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未來，圍繞金屬和復合材料部件的成形、加工與裝配，飛機制造將朝著“大”、“精”、“省”的方向進一步發展，從而帶來新的挑戰。針對這些趨勢和挑戰，本文關注了未來飛機制造的6個熱點主題，這些主題將是今后一段時間內飛機制造領域的發展重點，也將是航空制造業競爭力的集中體現。

白與黑的較量

波音787和空客A350客機在復合材料用量上的競爭一度是業界的焦點，也讓人們認識到，碳纖維復合材料已經首次替代鋁合金，成為未來雙通道客機的首選材料。碳纖維復合材料這種黑色塑料似乎一夜之間橫掃了其白色前輩——鋁合金。

面對碳纖維復合材料咄咄逼人的攻勢，以美鋁公司為首的鋁合金供應商也展開了反攻，針對復合材料的弱項開發更先進的鋁合金材料。第三代鋁鋰合金就是這“白與黑的較量”中的重要籌碼。新開發的2099型鋁鋰合金，比現有的7150型鋁合金在對抗片狀剝落腐蝕上要高出一大截。與碳纖維復合材料相比，鋁鋰合金材料不僅氣動性好、防腐能力強、可回收，并且重量還要輕10%，制造、運行、維修成本要低30%，總體的風險更低，而且已經用到了波音787、空客A350和龐巴迪C系列飛機上。

與此同時，碳纖維復合材料制造商也在研究降低成本、提升質量的方法。非熱壓罐（OOA）成形一直是業界創新研究的重點，包括先進的常溫固化樹脂體系、自加熱的制造工裝，以及模壓成形、微波固化和激光固化等方法。目前在非熱壓罐領域，已經取得了眾多豐碩的成果，比如洛馬制造出的先進全復合材料運輸機（ACCA）、波音和洛馬分別應用非熱壓罐成形的自動絲束鋪放（AFP）工藝制造大型部件等。此外，為了解決復合材料切削和鉆孔中的分層、速度慢和刀具磨損問題，洛馬聯合刀具供應商開發了化學氣相沉積（CVD）金剛石涂層刀具，大大提升了加工效率和質量；洛馬和波音還在積極破解復材-鋁/鈦金屬板材鉆孔的尺寸精度難題，并取得了積極效果。

在可預見的未來，碳纖維復合材料和先進鋁/鋁鋰合金的競爭還會加劇，這對于飛機制造業來說是一個好消息，因為這個競爭將使得飛機機體結構在重量、成本、可靠性、維修性上有較大的提升和改進空間，并給帶來他們更多的設計選擇。