空客防务与航天公司、FIDAMC与Aernnova联合演示了区域飞机翼盒盖的一体化长桁非热压罐单次制作工艺

“清洁天空2”中的 OUTCOME 项目

l OUTCOME项目已成功验证了在支线飞机翼盒盖上使用PEEK热塑性复合材料的可行性。

l 采用热塑性复合材料既能简化制作工艺，又能实现减重效果，从而降低燃油消耗。

l 所生产的机翼盒盖在使用寿命结束后可回收利用，既节省宝贵资源，又实现了循环经济。

“清洁天空2”的OUTCOME项目开发了一种可持续的制作工艺，用于生产支线/通用（空客C-295支线飞机）支线飞机外翼盒的4×1米加强热塑性复合材料(TPC)上蒙皮。该项目为“清洁天空2”的机身ITD D1-4/6示范机提供了技术支撑，该示范机展示了一种先进的复合材料翼盒—这是连接飞机机翼与机身主体的核心结构。

OUTCOME项目的核心目标是采用节能的非热压罐（OOA-out-of-autoclave）成型工艺及一步法制造热塑性复合材料（TPCs），以取代传统的热压罐固化热固性复合材料结构。该生产方法包括机翼盒蒙皮与加强桁条的层压铺设，随后将这些部件同步固结为一个整体结构。此举不仅节省时间与能源，提升可持续性，还能制造出比金属材料更轻质的构件。基于这些优势，航空工业正逐步转向采用TPCs作为未来飞行器的主要结构材料。

热塑性复合材料的优势

FIDAMC（西班牙马德里）是复合材料技术领域卓越的研发创新中心，并担任OUTCOME项目的协调机构。FIDAMC复合材料研发专家马尔·祖阿索·鲁伊斯（Mar Zuazo Ruíz）指出，热塑性聚合物提升了复合材料的可回收能力，支持反复热成型与再固结工艺。鲁伊斯补充说，这项特性还能减少不合格部件的数量。

空中客车防务与航天公司（ADS）担任了OUTCOME项目的主题管理者，并认识到热塑性聚合物的潜力，有助于满足欧盟日益严格的环境法规。"ADS从2010年左右就开始参与这项技术，"ADS机体集成研发与技术经理鲁本·特哈里纳·埃尔南兹（Rubén Tejarina Hernanz）表示，"当时我们发现热塑性材料可以替代热固性材料，用于飞机的主要和次要结构。"我们看到它们在可持续性方面的潜力，不仅能解决材料的可回收性问题，还能帮助我们符合欧盟REACH污染法规的要求。"

此外，FIDAMC也在2007年左右启动了采用TPC材料的项目。这些共同兴趣通过"洁净天空"计划得以融合—当时作为机体综合技术验证示范项目联合负责方的空客公司，提议发起合作伙伴征集计划以探索TPC技术潜力。FIDAMC与航空结构设计制造专家Aernnova（西班牙马德里）积极响应，最终组建了OUTCOME技术联盟。

合作伙伴决定采用聚醚醚酮(PEEK)作为热塑性复合材料(TPC)基体材料。PEEK的性能参数与热固性材料Match，且在耐老化性和损伤容限方面更胜一筹，同时能显著减轻结构重量。采用PEEK材料后，翼盒蒙皮可通过桁条进行加强而无需使用会增加重量和复杂性的紧固件（螺栓或铆钉）。

成功的热塑复材翼盒壁板

"OUTCOME联合团队在一次试验中成功实现了所有目标，"Clean Aviation项目官员索内尔·施洛夫（Sonell Shroff）博士表示。她指出团队还验证了关于回弹现象的预测—这种不良现象指复合材料部件固化过程中受热应力影响，脱模后偏离目标形状的变形状况。

施洛夫指出，该联盟成功预见了TPC长桁与蒙皮共固结工艺中可能存在的问题。"这一过程原本可能十分棘手，因为当连接长桁时，两部分间会产生巨大张力和应力差异。"她特别强调，该项目在利用TPC材料替代热固性复合材料方面取得了重大成就，不仅实现了节能目标，还实现了废料最小化。"联盟通过精准的分析与试样测试完美解决了问题——整个流程凝聚了大量心血，"她补充道。

OUTCOME项目的成果为"清洁天空2"计划中的生态横向研究活动(ETA- Eco Transverse Activities)提供了重要数据，致力于全面理解飞机部件在整个生命周期中的生态效益。"开展全尺寸部件的研发与测试项目并不常见，"鲁本表示，"但在OUTCOME项目中，我们采用与认证原型机完全相同的设计和制作流程。我们执行了与适航认证完全相同的测试流程，最终这项技术可应用于水平或垂直尾翼结构。这对欧洲航空业的未来发展具有重要意义。"

“清洁天空”结构ITD正在编制一份记录整个翼盒评估的EcoStatement研究，并由ECO-TA处理，预计结果将于2023年底公布。与此同时，OUTCOME技术已经应用于“清洁天空”的HERWINGT和FASTER-H2项目。

OUTCOME项目于2016年1月至2023年12月期间实施，其中翼盒盖的制造于2022年6月至2023年1月完成。该项目预算为60万欧元，由欧盟提供资助。

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补充图片 

     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

                                   杨超凡  2025.12.13