INVENT携手SUSTAINair推动航空循环经济

欧盟地平线2020项目SUSTAINair，11家欧洲研究机构和工业合作伙伴协作，2021年1月启动，研发实现航空循环经济解决方案。含提升资源效率和飞机性能，贯穿飞机全生命周期削减废弃物和材料成本。联盟伙伴指出，尽管航空航天陷入不确定性，推动后疫情时代航空业绿色转型仍是政府复苏战略目标。

更具体地，欧盟资助研究旨在按循环经济行动计划使整个航空供应链生态系统更绿色，设定航空航天制造新标准，实现跨行业协同增效。SUSTAINair项目预期为航空业提供通往更具成本效益、低碳经济的跑道，应对资源消耗、废弃物和排放增加。获欧洲航空研究机构协会（EREA）未来天空研究倡议背书。

由奥地利理工学院AIT-LKR（赛伯斯多夫）低排放交通中心研究工程师Jürgen Roither协调，项目周期3.5年，预算500万欧元。

Roither强调各项目合作伙伴在飞机生命周期特定循环经济阶段的互补功能。"SUSTAINair覆盖飞机部件价值链所有阶段：从循环设计到制造、维护修复、装配和回收，将通过项目合作伙伴综合能力和专长脱颖而出，"他说。

Roither补充，高度监管航空领域材料创新需认证才能飞行。因此SUSTAINair寻求欧洲航空安全局（EASA，德国科隆）建议，由EASA高级研究协调员Willy Sigl领衔。

"EASA贡献将缩短创新产品和商业模式上市时间，实现高水平安全、安保和环保。EASA因此以咨询角色支持选定研究项目如SUSTAINair，涉认证、法规和安全评估方面，"Sigl说。

复合纤维专家加入项目

复合纤维专家INVENT GmbH（德国不伦瑞克）也加入SUSTAINair项目。自1996年以来，INVENT GmbH作为EN 9100和Nadcap认证公司，从初始构想到批量生产开发生产高精度结构部件。此技术诀窍和制造设施将在项目中使用并进一步发展，实现复合纤维成本高效循环经济路径。

此外，INVENT与高技术航空航天领域紧密联系，使公司能为项目贡献多项高影响力活动。可变形机翼（变形）、传感器技术集成技术、生产废料新颖再利用技术，仅举几例。INVENT在SUSTAINair开发技术演示的协调和部件制造中扮演关键角色。基础连接、界面设计和金属制造技术将迁移至更复杂联合演示件，含结构健康监测（SHM）传感器集成，将制造、测试和评估以验证项目目标达成。

"SUSTAINair项目采取极全面方法诠释循环经济概念，剪裁适配航空语境。这使其成为极具吸引力参与项目，潜在产生真实持久影响，不限环境和行业，也涉标准化政策，"INVENT SUSTAINair项目经理Marc Joulian总结。

降低买飞比

循环经济旨在尽可能长时间利用资源，最大化其全生命周期总价值。航空航天对高质量材料需求通常伴随制造过程大量废料。这适用于金属合金和复合材料。

SUSTAINair内为金属和复合航空材料开发的新颖升级/回收方法，据报将大幅减少制造和寿命终结（EOL）过程废料。将为碳/玻纤热固性材料及高性能热塑性复合材料开发升级回收方案。

SUSTAINair协调员Roither补充，项目旨在为航空业开发近净形组件（制造尺寸形状尽可能接近成品），将买飞比降至接近1，这在链上材料用量超废料时至关重要。通过AIT-LKR近共晶铝合金结合先进高压压铸技术实现。"此类加工汽车业称'快速高效'。SUSTAINair改良技术材料将使航空航天部件制造'快速、高效、清洁'，"Roither说。

新型航空航天结构减重降CO₂排放

新型金属合金和复合材料如碳纤维增强聚合物（CFRP），用于减重增气动效率，改善飞行燃油消耗，从而减排。材料或飞机结构微小变化在燃油消耗上可产生重大结果。

鉴此，SUSTAINair联盟伙伴预期不只开发柔性机翼新材料，还开发此类飞机部件材料中传感器集成技术。例如，实时数据监测使运营商调整飞行路径降低燃油消耗，同时提升气动结构安全可靠性、降低维护成本。

但金属复合材料结合不无技术挑战，涉连接修复操作、及EOL循环方法。"SUSTAINair独特之处在于设计过程将允许价值链沿线创新技术，使材料拥有更长寿命更多价值，核算EOL拆解和升级回收，"TU Delft荷兰航空航天结构教授、AIAA Fellow Chiara Bisagni说。

拆解机器人提升可回收性

飞机含多材料多部件需连接。目前用铆钉，难拆除。这使分离和高效回收飞机部件极具挑战且成本高到经济不可行。铆钉也增重负面影响燃油消耗。项目合作伙伴在焊接和其他连接技术特长可最终消除铆钉需求。据项目伙伴称，此创新不可在航空当局如EASA现行标准下采纳。

引入工业4.0技术于飞机EOL处理，SUSTAINair项目将开发自动检测移除铆钉的机器人头，实现合金分离从而获更高价值再生飞机材料。"为支持连接和拆除活动，INVENT开发新技术实现胶粘复合部件无损分离。SUSTAINair给我们机会进一步发展它，"INVENT SUSTAINair项目经理Jesper de Wit补充。

迈向Flightpath 2050

项目合作伙伴站在循环航空前沿，追求欧盟绿色协议和Flightpath 2050目标。向循环经济转型带来的技术创新，可视为应对COVID-19大流行对整个航空部件供应链产业经济影响的路径。

项目合作伙伴：AIT-LKR轻金属能力中心兰斯霍芬有限公司（奥地利）、荷兰航空航天中心-NLR（荷兰）、德国航空航天中心-DLR（德国）、JOANNEUM RESEARCH（奥地利）、林茨约翰内斯开普勒大学（奥地利）、代尔夫特理工大学（荷兰）、AEROCIRCULAR（比利时）、INOCON Technologie GmbH（奥地利）、INVENT GmbH（德国）、Dutch Thermoplastic Components B.V.（荷兰）、RTDS协会（奥地利）

SUSTAINair项目获欧盟地平线2020研究创新计划资助，资助协议101006952。