空中客車公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)近日簽訂合作協(xié)議，通過與麻省理工學(xué)院比特和原子中心總監(jiān)Neil Gershenfeld以及他所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊的合作，空中客車公司將探索如何將麻省理工學(xué)院正在研究的數(shù)字材料概念應(yīng)用到飛機(jī)設(shè)計和制造領(lǐng)域。

空客一直在尋找更加高效、節(jié)約成本的方式來設(shè)計和制造飛機(jī)。目前的復(fù)合材料機(jī)身的制造需要完成若干單獨(dú)部件的制造，而麻省理工學(xué)院的數(shù)字材料技術(shù)或許將改變現(xiàn)有的飛機(jī)制造模式。

數(shù)字材料的基礎(chǔ)理念是任何復(fù)雜的結(jié)構(gòu)都可以由一系列簡單的組件單元組合而成。這種碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)每片為平面十字形，互相扣在一起形成一種八面體的立方晶格結(jié)構(gòu)。這種鎖扣結(jié)構(gòu)組裝起來后強(qiáng)度相當(dāng)于同等重量超輕材料的10倍，并且每個鎖扣結(jié)構(gòu)還可簡單的進(jìn)行拆卸和重新組裝，便于維修。麻省理工正在開發(fā)一種機(jī)器人以將它們組裝成機(jī)翼、飛機(jī)機(jī)身和其他零部件。

傳統(tǒng)復(fù)合材料在達(dá)到臨界點(diǎn)時的失效速度很快，大部件之間的連接容易開裂。而新的模塊化結(jié)構(gòu)用許多小的復(fù)合纖維鎖扣搭在一起，不會突然斷裂且比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更輕。在承載相同重量的負(fù)荷時，新結(jié)構(gòu)所用的材料更少，減少了運(yùn)輸負(fù)載、建造和組裝成本，并且大幅降低了燃料消耗。

同時，這種新結(jié)構(gòu)有可能使復(fù)合材料制造達(dá)到新的設(shè)計自由度。麻省理工表示通過對其進(jìn)行組合，在不改變部件幾何構(gòu)造的基礎(chǔ)上，將可以制造出對負(fù)荷具有不同響應(yīng)方式的“變形”結(jié)構(gòu)，例如可彎曲改變形狀的飛機(jī)機(jī)翼。