现在好多航空公司计划制造空中出租车,进入“打飞车”的时代。
据碳纤维体制品厂家研究发现,到2035年,价值320亿美元的乘用车市场将带来23000架eVTOL飞行器的需求。
如果没有数以千计的eVTOL(电动垂直升降)飞行器在服务启动后做好运送乘客的准备,那么,“打飞车”的时代估计很难到来。
如果打飞车的人群依赖于汽车般的车队规模和碳纤维结构,这些公司可能要从零开始了。
到目前为止,全球没有一家公司每年生产的飞机数量可以超过700架,主要原因市场需求小且产品结构非常复杂。
大规模生产的飞机基本上不存在,因为没有足够大的市场空间,另外,实现这一目标需要达到的投资水平也十分巨大。
ICON Aircraft公司设计的ICON A5新式“轻型运动飞机”,操作简单、能抵抗危险旋转,飞行员和乘客都可以在一个开放、通风的驾驶舱中乘坐的状态。
Icon A5主要采用碳纤维制造,因产量低,导致其发展受限。从2014年开始,只生产了65架飞机,售价40万美元。
碳纤维虽可以减轻产品重量且增加强度,但碳纤维制造过程太复制,成本高。
像Icon这种打造飞行器的公司里,大多使用多个转子和提供升力的机翼,机身造型也很新颖,有望在十年内成为人们通勤和城市间快速移动的新方式。
碳纤维与空中飞车
碳纤维因其重量轻、强度高而令人称道,但制造起来却很困难。
01、ICON的A5飞机有370个独立的碳纤维部件,总面积达1万平方英尺(约929平方米)。所有碳纤维材料都必须手工堆叠,然后手工粘合成70个组件。
02、2019年1月,Beta展示了其原型机,可能是迄今为止飞行速度最快、最大的垂直起降飞机。
Beta的目标是2024年开始生产商用飞机,已经与北卡罗来纳州的碳纤维制造商Blue Force展开合作。
03、该公司CEO凯尔·克拉克(Kyle Clark)认为,这种合作关系应该能确保Beta的最终产品是实用的,在经济上是可行的,而且它将充分利用碳纤维的优势。
此外,Blue Force正在不断开发或试验新的复合材料制造技术,包括热塑性复合材料,这是一种树脂在加热时会软化的碳纤维。
解决方案
如果说Icon给我们提供了一个警示故事,另一家新的飞机制造商可能会成为eVTOL的灵感来源。
总部位于阿肯色州本顿维尔的Game Composites公司由沃尔玛的继承人斯图尔特·沃尔顿(Steuart Walton)创建,正在开发一种由复合材料制造的飞机,作为简化碳纤维生产的一种手段。
到目前为止,包括原材料、设备和工资在内,Game Composites在原型机制造过程的花费只用了大约300万美元。
它关注的一个因素是对可修复性的需求,指出了要在现场修复破损而不需要更换整个部件的挑战。
该公司的产品叫做GameBird,在其制造过程中使用了一种被称为湿法叠涂碳纤维的材料,这种材料要求工人在铺层过程中手工将树脂添加到薄片上。
此方法比更受欢迎的“预浸材料”(树脂注入碳纤维片)更耗时,但更容易地修复。
在Icon,维纳斯专注于将汽车级别的生产策略引入飞机制造厂,引进激光等技术来指导工人进行材料修整,以提高这一过程的效率,并培训员工进行多种操作。
Icon或许已经熬过了痛苦的头个十年,并开始计划为该行业提供碳纤维组件了。
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