热塑复材促进卡邦公司技术发新芽 制造结硕果

        航空结构一级供应商卡邦公司转变为 21 世 纪热塑性复合材料和多个新市场的领导者。

                                              卡邦在红橡树（顶部）和米利奇维尔（Milledgeville）

                                              （底部） 工厂生产各种复合材料航空结构。

        卡邦（Carbon Aerospace- 美国得克萨斯州红橡树）是一家复合材料和金属航空结构的一级供应商，拥有

160 万平方英尺的制造空间，分布在三个地区：

                  1.  总部 772000 平方英尺(德克萨斯州的红橡树)；

                  2.  米利奇维尔(Milledgeville )  65 万平方英尺，在佐治亚州；

                  3.  罗永（Rayong）泰国 15 万平方英尺。

        这是一只凤凰，于 2021 年 5 月 1  日崛起，成为 一 家更强大的私人实体，由股权公司阿灵顿资本合伙人（ACP， Chevy Chase， 美国马里兰州）从凯旋集团（美国宾夕法尼亚州伯温）的航空航天结构部门购。

        该公司的大部分领导层和员工都得到了保留，这是一种优势， 卡邦（Qabon）首席执行官皮特·威克（Pete Wick） 说，他曾是 Triumph 公司的执行副总裁。 “ 你找不到比这更好的员工，他们有更好的职业 道德和成功的决心。我们的员工和领导层有几十年的 经验，并长期从事这项工作。  ”他解释说，就规模而 言，卡邦（Qabon） 介于少数几家非常大的一级航空结 构供应商之间，如 Spirit AeroSystems（美国堪萨斯州威 奇托市）和 GKN Aerospace （英国 Redditch 市） ，以 及无数规模较小的供应商，这些供应商的利润率传统上很低，导致缺乏持续投资。“在以前的所有权下，我们也面临着同样的斗争，但现在我们终于有了重塑这项业务的支持，并将其推向应有的水平。”

        该公司的愿景声明是“重新构想航空结构”。 威克解释道，这一概念“不仅是为了让我们拥有完全可靠的声誉， 而且是非常敏捷的。我们的承诺是高质量 的产品、准时的价格和有竞争力的价格，同时也是快速响应和准备好满足未来项目的需求。”，卡邦（Qabon） 的工程主管埃文·杨（Evan Young） 说。“ 公司名子带 ‘Q’， 表示我们对碳纤维复合材料使  命，专注于质量，有自己的特点。 ”后者包括该公司 正在申请专利的热塑性复合材料（TPC）感应焊接技 术，其基于 TPC 的 Helios 除冰/结冰保护系统专利，  以及其在先进空中机动（AAM-advanced air mobility）和新太空市场的最新合同。

        参观两个设施

        米利奇维尔(Milledgeville )和总部（红橡树）工厂规 模巨大；参观需要几个小时。 总部（红橡树）每年加

工约 350000 磅热固性复合材料，生产约 23000 个零、组件 。 米利奇维尔(Milledgeville )为总部（红橡树）提供 零件，因此其零件数量甚至更高。 总部（红橡树） 是    最大和最新的场地，建于 2013 年，但其历史可以追溯  到著名的飞机制造公司  沃特（Vought） ，以 F-8 十字军、 A-7 海盗、 B-2 隐形轰炸机和湾流 G550 公务机的机翼、 V-22 鱼鹰尾翼等而闻名。其位于得克萨斯州大 草原的马歇尔街工厂和附近位于达拉斯的杰斐逊街工厂总计 600 万平方英尺。在 2010 年收购沃特（Vought  ） 后， Triumph 将杰斐逊街的大部分工程合 并为总部（红橡树）， 总部位于达拉斯以南， 专为大 型集成结构设计。它还生产金属结构，而米利奇维尔 （Milledgeville） 和罗永（Rayong） 是 100%的复合材料。

        米利奇维尔（Milledgeville） 工厂由诺斯罗普 · 格    鲁曼公司（美国弗吉尼亚州福尔斯彻奇）于 1975 年建 造，用于为美国海军航母打击部队建造 F-14 、F-111 和A-6 战斗机/轰炸机以及 E-2C 和 EA-6B  电子战飞机。

目前的生产包括波音 787、湾流 G650 公务机的零部件，以及巴西航空工业公司（巴西圣保罗）  E2 E190 、 E195 和 E175 喷气式飞机的升降舵和方向舵。自 1983  年以来，米利奇维尔（Milledgeville） 还为波音 767 制   造了商用和军用 CF-6 反推力罩，自  1992 年以来，还   为波音 777 机翼制造了襟翼、副翼和扰流板。自 1998  年以来，  这两个工厂都为 V-22 鱼鹰倾转旋翼机制造了零件。 杨说：“ 总的来说，  米利奇维尔（Milledgeville）

生产中型到大型复合材料结构，而总部（红橡树）生产大型到特大型组件， 例如诺斯罗普 · 格鲁曼公司的全球鹰和海卫一 HALE  （高空长航时）无人驾驶飞机  的 131 英尺机翼。  ”  米利奇维尔（Milledgeville） 为总部（红橡树） 提供了大约 400 个零件号。

                       在米利奇维尔（Milledgeville） 工厂的六个粘结室中的一个粘结室进行复合材料铺层。

                       总部（红橡树）的大型零部件能力包括这种新型 Fives 80 英尺五轴修切和钻孔工作站。

        这种组装尺寸的差异可以从两个站点的排列方式中看出。米利奇维尔（Milledgeville）约 126000 平方英尺的大部分铺放和粘合业务被分为六个粘合工作区，而总部（红橡树）有两个工作区， 最大的一个占地65000 平方英尺。   米利奇维尔（Milledgeville） 有三个主 要的装配厂房，而总部（红橡树） 建筑的三分之二专   门用于装配，有四个独立的隔间， 延伸 600 英尺，大   小可容纳例如 HALE 机翼的全系统集成。  “ 当机翼离开我们的工厂时， ”杨指出，“ 它安装了所有的飞行控制、起落架、电气、液压和防冰系统，并进行了结构测试。这是一种独特的能力。这两个工厂都为卡邦（Qabon） 提供了强大的制造规模，从详细的零件制造 和台式组装到交付给飞机制造总装线的大型、完全集成的结构模块。 ”

        总部（红橡树） 也是该公司的高温复合材料卓越中心，生产 F135 发动机的高压压缩机管道。杨说：“ 我们在聚酰亚胺、双马来酰亚胺和预陶瓷材料方面有 丰富的经验。 ” 。 总部（红橡树）的所有四台热压罐都具有高温性能，其中三 台长 60 英尺，直径 15 英尺。米利奇维尔（Milledgeville） 的六台热压罐从 65 英尺长 x 12 英尺直径到 8 x 20 英尺不等。这两个工厂都有多  套 45 英尺和 60 英尺长的 Gerber（美国康涅狄格州托尔兰）快速帘布层切割机、大型数控修剪和钻孔中心、 Fives（美国肯塔基州希伯伦） 自动铺带/铺丝（ATL/AFP）机和自动无损检测（NDI） 工作站。在过 去的一年里，这两个工厂都升级了这些功能， 并改造    了公司的数字基础设施，用一套优化的复合材料和制造管理套件取代了传统系统。

        热塑性复合材料

                                                                         焊接热塑性复合材料

                             卡邦（Qabon） 获得专利的 UD 复合材料机器人感应焊接技术（顶部）已被

                             提升到闭盒航空结构的 TRL 5，例如在 CAMX 2021 上展示的翼盒演示器（中间）

                             和该飞行控制演示器（底部）。

        卡邦（Qabon） 还投资开发 TPC 技术。 杨说：“ 我们正在申请专利的 UD （单向） 碳纤维热塑性复合 材料感应焊接工艺使我们能够焊接不同厚度的弯曲结构，并且能 一侧通路焊接。 ”

        卡邦（Qabon） 的热塑性塑料首席技术专家约翰·蒙西斯（John Monsees）解释说，这项技术的独特 之处在于它如何隔离 UD 碳纤维增强塑料（CFRP）层  压板内感应电磁场产生的热量。“ 我们可以非常精确   地控制焊接线界面的能量，例如， 这使我们可以在没   有工具的情况下焊接零件，而且我们获得了比其他公   司公布的更高的强度特性。 杨讲述了卡邦（Qabon） 在CAMX 2021 上展示的焊接聚醚醚酮（PEEK） 和聚芳醚酮（PAEK）层压板的结果：“ 我们的感应焊接接头 显示出 6.5-6.75 ksi 的单搭接剪切强度，比行业标准的机械紧固件共固化接头高出 30-40% 。 ”

        “我们也有独特的方法来设计感应焊接头，”蒙西 斯补充道，“ 并正在扩展我们建造的六轴机器人末端  执行器，以提供高效的过程控制。因为我们只需要进 入一侧， 所以我们可以快速焊接小型飞行控制。 ”杨 说，卡邦（Qabon） 正在追求这种低风险的， 作为第 一 个生产计划的低批量零件，并且已经证明了该能力达到技术准备水平（TRL）5。他指出，卡邦（Qabon）的焊接速度为 0.5 英寸/秒，大约是标准航空航天自动铆接速度的 10 倍。

        卡邦（Qabon） 公司将这项技术视为下一代航空航 天飞行器的推动者。  杨说： “ 这使我们能够使用基于  龙门架的机器人，将大型专用工具转移到模块化组装   工作站 。 ” 。“ 这使我们能够快速组装多种不同类型   的结构。  ”在美国俄亥俄州代顿空军研究实验室完成   的一项研究中，卡邦（Qabon）将相同机身设计但无人 机生产率的热固性复合材料与热塑性复合材料进行了比较。 杨说，为了每天制造 10 套零件，每年建造 2500套零件， 需要额外的热固性材料冷冻柜和热压罐以及 9套工具，  而热塑性零件只需几分钟就能成型。他补充 道：“ 由于更多的自动化，制造碳足迹减少了 39%， 工具减少了 87%，劳动力减少了 64% 。 ” 。 一项内部 研究还表明， 如果每年要制造 60 套以上的项目应考TPC 。 杨说： “ 这是我们与所有客户进行讨论的结果 。 ”。

        卡邦（Qabon） 的 Helios 专利防冰系统也是基于TPC 的。杨解释道：“ 它使用了一个非常薄的加热器 元件，可以安装在机翼结构上， 所以它不仅适用于新飞机的设计，也适用于改装。你只需取下传统的系统，如气动橡胶靴，   然后重新安装我们的薄结构，就 可以节省重量和维护成本。 ”这项技术还可以实现飞 机的高效电气化。  杨说，目标是“ 提供一个交钥匙系 统：加热结构、线束、配电元件和驾驶舱控制器，所有这些都装在一个标有卡邦（Qabon） 的盒子里。 ”

        米利奇维尔（Milledgeville） 粘接室

        参观米利奇维尔（Milledgeville） 之旅从 1 号粘接室开始， CF-6 反推罩、波音 777 扰流板和 G650  小

翼、扰流板和后缘都放置在这里。Virtek（加拿大安大略省滑铁卢市）和 Aligned Vision（美国马萨诸塞州切 姆斯福德市）的激光投影仪安装在所有粘接室的头顶上。

Milledgeville 2 号粘接车间

                                        CF-6 反推罩上铺放已经从背景中看到的凹模具转移到凸模具上

                                     （顶部） 。机翼襟翼叠层（底部）具有多个机加工蜂窝芯袋。

        在这里，  CF-6  反推罩铺放台使用两个激光投影仪，工具两侧各一个， 这是必要的，因为零件的曲率。 米利奇维尔（Milledgeville） 价值流经理韦斯利·斯派尔斯（Wesley Spires） 表示：“ 这些零件被放置在凹模具上，然后转移到凸模具上进行热压罐固化。 ” 。对于 G650 后缘，他继续说道，  “ 我们铺设并固 化复合材料底部和顶部蒙皮，然后在第二个热压罐循   环中共同粘合这些蒙皮。 ” 这种具有多个粘合和热压罐 步骤的组件在米利奇维尔（Milledgeville） 和总部（红橡树） 工厂很常见。  斯派尔斯接下来指出了在总部（红橡树） 组装的 HALE 公司机翼的细节部件，包括 前缘、后缘、副翼、翼梁和两个带内部肋和挡板的扰流板。

        2 号粘接室容纳了 777 机翼的襟翼（一个外侧，一 个内侧）、扰流板（五个外侧，两个内侧）和外侧副翼 的叠层。 斯派尔斯指出，其中最大的有 32 英尺长。在过道的另一边，玻璃纤维预浸料部件被放置在这些组 件上，包括肋。 一块黑色的隔板放在一个 777 大型襟翼的铺放旁边。 斯派尔斯说： “ 我们自己做拼盘。 ”。许多都是使用 Airtech International  （美国加利福尼亚州亨廷顿海滩）的一种名为 Airpad 的非硅橡胶材料制成的。在这个房间的后角， 一名技术人员用真空膜卷制 作袋子，  并将这些袋子与每个零件所需的耗材装在 一起。这些都是每天安排的，并运送到每个工位。

        4 号和 5 号粘接室为巴西航空工业公司 E2 飞机生产车间。该项目始于 2013 年，包括三个机型的升降舵，但三种机型的舵相同。 斯派尔斯说：“ 方向舵使用 多个梁 。 ” 。“ 我们先铺好第一层蒙皮，然后把梁放在 三个不同的心轴上。  ”每个梁的叠层都用桥式起重机吊 起，然后放在蒙皮铺层上。心轴上的销与蒙皮工具上  的孔对齐。梁- 蒙皮界面处的胶条是由 UD 预浸料在车 间制成的， 这是复合材料蒙皮-桁条组件的标准做法。粘合室 4 旁边是网状粘合剂室。在这里，在一个通风的喷漆室中，将一种特殊配方的粘合剂喷涂到 CF-6反推罩的芯部上。

6 粘接室号机器人铺放工作站

                        该 Comau 机器人工作站可为波音 787 零件自动 铺放和预浸料铺层去毛刺，但也可

                        用于太空飞行器零件。

        6 号粘接室容纳了一个 Comau（Grugliasco，意大利）机器人工作站， 用于生产 787 机身筒体剪切带。

Spires 表示，在新冠肺炎之前，   787 的生产率为 14/月，需要两个工位手工将帘布层铺在心轴上。他说：

“ 机器人工作站只需三名技术人员就可以加快铺放速度，以满足我们的费率要求，从而节省 25%的劳力。 ” 。 一个有六个管状附件的蜘蛛状部件目前在机器 人工作站中。作为太空飞行器的二级结构，它正处于 制造优化的最后阶段。 斯派尔斯补充道：“ 我们在这个工作站中有能力用于未来的太空飞行器工作。 ”。

        米利奇维尔 AFP 、 热压罐 、NDI、组装

两个 Fives AFP 工作站为 V-22 鱼鹰倾转旋翼舱（形成发动机吊舱的底部）和主起落架舱门制造铺放 。 斯派尔斯说： “ 这个区域也是我们为 HALE 公司机 翼铺设 45 英尺梁的地方。 ” 。 一个 7.5 英尺高、13 英尺直径的实体模型固定装置位于一个角落。它代表了即将在这里建造的太空运载火箭结构的大型搁置工具。 斯派尔斯说： “ 我们将使用这个车间的大容量起重机来旋转和操纵铺放工具。 ”。

        在 45 英尺长、15 英尺直径的 6 号热压罐外的暂存 区中，具有用于 V-22 反应器的铺层的各种凹模具等待固化。 V-22 装载坡道/门也准备在该车间进行固化。附  近是 ASC Process Systems （美国加利福尼亚州巴伦西亚）提供的 65 英尺长、12 英尺直径的 7 号热压罐的暂存室。相邻的 CNC 修切室里装满了真空修切工具和11.8 英尺宽 x 30 英尺长的 Belotti（意大利 Suisio）CNC 机加工作站。来自不同供应商的七个这样的数控  加工工作站分布在卡邦（Qabon） 的三个生产基地。斯 派尔斯说：“ 所有 777 襟翼和 E2 部件都在这里进行了 修切 。 ” 他指着 E2 后缘部件说，该部件正在进行铣削以减轻重量。

        斯派尔斯说，主要的热压罐区域容纳了四个热压罐，直径 8- 12 英尺，长 20-50 英尺，主要用于固化777 个零件。在我们离开的路上， 我们采访了 G650 扰 流板的首席技术员格温·福斯特（Gwen Foster），她刚 刚庆祝了在这里工作的 46 周年，并表示她仍然非常喜欢自己的工作。

        三个大型 NDI 中的第一个

米利奇维尔 NDI 和组件

                        该工厂的三个自动 UT 检查工作站之一，具有用于 TTU 扫描的双 Kuka 机器人（顶部），

                        以及用 于组装巴西航空工业公司 E2 方向舵和升降舵的五个夹具之一（底部）。

        米利奇维尔（Milledgeville） 地区有两台通用电气（美国马萨诸塞州波士顿）  超声波检测（UT-ultrasonic testing）装置，一台基于机器人，一台以龙门架为基础， 以及一台 Panametrics 股份有限公司（美国马萨诸塞省沃尔瑟姆） 龙门式 TTU-through transmission （通过传输）超声波检测机。所有飞机都配备了喷水 器，用于检查 V-22 、 G650 和诺斯罗普 · 格鲁曼公司飞  机项目的发动机收发舱、 777 襟翼和零件。附近的另 一 个无损检测区域包括一个 Marietta 无损检测（美国佐 治亚州 Marietta）DDAX 射线室和两个大型 C 扫描箱—— 一个是脉冲回波相控阵 UT 系统，用于检查巴西航空工业公司的控制表面，另一个是用于 777、巴西航 空工业、  V-22 和 G650 复合材料零件的反射板检查系    统（为致密复合材料零件提供降低信号噪声的扫描）。Spires 说： “使用这些机器进行 C 扫描需要两班倒。 ”。他指出，由波音公司提供并计划于 2022 年 10  月安装的新型自动超声波扫描系统（AUSS- Automated    Ultrasonic Scanning System）将使用相控阵 UT 在四小时内完成相同的扫描。

        在两个大型装配区域中的第一个区域，正在装配   G650 固定内侧后缘，包括三个粘合的复合材料零件，各种部件和系统都机械固定在这些零件上。接下来是   G650 小翼站。此外，还有一个用于组装 HALE 公司机 翼细节部件的夹具，然后是用于组装 777 扰流板、767密封梁和下压板的区域。 一个扰流板是接收铰链和配件，用机械紧固件连接。 斯派尔斯说，这些将得到 一 个“ 盖帽密封-cap seal” 。“ 两名技术人员在每个紧固件的 顶部手工涂上这种橡胶聚合物密封剂，并在满足精确 要求方面做了专业的工作。 ”接下来，正在组装的 CF-6收发信机由三个粘合的复合材料部件组成—— 内蒙皮、外蒙皮和 C 形通道。六扇由客户提供的铰链式阻流门沿半圆跨颈的下圆周安装。

        在最后的无损检测区域， 787 抗剪连接件正在较小 的超声波储罐系统中进行检查。另外还有几个 CNC 单

元，包括一个 Belotti MDL 5036 微调工作站和来自Diversified Machine Systems （美国科罗拉多州科罗拉   多斯普林斯市 DMS）的单个轨道上的两个加工头。在DMS 工作站的对面，有一台全球 DEA 坐标测量机（CMM-coordinate measuring machine ） 和一台用于几何扫描的徕卡激光跟 踪器， 均由 Hexagon ManufacturingIntelligence  （英国科巴姆）提供。AMETEK（美国宾夕法尼亚州 Berwyn）与 Creaform（加拿大魁北克省Lévis）合作，还新安装了 CUBE-R  自动三维扫描坐标测量机（CMM）工作站。这个封闭的 4.1-x 4.1-x 3.1米的工作站使用了一个安装在机器人上的光学 3D 扫描仪，据报道，该扫描仪每天可以测量数百个零件，精度为 0.08 毫米。

        就在最后的 NDI/修切室之外是一个喷漆室，有三个准备室、 三个喷漆室和两个烘干炉。 斯派尔斯说：“ 只有 E2 、 G650 和 777 扰流板部件在这里得到了最后   的喷涂面漆 。 ” 。“ 所有其他部件都只涂底漆。 ”在喷漆  室旁边，  大楼的这一端有一个很大的运输区， 里面装    满了成品 777 副翼、  787 抗剪带和 777 带子和角片。对 面是第二个组装区，   来自 Ascent Aerospace（美国密歇  根州马孔布）旗下奥德赛工业公司（美国密歇根市猎    户座湖）  的五个大型固定装置用于组装巴西航空工业    公司 E2 方向舵和升降舵。 斯派尔斯指出，这里看到的 右侧和左侧升降舵包括集成的桁条加筋蒙皮和肋，并以每月 4 个的速度生产。

        总部（红橡树） 铺放、粘结和粘结后

        总部（红橡树） 工厂总经理戴尔·库珀（DaleCooper） 表示：“ 热固性复合材料的铺设和粘合后操作占了这里三分之一的生产空间。  ”。其余部分的特点是 有一个 42 英尺高的宽敞生产空间， 用于大型组装和集成操作。穿过总部（红橡树） 最大的 6.5 万平方英尺的粘接车间， 我们看到了中等尺寸的 V-22 鱼鹰倾转旋翼 零件，这些零件是使用桌面手工铺放操作和加热压实   台制成的。这将扩展到贝尔飞行公司（美国得克萨斯   州沃思堡） 525 Relentless 机身以及海卫一 HALE 飞机   55 英尺长机翼蒙皮和翼梁的大型复杂轮廓结构部件的额外生产区。与米利奇维尔（Milledgeville） 一样，激光投影系统被用于各种铺放站。

        参观停留在 F135 发动机高压压缩机管道的生产 区。首席制造工程师弗雷德·阿代尔（Fred Adair） 解 释道：  “在最终的高温固化之前，   该产品会经过几个铺 层和低温减粘循环。  ”。他在复合材料领域的丰富经验 始于1982 年，当时他通过沃特（Vought  ） 的子公司   加入了该公司。 “在某种程度上，工厂的建造考虑到了这种高温能力，这里所有的热压罐和主烤箱都是为支持这种生产而设计的。

     湾流 G600  水平尾翼 HTP 生产

                        G600 水平尾翼（HTP）包括使用 Accudyne自动桁条成型机（顶部） 制成的 CFRP

                        桁条，这些桁条放置在 ATL 蒙皮（底部）上并在热压罐中共同固化。

        接下来，参观将进入第二个粘接室，其中包括湾流 G600 水平尾翼和 HALE 机翼的操作。尽管总部（红橡树） 的铺层和粘合操作主要通过手动铺层完成，但该车间由 Fives 五轴 ATL 机和 AccudyneSystems 股份有限公司（美国特拉华州纽瓦克） 自动桁 条成型机控制。这些用于生产 G600  水平尾翼， 包括   40 英尺长的蒙皮和精密的网状修剪桁条，这些桁条在这里组装并在热压罐中共同固化。

        离开第二个粘接室， 粘接后操作跨越多个区域，这些区域容纳了一系列数控修整和钻孔工作站，以及自动化 UT 和 X 射线 NDI 设备。戴尔·库珀说：“ 我们最近投资扩大了我们的大型零件能力，增加了一个  Fives 80 英尺、五轴微调和钻孔工作站，以及一个    Genesis （美国爱荷华州达文波特） 60 英尺的机器人UT 系统， 该系统支持直通传输和相控阵检查。 ”

        总部（红橡树） 的生产力和认证

        总部（红橡树） 工厂的其余部分展示了卡邦航空航天公司提供的主要结构组装、系统集成和功能测试。支持这些组装计划的是，金属零件来源于全球供  应链，而复合材料细节则垂直整合自红橡树的铺层/粘 合车间以及卡邦（Carbon） 在罗永（Rayong） 和米利奇维尔（Milledgeville） 的其他工厂。

总部（红橡树） 生产力

                        加热的压实台可以快速预浸料铺层去毛刺（顶 部），这款 Genesis 机器人 NDI 工

                        作站可以在30 分钟内扫描大型结构（底部） 。

        总部（红橡树） 最大的复合材料组装项目包括海  卫一 HALE 机翼和 V-22 尾翼。海卫一（Triton）131 英尺长的机翼组件占据了整个装配大厅。这里的一个主要特征是一个 145 英尺长的测试夹具，用于拉伸每 个海卫一（Triton）机翼的正负偏转，然后通过 UT 检查将其送回，以验证蒙皮和结构网格之间粘合的完整 性。 库珀说，这说明了总部（红橡树）在结构测试工 程方面的能力。“ 我们安装应变仪， 进行这种类型的测 试，并在组装过程中安装飞行测试应变仪，这对我们 的客户来说是一种附加值。例如， 随着新产品的推出或重大配置的升级，这是必需的。 ”

        卡邦（Carbon） 公司正在为波音 T-7A 红鹰教练机 完成几个大型结构的制造。该项目的金属结构生产目前处于工程和制造开发（EMD- engineering andmanufacturing development） 阶段，是下一个装配区，就   在 HALE 飞机装配间之外。 库珀指出：  “ 我们正在安装疲劳、静态和飞行测试物品的所有应变仪和仪器接线。 ”。

        接下来是总部（红橡树） 工厂 50000 平方英尺的敏捷制造中心，该中心提供研发和测试支持， 例如，用于进行航空 母舰跌落测试鉴定的大型测试夹具。 杨说： “ 这是一个模拟飞机在航母上降落的复杂测试。 ” 。“ 我们完成了 F-35 和 CH-53K 结构的测试。 ” 一个同样高的 30 万磅拉力测试台用于工程验证。 杨指出：“ 唯一一个这么大的非原始设备制造商测试台是在NIAR(美国堪萨斯州威奇托市)， 用于大型商用飞机测试。 ” 然后， 他指着巴西航空工业公司 E195-E2 升降舵，这是一个实际的认证测试品：“ 我们将完成该部件的静态和疲劳测试，   该部件 90%是复合材料。 ”

        后侧角落是一个完整的测试实验室，有 15 台材料 测试系统（MTS，美国明尼苏达州伊甸草原）机器和 环境室。  杨指出：“ 我们可以从简单的试片到全尺寸的 集成结构进行测试。  ”。相邻的 6000 平方英尺的研发   搁置室包含一个专用的高温烤箱、 热压罐和压机。 杨   指出：“ 我们可以支持从概念到原型再到低速率初始生 产（LRIP- low-rate initial production） 再到全面生产的项    目。 ”。他补充道：“HEXA eVTOL 的第一个结构（见  下文） 在这里被原型化，然后转移到我们在泰国的工厂。 ”。

        UAM 的容量

        参观在热塑性复合材料实验室短暂停留，然后进入 总部（红橡树）四个装配间中的另一个，与 HALE装配间平行，同样长。它大部分是空置的，库珀指出， 总部（红橡树）大约有 60%的开放容量，“但随着 新冠疫情后经济的增长，我们看到了更多的机会，并有望开始填补这一空缺。 总部（红橡树） 是我们进入新市场的关键部分，如城市空中交通（UAM- urban airmobility）。 ”

        在这个厂房的中间，坐落着一架为 LIFT aircraft（美国得克萨斯州奥斯汀）生产的超轻型 HEXA  电动 垂直起降（eVTOL- electric vertical takeoff and landing）飞 机。“ 然后， 这些零件被送到这里，组装成一个完整的 组件，准备交付。 2021 年开始生产，进行初步制造开发，团队正迅速朝着低速率的初步生产迈进。 ”

卡邦（Carbon） 正在为 LIFT Aircraft 公司

                                                      的 HEXA eVTOL 超轻型飞机生产复材机身。

        在美国，HEXA 根据 FAR 第 103 部分，即动力超轻型分类， 被批准飞行， 不需要或不提供 FAA 认证。然而，它的空载重量必须小于 254 磅，只能携带 一人，在水平飞行中不得超过 55 节。 库珀说： “ 你不必    是持有执照的飞行员就可以驾驶它。 ” 。LIFT Aircraft    目前的商业模式是在美国为公共航班开设 25 个机场。  “LIFT 计划用几辆车开始一次旅行， ” 他说，“ 他们已经 有大约 15000 人购买了飞机的机票。 ” 第一个 HEXA 垂 直起降机场计划于 2022 年晚些时候开放。  HEXA 的制 造量平衡是针对军事应用和货运变体 。LIFT Aircraft 获 得了美国空军 AFWERX 敏捷首要计划授予的 SBIR 第一阶段和第二阶段拨款，该计划旨在整合 eVTOL 飞机。目前正在讨论一系列商业应用的货物变体。

        越来越大

        威克表示，无论是在能力还是投资方面，卡邦（Carbon） 都处于有利地位。“我们知道我们的战略适 合性，我们可以在此基础上填补这些设施，   同时继续  长期开发技术。我们对无人机和新太空市场以及我们  在这两个市场建立的关系感到兴奋。太空的大型结构  和完整的无人机机身非常适合我们，随着这两个领域需求的增加，我们可以帮助加快主制造商生产能力。

        我还认为这十年将迎来一场 热塑性复合材料革命 。无人机市场将开始大大激发人们对我们开发的技  术的兴趣， 包括 Helios（见下图）。但热塑性焊接也将使下一代单通道商用飞机成为可能。在新冠肺炎之前，波音公司和空中客车公司正在讨论下一代生产率 接近每月 100，这在热固性复合材料技术下是不可行的。 ”

        威克表示， ACP 已向领导团队提出挑战，要求其  通过有机方式和收购方式实现增长。 “ 我们有六个战略 目标，  ” 他补充道，  “但我们不会仅仅为了做大而购买   任何东西。我们正在寻找互补但也能给我们带来优势   的技术，  我们打算扩大我们在欧洲的影响力。 ” 然而，他的首要任务是继续填补总部（红橡树）、 罗永（Rayong） 和米利奇维尔（Milledgeville） 的产能。“ 我想扩大我们的军事和商业投资组合，我对确保在发动机导管和整流罩方面进行更多工作的潜力感到兴奋。在很短的时间内， 公司成功地将其名称为人所知。我们手头有重大机会。这是卡邦（Carbon） 公司有史以来规模最小的一次。 ”

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                             注： 本文根据 2022.3.28《 Plant tour: Qarbon Aerospace,Milledgeville, 

                                                   Ga. and Red Oak, Texas  》， 以及网上 其它资料， 整理编辑。

杨超凡     2024.2.4