Pilatus投资1亿瑞士法郎建设复合材料中心，扩大飞机承力结构应用

复合材料在飞机上的应用并不只是“用得更多”，更重要的变化是，它正在从整流罩、盖板等次承力结构逐步进入真正承担飞行载荷的主承力结构。

瑞士飞机制造商Pilatus Aircraft正在扩大其先进复合材料制造能力。公司在瑞士Nidwalden启用了新的“Schwarzhorn”复合材料中心，总投资达到1亿瑞士法郎，约合1.23亿美元。

根据Pilatus首席执行官Markus Bucher的说法，这是公司迄今建设成本最高的一座设施。

新中心拥有约300名员工，并首次将Pilatus的复合材料部件开发与生产集中在同一座建筑内。从原材料接收和储存，到部件制造、组件装配、表面处理以及最终储存，相关流程都被整合到新的生产体系中。

Pilatus已经使用复合材料超过40年

Pilatus并不是刚刚开始接触纤维增强复合材料。

公司已经拥有超过40年的复合材料应用经验，但过去的应用主要集中在飞机的非承力或次承力结构，例如盖板和整流罩等部件。

这类结构同样需要满足航空制造要求，但与机翼、控制面等承担飞行载荷的结构相比，对复合材料结构设计和制造的要求并不完全相同。

Pilatus近年来开始改变这种应用范围。

在PC-24公务机上，公司已经将复合材料用于主结构部件。

根据Pilatus提供的信息，这些复合材料结构具有更低的重量，并有助于提高飞机的燃油效率。

在积累承力控制面等结构的应用经验之后，公司计划进一步扩大复合材料在飞机上的使用范围。

从次承力部件走向主承力复合材料结构

这一变化也是Schwarzhorn中心值得关注的地方。

航空复合材料的价值不仅在于材料密度较低，更重要的是如何把纤维增强材料设计成能够承担实际载荷的结构。

当复合材料从盖板、整流罩等部件进入主承力结构之后，制造端需要面对更加严格的部件质量和生产一致性要求。

Pilatus并没有在此次信息中公布下一阶段具体准备将复合材料应用到哪些新的主承力部件，也没有披露相关材料体系、纤维类型、树脂体系、铺层设计或者成型工艺。

因此，目前不能进一步判断Schwarzhorn中心将采用哪些具体复合材料制造技术。

可以确认的是，Pilatus已经通过PC-24积累了承力复合材料结构经验，并计划以此为基础继续扩大复合材料应用。

将复合材料开发和生产放在同一座工厂

Schwarzhorn中心另一个重要变化，是把复合材料开发和制造进一步集中。

新建筑覆盖从原材料进入工厂之后的多个生产环节，包括：

原材料接收与储存、复合材料部件生产、组件装配、表面处理以及成品储存。

完成这些工序之后，部件可以按照成套组件的形式直接送往飞机总装。

对于航空复合材料生产而言，这种布局缩短了不同制造阶段之间的物流路径，也让部件从材料进入工厂到最终交付总装的流程更加集中。

换句话说，Pilatus此次投资的不只是增加复合材料生产面积，而是在重新组织复合材料部件的整个内部制造流程。

为什么开发与生产整合值得关注？

复合材料部件与传统金属零件的制造逻辑存在明显差异。

对于金属结构，材料通常先具备相对确定的材料性能，再通过切削、冲压、锻造等工艺加工成零件。

而对于纤维增强复合材料，材料体系、纤维方向、铺层结构以及成型过程与最终部件性能之间具有更加紧密的关系。

因此，复合材料产品开发与实际制造工艺之间需要保持较强的联系。

Pilatus此次把复合材料部件开发和生产放在同一座建筑中，可以让材料进入、部件制造、装配和后处理形成更加集中的制造链。

不过，现有资料并没有提供研发与生产整合之后具体缩短多少开发周期或降低多少生产成本的数据，因此不宜进一步量化其效率提升。

Schwarzhorn同时考虑生产设施的能源使用

新中心的建设也考虑了能源利用。

Schwarzhorn建筑的屋顶和立面安装了太阳能板，同时利用生产过程中产生的余热以及地下水进行供暖和冷却。

Pilatus还按照获得LEED Platinum认证的目标对建筑进行了设计。

这部分措施主要针对生产设施本身的能源和建筑运行，而不是说明复合材料部件本身已经实现了更低的全生命周期碳排放。

因此，需要将“工厂的可持续设计”与“复合材料产品的环境影响”区分开来。

Pilatus正在重新定位复合材料在飞机中的角色

Schwarzhorn中心的意义，可以放在Pilatus过去40多年的复合材料应用路径中理解。

早期，复合材料主要用于盖板、整流罩等非承力或次承力结构。

到了PC-24，公司开始将复合材料进一步用于主结构部件，并积累了承力控制面相关经验。

现在，Pilatus又投资1亿瑞士法郎建立新的复合材料中心，把材料储存、部件生产、组件装配、表面处理和最终交付进一步集中起来。

这条发展路线说明，复合材料在Pilatus飞机制造中的角色正在发生变化：

从相对简单的次承力结构，逐渐走向更加重要的承力结构；从分散的复合材料制造活动，进一步走向开发与生产一体化。

对于航空复合材料产业而言，这也是一个值得关注的方向。真正扩大复合材料在飞机上的应用，不只是开发一种更轻的材料，还需要建立能够把材料设计、部件开发和稳定生产连接起来的制造体系。