000,生產(chǎn)能力可達到每月交付多達13套組件。工廠面積9000平方米,預(yù)計將在2015年初開始運作。
TenCate先進復(fù)合材料公司和??孙w機結(jié)構(gòu)公司(Fokker Aerostructures)簽署了一項協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議,TenCate公司將為??颂峁崴苄詮?fù)合材料,用于飛機部件的制造。該協(xié)議包括為原始設(shè)備制造商,如空中客車、波音、灣流、達索公司和阿古斯特-韋斯特蘭等生產(chǎn)商用飛機、支線飛機和軍用飛機供應(yīng)連續(xù)纖維增強熱塑性塑料層壓板和一系列的半預(yù)浸復(fù)合材料。
荷蘭經(jīng)濟部部長Henk Kamp就建議擴大Thermoplastic Affordable Primary Aircraft Structure聯(lián)盟(TAPAS)簽署了一份意向書(LOI)。自2009年以來,聯(lián)盟中8個荷蘭航空企業(yè)和研究機構(gòu)已經(jīng)與空中客車公司在航空航天技術(shù)方面展開了合作。此舉旨在擴大現(xiàn)有的TAPAS研究協(xié)議,并專注于用于機翼和尾翼、發(fā)動機支撐結(jié)構(gòu)及機身的熱塑性復(fù)合材料的持續(xù)發(fā)展。空中客車公司用TenCate的先進復(fù)合材料制成的機身面板也在展會上亮相。
航空業(yè)有增無減
商用航空市場持續(xù)增長。在2013年的巴黎航展上,空客共獲得價值687億美元的466架飛機訂單,而波音則獲得442架飛機訂單,價值超過660億美元。
根據(jù)波音公司的《當前市場展望》(CMO),波音預(yù)測未來20年將需要超過35,000架新飛機,價值4.8萬億美元。該報告每年出版一次,預(yù)測稱全球機隊規(guī)模在未來二十年將翻番。客運量和貨運量預(yù)計年均增長將達5%,部分原因在于航空公司用新的、更省油的飛機來更換舊的機隊。
這些數(shù)據(jù)表明,對高效率、運行成本低、先進環(huán)保技術(shù)和改進的乘客體驗的需求將繼續(xù)推動復(fù)合材料的使用。