近，V-22 Osprey旋翼飞机计划获得了美国国防部2011年Packard奖。对于这个单件式通道板，CCS公司能在几分钟之内将其成型，而不用花费几小时，大大削减了部件成本。图中显示的是该面板的前端，它是利用紧固件实现定位的。在尚未油漆的面板表面附近，一同模压的防雷击保护网清晰可见(图片来自CCS公司)

　　CCS Composites公司对美国军用V-22 Osprey倾转旋翼飞机的通道面板进行了重新设计和优化，将其从预浸料／蜂窝-芯材结构转变为带有整体肋的模压成型制品。新的结构不但降低了接触劳动，而且允许部件的整合，使制造时间从几个小时减少到仅仅几分钟。

　　既然复合材料被认为是在几乎每架军用飞机上都可以使用的材料，那么需要突破的重点则是在可能的情况下，对已经使用轻质复合材料制造出来的零部件进行重新设计和优化，着眼于降低成本和简化生产。近的一个例子是美国军用V-22 Osprey倾转旋翼飞机的通道面板。该板的尺寸大约为16 in．×14 in．(40 cm×36 cm)，厚度为0.5 in．(12.5 mm)。初Boeing Rotorcraft systems公司(以下简称“Boeing公司”，位于宾夕法尼亚州费城)将其设计为一个典型的芯材夹层结构，并通过手糊工艺使用编织碳／环氧预浸料和一种芳纶蜂窝芯进行生产。虽然这些都是标准和合格的材料，并且该部件的设计和生产方法使其实现了出色的性能和轻量化，但是生产过程所需要的过多的时间和接触劳动使它变得较为昂贵。由于在飞机的运行过程中，需要对该板进行定期拆除和重新安装，而这很容易发生意外的损伤，因此对更换面板的需要再次增加了成本负担。这些因素共同推动了V-22项目运营商去寻找一种替代方法。

模压成型通道板

　　目前，这种通道板是由CCS Composites公司(以下简称“CCS公司”，位于加利福尼亚州费尔菲尔德)负责制造的，该公司是TenCate Advanced Composites公司(以下简称“TenCate公司”，位于加利福尼亚州摩根山)的一部分。通道板经历了一个大的转变，从预浸料／蜂窝-芯材结构转变为带有整体肋的模压成型制品。新的结构不但降低了接触劳动，而且允许部件的整合，使制造时间从几个小时减少到仅仅几分钟。

　　CCS公司对压缩成型并不陌生。该公司专门成型横截面变化的部件、共固化插入件和复杂的几何形状，这些都挑战了传统的层压式方法。随着公司业务的逐渐扩大，TenCate公司的产品营销总监Michael Cichon说，CCS公司将于近搬到一个更大的工厂，因此将拥有足够的空间进行扩产。他补充说：“我们已经制造了应用于军事、航天卫星、热控制和飞机等众多领域的部件。该材料可以很容易地针对这些应用中的任一项目，通过改变纤维和树脂类型来进行订制。我们将与客户开展同步工程，以取得佳的效果。”
　　“在飞机上使用模压成型部件不是新生事物。”CCS公司的业务开发经理Matt Cano表示，并指出片状模塑料(SMC)已经被使用多年。他谈到：“SMC部件是常见的，特别是在商用飞机上，如波音737。”

MS-4H新型复合材料

　　对于V-22通道板，CCS公司选择了一个由TenCate公司开发的高性能航空级碳／环氧块状模塑料(BMC)，名为“MS-4H”。Cano说：“关于这个应用的独特之处，是认识到为显著降低生产成本和时间，BMC对于这个复合材料部件是一种更好的选择。”
　　MS-4H是一个具有优势的候选材料。它完全符合商业和军事项目的要求，且具有广泛的数据库，而且它是CCS公司在之前为Bell Helicopter Textron公司(位于得克萨斯州，V-22的合作伙伴之一)开发一项应用时，通过多年的测试和成型试验研发出来的。该材料的尺寸为1 in.×0.125in. (25mm×3.2mm)的短切单向碳/环氧预浸料组成，而选种预浸料是采用标准模量碳纤维和一种专有的TenCate增韧树脂(T_g为191℃)制成的。而对于更小的部件，TenCate公司可提供长为0.5in.(13 mm)的中等模量纤维材料，以获得更好的纤维分布和同等或更大的机械强度。这些非连续片层先被随机定位，然后在压力下加热和固化后，它们就形成了一个准各向同性的层压板。

　　Cano解释说，公司开发了一个“两步法”工艺为V-22通道板生产MS-4H材料。先，在严格的条件下生产BMC以控制树脂含量，并对其进行测试。然后将该BMC制成平面测试试件。为确保MS-4H符合项目的要求，要对该测试试件进行一个全面的等效试验程序。这一努力共花费了CCS公司一年多的时间。
    虽然纤维是不连续的，MS-4H复合物的强度要比以前的预浸料／蜂窝夹芯低，但它具有足够的机械强度，以满足面板部件的性能要求――即面板必须拥有足够的强度支撑它本身，并在飞行过程中能够保持其形状和硬度。其实，面板并不是机身性能的关键。Cano指出：“传统的夹层，实际上对于该部件的功能要求做了过度设计。”

部件和模具的设计

　　为了方便重新设计，部件模型已被Boeing Rotorcraft公司以CATIA(由法国Dassault systèmes公司开发)的格式转交给CCS公司。CCS的工程师与Boeing公司展开密切合作，重新对新部件的结构进行了设计，以实现在模压成型过程中的可生产性。通过模具设计，要能轻松的容纳轻微的部件弯曲，但必须以某种方式来复制预浸料/蜂窝夹芯设计所能实现的刚度。这个设计的解决方案是一个背面带有整体肋的面板，同时能在成型的过程中一次成型。另一个附加值的改变时防雷所需的导电铜网，以前它是和部件中外层预浸料蒙皮相连接(通过一个额外的劳动步骤实现)，现在它将被简单地压到BMC中，并作为一个整体功能共成型，Cano解释到。
　　该部件生产使用的模具是由CCS公司背部所设计的匹配金属制成的两部分模具。该模具采用了集成CAD/CAM/CAE软件程序的Pro/ENGINEER，这是一种现在被称为“Creo”的设计套件。这种设计套件是由PTC公司(位于马萨诸塞州Needham)提供的，可以使模具设计人员构建，可视和操作模具，以确保在任何金属被切割之前能准备匹配。该复杂钢制模具有内部加热和冷却部分，精细的肋细节和紧密的公差，能应对部件复杂的几何形状并可在模压压机中进行操作。Cano补充说，“我们拥有丰富的工作经验来与客户进行合作，以获得好的模具解决方案，而这终又使部件能够被更容易、更经济地制造出来。”