年是全球遭受新冠疫情打击的第二年，接二连三的变异毒株造成更广泛传播的同时，疫苗研发成功并顺利接种似乎让人们看到了抗疫战斗胜利的曙光。虽然疫苗“政治化”、分配不均等问题贯穿了全年，但不断提高的疫苗接种率和一些国家和地区疫情明显的消退，也让旅客更加有信心的回到飞行中。不过值得注意的是，新冠疫情的大流行似乎永久改变了商用航空的市场格局。美国复合材料世界网站主编杰夫·斯洛安（JeffSloan）于年10月撰文分析了航空航天领域复合材料市场年的发展情况，并对年进行了分析展望。译者在原文基础上，对部分事件进行了适当补充，供读者参考。
位于美国南卡罗来纳州北查尔斯顿的波音总装线上，首架波音-10正在完成总装。
图片来源：波音公司
年底，全球多国多家企业研发的新冠疫苗逐渐问世。新冠疫苗的全球分发始于年初，随着接种人数的不断增加，终结新冠疫情大流行的序幕似乎已经逐渐拉开。然而，一些不可抗因素——病毒的耐药性、新变异毒株、全球疫苗分配不均等，已经将新冠疫情演化成了一系列的高峰和低谷。这些高峰和低谷因城市、地区、国家和大洲而异。所有的事实交织在一起证明，即使目前总体上对新冠疫情有了更好的管控，它仍将是一个无限期的公共卫生挑战。
尽管如此，疫苗顺利供应并成功接种，已经让许多人恢复了对航空旅行的信心。全球商用航空旅行在年春夏季开始逐步复苏，其中主要是休闲旅行。随着年夏中至夏末的“德尔塔”变异毒株肆意传播，商用航空飞行再次受到抑制。不过，随着疫苗接种率的不断提升，以及变异毒株传播浪潮消退，越来越多的旅客重新登上航班，其中就包括了航空公司梦寐以求的商务旅客。事实上，根据美国运输安全管理局（TSA）提供的旅客吞吐量数据显示，整个年旅客数量呈现稳步增加态势。下图显示了与年（蓝色）新冠疫情爆发前数据相比，年（绿色）旅客吞吐量情况。如图所示，年初的旅客吞吐量始终难以达到年同期的一半；当时间来到年夏季和初秋时，这种差距显著缩小；到年10月时，日均旅客吞吐量已经恢复到年同期的80%。
美国TSA每日旅客吞吐量，年和年。数据来源：TSA
航空航天业分析师长期以来一直预测，由单通道干线飞机和支线飞机服务的各国境内航线将从新冠疫情的泥沼中率先恢复，在此后的12-24个月时间内由双通道飞机执飞的长途/国际航线也将逐步恢复。这一预测似乎正在所有地区得到印证。这种市场反馈对于空客A和波音等单通道飞机来说是利好消息。事实证明，空客A和波音等通常提供跨境、长途国际旅行服务的大型双通道飞机（两款飞机都是全球最先进的大量使用复合材料制造的商用飞机），市场恢复速度比较缓慢。
美国航空航天分析公司蒂尔集团于年8月发布题为《世界航空市场：从谷底望向顶端》的商用和军用航空航天评估报告。该公司在报告中预测，“单通道客机市场的转变将持续，这种状况对主承包商、供应商和制造商的融资都会产生深远影响。”市场转变将会如何影响波音和空客A目前还有待观察，但至少有一件事情是确定的，目前看似持续稳定并且不断增长的双通道飞机市场需求其实仍存在不确定性。波音和空客A等大型双通道飞机已退出市场，波音和空客A似乎是不错的替代品，但新冠疫情带来的巨大变化已经动摇了人们选用航班出行的信心，以至于依托传统思维定式推测出的假设显得并不可靠。
蒂尔集团年飞机交付量预测（按类型）。图片来源：蒂尔集团
无论双通道飞机的长期命运如何，预计国际商旅业务依然会卷土重来，并且市场对大容量长航时飞机具有明确需求。蒂尔集团的研究表明，年末到年初开始，双通道飞机的交付量将小幅上升，随后到年初交付量将保持平稳，年至年将略有增加。简而言之，以目前双通道飞机的待交付库存，辅以相对稳定生产，预计足以满足需求。另一方面，单通道飞机的交付预计将在年超过年曾达到的峰值，并在年攀升至架/月。
一、空客与波音的竞争新冠疫情之前，空客公司与波音公司之间的动态竞争在新冠疫情大流行期间仍在持续，并且在某些方面变得更加不同。波音MAX在两次坠机事故发生后就已经在新冠疫情爆发前停飞，经过对设计问题的改进和重新适航取证，该机于年11月开始重新投入运营，这使波音公司终于可以开启漫长交付堆积库存飞机订单的过程。系列是波音最赚钱的飞机，因此该机型的回归可以为公司提供急需的现金流。
不过，波音面临的也不都是好消息。就在MAX“复出”的同时，年底，波音公司复合材料单机占比最大的客机，被爆出在机身后段筒体部分之间的垫片尺寸错误。机身和垫片均由碳纤维复合材料制成，垫片用于填充相邻机身筒体之间存在的间隙，是飞机机身装配过程中必不可少的组成部分，由于尺寸错误导致机身外蒙皮没有达到平整度要求，机身连接部分会产生微小缝隙，导致结构强度不足，会过早的、频繁的经历疲劳大修。调整垫片的问题目前已经得到了纠正，但在评估该问题同时，波音公司还发现，在制造过程中并没有在给复合材料的机身安装蒙皮前对凸起的棱条进行处理，这使得蒙皮没有完美贴合在机身表面，蒙皮装上了不平整的机身，令蒙皮强度下降。截至年10月底撰写本文时，波音仍在寻找满足美国联邦航空局所要求的有关机身平整度问题解决方案。
其实无论是垫片的问题和机身表面平整度问题，均不被认为是飞机结构健康或性能的威胁，但在MAX坠机事件发生后，波音公司和美国联邦航空管理局都对飞机结构设计中存在的任何瑕疵持谨慎态度。因此，所有从美国南卡罗来纳州北查尔斯顿总装线下线的新型仍处于未交付状态。新冠疫情也导致市场对波音机型需求下降，这也使得此次停止交付的时机并没有像其他事件那样引人瞩目。不过，波音公司当然希望尽快解决这个问题，并准备在市场复苏、需求恢复后尽快交付。
大量使用复合材料制造的空客AM军用运输机在年巴黎航展上静态展示。
图片来源：复合材料世界网站
如果不继续扩大的话，就空客公司而言已经形成了相较于波音公司巨大的竞争优势。空客公司的飞机产品组合为全球航空公司提供了满足各种需求的选择，从较小型的单通道、座级A客机，到长途、双通道、座级、A-客机，空客公司的产品线稳定且丰富。在上述两者之间的是空客公司最赚钱、最成功的机型——单通道A客机，目前也包括了AXLR。后者是一款长航程（海里，.4千米）单通道飞机，最多可容纳名乘客。按照目前的状态，年巴黎航展上推出的AXLR预计将于年正式投入使用。
波音目前没有与空客AXLR竞争的机型。在新冠疫情爆发前，波音公司曾设计了一款名为NMA（新中型飞机）的新机型，该机为双通道、-个座位、航程0-海里（-千米），这款机型如果顺利推出，将非常适合填补MAX10与-8之间的市场空白。根据相关资料推测，NMA将会大量使用复合材料。然而事与愿违，最终波音无法让市场相信NMA是必要的，且波音仍然将大量资源和精力花费在让MAX重新复飞的过程中。
波音面临的另一个挑战是X。该机型是波音历史上的成功典范机型的继任者。X是一款双通道客机，最多可容纳名乘客，航程为海里（.82千米），这些数据在年波音首次公布时非常吸引市场，但随着双通道客机市场的未来前景存疑，波音将如何部署X客机仍有待观察。X原定于年获得适航认证，但因发动机的问题和新冠疫情影响，这一进程已经推迟到年。从复合材料的角度来看，X值得注意，因为它具有航空航天工业中最大的碳纤维复合材料机翼，翼展长达71.8米。机翼由波音公司在其位于华盛顿州埃弗雷特的复合材料机翼中心制造，并在美国ASC过程系统公司提供的巨大热压罐中完成固化，这款热压罐直径为8.5米，长度达到了37米。
二、商用飞机复合材料的未来波音和空客A中使用的复合材料占单机重量的50%以上，它们也代表着复合材料在主承力结构中应用的里程碑。然而，对这两型飞机的需求的不足抑制了市场对用于制造飞机的复合材料——包括纤维、树脂、胶粘剂等材料的需求。此外，由于航空复合材料供应链相对比较集中，因此对于需求端的这种变化非常敏感。在这种现实条件下，新冠疫情爆发对服务于航空复合材料行业的材料供应商和制造商来说充满挑战。
尽管如此，即使在大流行之前，波音和空客就通过其供应链透露了关于下一代飞机（尤其是下一代单通道飞机）材料和工艺需求的强烈信号。假设两家公司可能会在年至年的某个时间宣布推出全新单通道飞机，无论是哪家厂商走在前面，全新的单通道飞机都将保持或A的体量，并以前所未有的方式大量使用复合材料，其中将包括复合材料机翼、复合材料尾翼，甚至是复合材料机身蒙皮。此外，两家公司均预测新的单通道飞机建造速度在每月60-架之间。这些信息和数据意味着目前用于制造和A结构的材料和工艺（特别是热压罐固化预浸料）可能不足以满足新款单通道飞机生产速率要求。因此，整个航空复合材料供应链都在寻找能够满足上述需求的高自动化、高效非热压罐（OOA）制造技术。
“明日之翼”计划的首款全尺寸机翼原型件开始装配。图片来源：空客公司
新冠疫情爆发和流行，可能推迟了新款单通道飞机研发的时间，但并没有改变空客或波音公司对未来单通道客机基本材料和工艺技术的要求。尤其是空客公司一直在与供应商积极沟通，要求加快复合材料技术的成熟，并为飞机高速生产做好准备。想要实现这个目标并非易事，因为航空航天工业目前已经存在很多高品质且已经过数十年应用验证过的材料。主机或者一些零部件制造商不会主动放弃这些物美价廉的成熟材料，只是其中大部分材料均需要采用热压罐固化。如果彻底摆脱热压罐固化过程，以目前的技术水品，需要使用液态树脂灌注、树脂传递模塑(RTM)、压制模塑或索性更换使用热塑性复合材料，无论是哪种方式都需要对材料进行一定程度的鉴定，而材料鉴定是既耗时且成本高昂的过程。不过，如果主机制造商的最终回报是高效且具有成本效益的高质量机身结构或部件结构，那么就拥有足够的理由去完成相应的材料鉴定。
GKN航宇公司设计的翼肋成为“明日之翼”演示验证件上的第14号翼肋部件。
图片来源：GKN航宇
能够让厂商付诸这种努力，在航空复合材料行业中的一些项目中体现的最为明显。其中最引人注目的项目就是空客公司进展多年的“明日之翼”计划。该项目由一系列一级供应商组成的团队共同参与，旨在研发出用于制造单通道飞机机翼的非热压罐（OOA）复合材料用材体系和工艺技术。“明日之翼”项目的合作伙伴包括美国势必锐航空系统公司（下机翼蒙皮灌注成型）、英国GKN航宇（翼梁、翼肋设计制造）、法国大合公司（翼梁、翼肋设计制造）、奥地利FACC公司（襟翼制造）和空客公司（上机翼蒙皮制造）自身。空客公司于年9月22日宣布已经开始装配第一个“明日之翼”的原型件。在整个项目完成过程中一共将制造三个全尺寸机翼原型件。第一个将主要用于了解系统集成；第二个将进行结构测试，并与计算建模结果进行比对；第三个将完全装配；并测试规模化生产可行性，并与工业建模结果进行比较。
值得注意的是，“明日之翼”项目目前正在评估使用热塑性复合材料制造翼肋。这项工作是非常值得
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