随着新冠肺炎疫情过去，乘客再次乘坐飞机，商用飞机的产量正在增加。航空复合材料供应链正忙于为即将到来的下一代飞机项目开发新的制造和加工（Manufacturing and Processing）提供碳纤维复合材料。

    随着全球新冠肺炎疫情的爆发，全球航空客运业在 2022 年开始复苏，预计 2023 年全年将加速复苏，使商业航空旅游业的活动水平接近 2019 年以来的最高水平。此次复苏将增加波音（美国弗吉尼亚州阿灵顿）和空客（法国图卢兹）以及整个航空供应链的生产压力。

    据航空航天咨询公司 Teneo（美国纽约州纽约市）称，2022 年COVID 法规的放松有助于刺激美国乘客航空旅行的广泛复苏。在英国，法规实施时间更长，航空旅行的复苏滞后，但也遵循类似的模式。此外，特尼奥预测，到 2023 年底，大多数全球航空旅行将在 2019年大流行前水平的几个百分点以内（见下图）。

Teneo 对 2023 年以美国为中心的乘客航空旅行的预测。图片来源：Teneo

正如 2020 年大流行开始时所预测的那样，全球国内航空旅行的恢复速度比国际航空旅行快，但 2023 年国际旅行将恢复到接近大流行前的水平。国际航空旅行的回归预示着宽体飞机的使用将增 加，包括复合材料密集型空客 A350 和波音 787，当新冠疫情来时，这两种飞机的生产速度都急剧下降。

2023 年空客和波音

    空客则于 2022 年 9 月宣布，预计需求将持续增长，空客已开始多年逐步提高飞机制造率。具体而言，空客表示，其计划在2022 年交付近 700 架飞机，尽管截至 2022 年 9 月，该公司今年迄今的交付总量为 437 架。按照这个速度，空中客车公司将交付近600 架飞机，尽管该公司表示将在今年剩余时间内增加产量以达到目标。

无论如何，到 2025 年，空客计划将产量增加到每年近 1000架，这意味着每月约 80 架飞机的产量。这样的步伐不仅给空客公司带来了压力，也给该公司的供应链带来了压力——包括复合材料航空航天供应链。

空客 A321XLR 首飞      图片来源：空中客车

空客 A321XLR 是空客 A321neo 系列中最新、最长的一款机型。这架单通道飞机专为长时间的水上航线设计，深受客户欢迎，他们订购了 500 多架。A321XLR 预计 将于 2024 年投入使用。

    波音公司在市场上的地位比空客公司弱。这家总部位于西雅图的飞机制造商在去年的大部分时间里都在让其 737 MAX 和 787 供应链重新运转。后者的交付自 2021 起暂停，等待联邦航空管理局（FAA）对制造异常情况进行评估，其中涉及一些复合材料制造的机身部分。波音公司解决了异常情况，并于 2022 年 9 月恢复 787 交付。

    波音公司在 2022 年 9 月交付了 51 架飞机，截至 9 月，今年迄今共交付 328 架。按照这个速度，波音有望在 2022 年底前交付 437架飞机，这大大少于空客的目标数量，但对于一家在过去三年中一直受到安全和制造挑战困扰的公司来说，这是一个巨大的进步。

波音和空客的长期选择

    随着 A350 和 787 的生产刚刚开始恢复正常，航空航天行业，尤其是复合材料行业面临的问题是，下一个大型飞机项目何时宣布？

    空客无需宣布新计划。它在所有主要飞机类别中都有飞机，几乎没有战略弱点。然而，波音公司相对较弱，没有一架远程单通道飞机来取代 757 并与空客 A321XLR 竞争。这一事实，再加上 737 的架构限制（不容易扩展），表明波音可能会很快宣布一项新的远程单通道计划。

    然而，开发一架新飞机需要资金（150 亿至 200 亿美元），波音公司在 737 MAX 坠毁和 787 交付暂停后面临挑战，目前仍在重建资金。尽管面临财务和其他方面的挑战，但很明显，波音公司需要开发一种新飞机，以填补其 757 曾经占据的投资组合中的空白。这是空客 A321XLR 所占据的同一空间，这是一条可容纳 200 名乘客的单通道，航程 8700 公里，是业内航程最长的窄体客机。A321XLR也有 500 多架订单，预计将于 2024 年投入使用。

在美国航空公司的波音 787

两架波音 787，美国航空公司的飞机。787 项目在 2021 的大部分时间和 2022 年的部分时间用于暂停交付，而该公司和联邦航空局解决了一些与复合材料相关的制造异常问题。幸运的是，这一时间恰逢新冠肺炎导致国际航空旅行大幅放缓。飞机的交付已经恢复。图片来源：波音过去几年，波音公司在市场上非正式地推出了一些概念飞机，测试了对各种配置和尺寸的兴趣。这包括新型中型飞机（NMA），一种比 787 更小的复合材料密集型双通道飞机。尽管 NMA 在早期设计阶段之后尚未成熟，但波音公司仍在继续评估新的无尘飞机设计方案。这架飞机可能何时公布是许多猜测的主题，但在 2023 年底之前似乎不太可能。

航空复合材料供应链管理

    与此同时，航空复合材料供应链上下的制造商正在热切地重新定位，以满足下一步宣布的任何飞机项目的需求。即使航空航天行业对下一个飞机项目的尺寸和规格不确定，我们对材料和工艺（M&P）的期望也有很多了解。

    随着航空航天行业从宽体结构转向窄体结构，人们普遍认为，无论波音和/或空客下一步开发什么飞机，都将面向一个月需求多达 100 架飞机的市场。此外，一架新飞机肯定会有复合材料机翼，也可能有复合材料机身。

    每月生产 100 套复合材料一级航空结构将需要迄今为止在商业航空工业中从未见过的复合材料 M&P 组合。这种 M&P 趋势的主要推动力将远离热压罐所代表的瓶颈，转向液体工艺，如树脂传递模塑（RTM）、树脂注入、压缩模塑和热塑性复合材料。M&P 趋势还将有利于更多的自动化、改进的过程控制、更多的零件集成、更少的人工接触和更少的紧固件。

     这种从热压罐中迁移的挑战之一是，纤维/树脂组合被考虑用于以前从未使用过的结构中。这种创新对复合材料行业是有益的，但它需要资格认证计划来证明这些材料在其预期应用中的可行性。这样的鉴定耗时且昂贵，但如果航空复合材料行业要满足下一代飞机制造的需求，则是必要的。

    预见到这些趋势，1 级和 2 级航空航天复合材料制造商正在积极努力实现其运营现代化，以满足飞机原始设备制造商的需求。在复合材料制造商开发的一些最新技术和应用中，可以看到这种对M&P 地位的争夺。这项工作的示例如下：

GKN WOT 无边织物在预成型前切割并平铺

GKN 公司为明日之翼（WOT-Wing of Tomorrow ）整体翼梁

切割并准备预成型的帝人（Teijin）无卷曲织物(noncrimp fabric)。

图片来源：GKN 公司

    一件式、一次性 17 米翼梁，用于高速飞机制造。空客明日之翼（WOT-Wing of Tomorrow ）计划采用了几种新的复合材料 M&P 技术，旨在推进机翼制造并减轻重量。WOT 中最大的结构之一是由吉凯恩航空航天公司（英国西进公司）通过 RTM 开发和制造的 17米长的一体式碳纤维复合 spar 平台。C 型梁平台的独特之处在于，对于单个 RTM 零件来说，它的尺寸非常大，并且它使用了日本东京帝人（Teijin）公司的无卷曲织物（NCF-noncrimp fabric），吉凯恩设法将其放置在工具上，而不会切割或缝褶。空客已经组装了第一架 WOT 演示机，并将进行测试，以评估设计和材料的可行性。WOT中的技术是否以及如何在飞机上部署仍有待观察。

AM|XL 公司焊接技术使用带有吸盘的末端执行器和超声波焊极来放置 Ω 长桁并将其点焊到蒙皮上。

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