图1美国航空航天材料制造技术中心（AAMMC）将推动美国大型热塑性复合材料（TPC）航空结构的生产，例如来自“用于制造适应性结构的高度自动化集成复合材料”（HAICoPAS）项目的机身面板演示验证件，以及翼肋和发动机短舱等复合材料结构件，后者是柯林斯航宇TPC结构路线图的一部分。

陈济桁

　　美国复合材料世界网站近期与Syensqo、势必锐航空系统公司以及其他美国航空航天材料制造中心（AAMMC）参与成员，共同探讨了当前资金、下一代全球最大压制成型设备规格、未来工作组织与制造项目等有关情况，以支持美国企业在未来20年内高效可持续地交付40000架以上飞机。

　　美国航空航天材料制造技术中心（AAMMC）于2023年8月提出成立，是斯波坎—科达伦地区近50家成员企业联合向美国商务部下属经济发展局（EDA）区域技术与创新中心项目提交的申请的一部分。2023年10月22日，AAMMC被正式指定为31个EDA首批资助科技中心之一。AAMMC位于横跨华盛顿州东部和爱达荷州北部的斯波坎-科达伦地区，将设在斯波坎国际机场附近一座占地50英亩、改建后达到386000平方英尺的制造工厂内，其主要工作目标是推动军用和商用飞机大型热塑性复合材料（TPC）结构技术成熟度达到（TRL）6~9级。为此，AAMMC致力于成为全球唯一一个拥有支撑热塑性复合材料成熟度提升所需全部必要装备和设施的能力中心，并计划以此加速大型TPC航空结构的认证与开发。该中心还将创建并支持美国零部件高速生产的全新供应链，使美国本土企业能够赶超全球竞争对手。

战略联盟和资金支持

　　AAMMC由50个成员组成战略联盟提供支持，涵盖TPC航空结构完整价值链上的企业以及国家实验室、教育机构、各级政府实体与组织等，以产学研共建的方式实施风险投资、劳动力和经济发展计划。尽管在2024年7月向12个指定技术中心分配4.8亿美元资助时没有获得任何资金，但预计AAMMC将在2025年分配的额外EDA资金中获得超过5000万美元资助。这笔资助将包括联邦奖励以及行业和私人资本给予的承诺。

　　AAMMC的五年预算包括7200万美元的联邦资金，以及来自波音、柯林斯宇航、势必锐、Syensqo和东丽等行业合作伙伴的共计800万美元配套资金，以及来自Lakeside公司提供的风险投资。此外，还有来自冈萨加大学、华盛顿信托银行、西部山区银行、斯波坎国际机场、斯波坎市、Accudyne系统公司、ATC制造公司等众多实体提供的大量资金与政策性支持。

航空市场需求

　　根据波音2024年的预测，到2043年全球将需要约44000架飞机，其中包括33000多架单通道喷气式客机。空客的预测也类似——未来20年将需要超过42000架飞机。不幸的是，新冠疫情后，飞机生产效率大幅下降，国际航空运输协会（IATA）报告称，飞机交付量仍比疫情前峰值低30%，导致全球积压待交付飞机数量达到前所未有的17000架，相当于现有机队的约50%，远远超过了33%左右的历史正常水平。

　　按照目前的生产水平，原始设备制造商（OEM）需要13.5年的时间清理现有的积压订单，也就是说，今天订购的飞机可能要到2040年左右才能最终交付。AAMMC的重要目标之一就是帮助解决这一短缺问题。

建立世界上最大的压制成型设备

　　热塑性复合材料零部件的快速成型和加工，离不开专用的压制成型设备。这种设备广泛用于汽车、航空航天等行业轻质耐用部件的制造，通常用于大批量生产，通过加热和加压等方式将材料成型为特定形状。这也是热塑性复合材料快速发展与应用的重要技术。

　　美国势必锐航空系统公司先进复合材料研发与技术高级研究工程师Mark Wadsworth表示，美国目前缺乏大型热塑性复合材料结构生产能力的核心原因，是本土缺少能力基础，必须依托境外才能获得大型部件的压制成型能力。AAMMC的建设任务之一，是拥有一台比近期安装在空客德国不来梅工厂更大、性能更强的压制成型设备，以满足美国下一代飞机所需的大型热塑性复合材料部件的开发和验证，推动翼肋、长桁、舱门、舱壁、加强蒙皮等部件的研发和快速制造。这台压制成型设备将是交付周期最长的一款产品，共需要2~3年的时间进行设计、制造和安装。

　　势必锐表示，目前正在制定压机设备规格，AAMMC将发出询价单（RFQ）和分配合同，并将其运送到斯波坎现场进行安装。AAMMC所需的每台设备都需要制订规范，目前包括自动纤维铺放（AFP）设备、非热压罐固化设备和无损检测（NDT）设备等。

组织运营架构与项目

　　与此同时，创始成员继续推进项目规划和合作。AAMMC架构包括一个管理委员会和技术委员会，负责协调项目提案并邀请成员参与，类似于泛欧清洁航空计划宣布项目并发布项目征询书（CfP）的方式。中心将由少数高素质的核心技术人员和员工运营，参与项目的每个联盟成员都将派出各自的骨干技术人员完成分配的工作包。中心定位非竞争性研发机构，希望每个参与成员都能够根据需要在独立的、受知识产权保护的空间内合作完成工作。中心灵活的设施条件将保证这一点。

材料供应商

　　Syensqo公司热塑性复合材料执行副总裁Fabrizio Ponte表示，AAMMC是北美首个此类型制造中心，其愿景是效仿欧盟许多已建成的技术中心，建立一个更具协作性的技术中心。该技术中心将见证波音公司作为原始设备制造商（OEM）与多家一级供应商及整个价值链上的供应商之间前所未有的合作。这在美国已经是卓越的、独一无二的，并将加速国内大型热塑性复合材料（TPC）航空结构的生产——这是长期以来一直承诺但尚未实现的事情。现在，行业将有能力演示和验证这项技术，以在下一代商用和军用飞机中应用。如果缺少大型压制成型件制造能力，美国就无法快速制造大型翼肋、舱门和机身结构。Syensqo提供一系列先进的TPC树脂基体体系，包括PEEK、PEKK、PAEK和PPS。波音公司长期使用TPC，但仅限于内饰和小型部件，美国航空航天工业界需要做好准备，并确保有能力实现更大TPC结构的高速可持续生产。

　　材料供应商东丽先进复合材料公司也是该联盟的成员之一，所有成员公司虽然在市场中相互竞争，但该技术中心将它们联系在一起，增强了各自的能力。

培训、劳动力发展

　　AAMMC的另一个关键部分是培训和发展劳动力。冈萨加大学是该中心的主要高等教育机构，西雅图华盛顿大学也是该中心的重要成员，在波音和航空航天工业的复合材料开发方面拥有丰富的经验。目前，还有位于科达伦的北爱达荷学院，该学院为航空航天工业提供复合材料技术人员课程。由于拥有众多优秀的劳动力培训机构，它们将为技术中心做出贡献，并且合作良好。正在制定的运营计划将解决不同的教育和劳动力发展组织如何参与并分享AAMMC技术中心项目。

所需条件确保支持到

　　位该技术中心已建立必要的重点和支持系统，以确保其成员企业取得成功。联盟正在倾听制造商的意见，并确保教育和劳动力项目到位，旨在满足人才需求。

　　斯波坎国际机场拥有可供开发的土地，可以支持实现TPC航空零部件高速生产完整供应链的长期目标。该机场毗邻AMMCC制造工厂。华盛顿州和爱达荷州政府正在共同努力实现这一愿景，多个城市和县都参与其中。AAMMC技术中心提案耗时2年才得以实施，目前已被选中并获得初始资金，中心将更加致力于加速这项技术的发展和零部件认证工作。

　　联盟已经确定了所涉及的工艺和材料，并根据需求制定了能力和设备清单，每个成员都有具体的技术路线图。成员中的大多数也参与了HiCAM项目——NASA的高速复合材料飞机制造项目，该项目旨在解决更快速生产复合材料飞机的需求，以满足全球对轻型运输飞机日益增长的需求。然而，该项目的目标是将多项技术推进到TRL 4。技术中心则致力于推动技术进步至TRL 5甚至更高水平。因此，现在实际上拥有从HiCAM项目继续向前发展的接续项目，这将加速TPC生产与应用，一切都将服务于加速飞机的制造。