歐盟“潔凈天空”2計劃STUNNING項目交付世界上最大的熱塑性機身結構

據GKN宇航公司網站2023年2月7日刊文，GKN福克公司、荷蘭航空航天中心（NLR）、代爾夫特理工大學和SAM|XL研究中心完成了“多功能機身演示器”（MFFD）項目中下機身段（STUNNING子項目）的制造，該8×4米的復合材料部件成為了世界上最大的熱塑性復材部件之一。

作為歐盟“潔凈天空”2計劃的重要部分，MFFD項目由空客公司牽頭，涉及數十個單獨項目和工作包，旨在展示每月至少60架飛機（最多100架飛機）的高速生產（HRP），將機身總重量減少1噸(10%)，并將機身經常性總成本減少100萬歐元(20%)。STUNNING項目通過展示新穎的熱塑性塑料制造和連接技術，以及模塊化和自動化制造技術，為實現這些目標做出了貢獻，展示出熱塑性復合材料的使用能夠提供與鋁結構同等的強度和耐用性，同時大幅降低機身的經常性成本，以及飛機的整體重量和后續排放。

這一顛覆性的下機身結構由400多個熱塑性纖維增強部件、數千個焊點和數百米的連續焊縫組成。機身下半部分將在弗勞恩霍夫制造技術與先進材料研究所（IFAM）與由德國宇航中心（DLR）結構和設計研究所制造的上半部分連接在一起。

GKN福克公司負責項目的組裝，包括蒙皮模塊和地板網格模塊。其中，蒙皮模塊包括由NLR使用自動纖維鋪放技術整體鋪放成形的蒙皮、38個由Xelis公司使用連續壓縮模塑制成的縱梁、208個由ECO-CLIP聯盟生產的注塑成型夾子，以及框架子組件。地板網格模塊包括由自動纖維鋪設的乘客地板梁組成的地板梁子組件，框架和地板梁子組件均由GKN福克公司制造。在安裝到蒙皮模塊之前，地板網格已完整配備各種系統。

交付的演示器由SAM|XL使用10米×11米×4米的超聲波焊接機器人實現了無塵組裝，完成了1600個結構良好的焊點。SAM|XL團隊負責機器人焊接單元的集成以及智能控制和編程方法的開發，使得快速節能超聲波焊接技術從實驗室擴大到工業規模的解決方案，展示了機器人焊接在熱塑性航空結構組裝中規模應用的潛力。