“高载荷热塑性复合材料翼肋”验证项目，结合了先进的仿真、制造和装配技术，展示了热塑性复合材料机翼肋板在未来商用飞机项目中的可行性。该项目由一级航空结构供应商Daher(法国南特)于2021年发起，合作伙伴包括威格斯、卢森堡科学技术研究院(LIST)、Cetim、AniForm和法国民航局(DGAC)。

在空客发起的明日之翼项目基础上，Daher专注于翼肋的研发，目的是优化成本、重量和碳足迹。这款获奖的翼肋由碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)制成，拥有显著的厚度——最高达64层(12毫米)，旨在满足飞机制造商对性能和生产速率的要求。

创新亮点

优化设计

通过整合优化的铺层递减技术、减少连接面以及采用经过验证的无加强筋几何结构，得以用更低的成本实现了更轻的重量。

直接冲压(Daher的专利技术)

消除了铺层与冲压之间的固结步骤，从而缩短了生产周期并降低了制造成本。

红外焊接(LIST的专利工艺)

通过快速组装两个L形的零件来构成T形的肋，消除了铆钉，减轻了重量。

该项目取得的成就，为研制新一代可持续、高性能的飞机结构铺平了道路，具体包括：与铝制结构相比，减轻了22%的重量；与螺栓连接方式相比，降低了15%的装配成本，缩短了25%的生产周期；在使用寿命期内，飞机的每一根肋平均可以减少12.5吨的碳排放；得益于热塑性材料，实现了完全可回收。

专利的红外焊接技术

在该项目中，LIST的结构复合材料部门发挥了关键的技术作用，他们开发并应用了其专利的红外焊接工艺，该工艺能够实现厚壁碳纤维增强热塑性塑料(CFRTP)部件的快速、轻量化组装。这种焊接方案可以将两个L形的零件组装成一个T形的翼肋，无需使用机械紧固件，有助于减轻重量、降低成本，并可回收利用。