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        創新如何改變美國的航空業?

        創新如何改變美國的航空業?

        Carmelo Lo Faro 2022-11-27
        復合材料改變了航空業可能的未來。

        2022年11月16日,美國佛羅里達州卡納維拉爾角,美國國家航空航天局肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center),觀看阿耳忒彌斯1號無人繞月火箭發射的觀眾。圖片來源:Getty Images

        美國國家航空航天局(NASA)專為新時代航天重新設計的飛行器阿耳忒彌斯1號(Artemis I)火箭發射成功。這是太空探索新時代的開端。

        阿耳忒彌斯號延續了悠久的傳統,融合了科學、工程和創造力,努力推動人類想象的極限。

        數百年來,我們總是會遙望星空尋找靈感,它所啟發的突破改變了世界。1903年,萊特兄弟設計的人類第一架飛機試飛成功。1914年,第一架載人飛機飛行成功。1957年,第一顆衛星發射升空。如今,阿耳忒彌斯號、詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(James Webb Telescope)、超音速飛航導彈和快遞無人機,正在激勵著新一代航空創新者。

        無論你已經由有多大年齡,無論你在航空業從業多少年,飛行背后的科學總是會給你帶來驚喜??吹揭患?,265,000磅(約573,794.35千克)、載滿乘客的龐然大物順利升空,令人覺得不可思議。這確實神奇,但需要一套復雜的數學公式才能夠實現所需要的升力,讓如此的龐然大物升空起飛,這限制了更多的可能性。

        然而,復合材料(更堅固、但比金屬更輕)和具有一系列獨特特性的特種聚合物的廣泛應用,將從根本上改變這個公式。

        復合材料最早被用作隔熱罩,幫助阿波羅(Apollo)火箭重新進入地球大氣層,曾經剛剛起步的復合材料行業在過去五十年內不斷壯大?,F在,有數十種飛行器零部件都使用了復合材料,例如更輕、更堅固的緊固件,使飛行器從地球逃逸時完好無損,阿耳忒彌斯3號(Artemis 3)的宇航員在登陸月球時所穿的宇航服也將使用復合材料。

        復合材料技術還將改變近地飛行。如果飛機的重量變得更輕會有什么影響?它們是否可以采用能效更高的新外形?它們是否能夠變得更快?飛行里程更遠?

        今年,航空燃油成本漲至八年來最高,而且美國的《兩黨基礎設施法案》(Bipartisan Infrastructure Law)提出了新能效標準,因此復合材料并不是一種未來主義的概念,而是一種勢在必行的制造業趨勢。當我們對噴氣式飛機、引擎和火箭的速度與馬力感到驚奇的時候,從科學的角度來看,先進材料可以令下一代飛行成為現實。

        復合材料改變了航空業可能的未來。隨著飛機變得越來越輕,這將對航空業產生指數級的影響。超級環路飛機/火車混合模式?為什么不呢?飛行出租車?當然可以。太陽能飛機?我們已經在進行嘗試。

        有許多人終生奉獻給了航空業,我未來也將成為他們的一員,并為此感到自豪。波音(Boeing)的787和空中客車(Airbus)的A350對復合材料的大量應用,讓我看到了復合材料行業的快速增長。

        復合材料能夠有無數種方式模塑和鑄型。這意味著更輕的重量和更優秀的空氣動力學性能,反過來可以降低燃料成本和碳足跡。目前商業航空和無人機飛行領域的進步,是我們在幾年前無法想象的。

        想象一下如果飛機變得成本更低、速度更快、重量更輕,能夠帶來的可能性。我們可以取代化石燃料驅動的卡車和輪船,改用清潔能源驅動的飛行器。我們能夠減少公路交通,降低溫室氣體排放。我們可以使出行和旅行變得更普及。我們能夠為供應鏈創建全球冗余,避免目前困擾我們的供應鏈問題重新出現。先進材料會改變舊的公式,使不可能變成可能。

        航空業的未來可能就在堪薩斯城的威奇塔。今年10月,Textron Aviation宣布由于其體型更小、更靈活的飛機日益受歡迎,其位于威奇塔的經銷中心將擴建18萬平方英尺(約16,722.55平方米)。

        研究人員與行業專家合作,對于行業的發展至關重要。在短短一年多時間里,威奇塔州立大學(Wichita State University)的美國國家航空研究院(National Institute for Aviation Research)與行業合作伙伴,聯合開設了兩個原型研究設施。

        美國國家航空研究院正在與Spirit Aerosystems合作成立美國國家國防原型研究中心(National Defense Prototype Center),將把位于堪薩斯的業務擴大四倍,打造航天制造業市場。與此同時,Solvay正在與美國國家航空研究院合作,通過Solvay-NIAR制造創新中心(Solvay–NIAR Manufacturing Innovation Center),建造和測試飛機整機結構,包括機翼和機身,持續提高民用航空創新。

        未來航空可能會出現許多我們在電影中見過的技術,但事實上復合材料和特種聚合物的進步,已經帶來了我們以前從未夢想過的可能性。

        我們匯集了業內最頂級的人才,通過共享資源,將使飛行變得更遠、更快、更安全。(財富中文網)

        本文作者卡梅洛·洛·法羅(Carmelo Lo Faro)現任Solvay公司的材料部門總裁,以及美國航空航天工業協會(Aerospace Industries Association)的執行委員會委員。

        Fortune.com上發表的評論文章中表達的觀點,僅代表作者本人的觀點,并不代表《財富》雜志的觀點和信仰。

        譯者:劉進龍

        審校:汪皓

        美國國家航空航天局(NASA)專為新時代航天重新設計的飛行器阿耳忒彌斯1號(Artemis I)火箭發射成功。這是太空探索新時代的開端。

        阿耳忒彌斯號延續了悠久的傳統,融合了科學、工程和創造力,努力推動人類想象的極限。

        數百年來,我們總是會遙望星空尋找靈感,它所啟發的突破改變了世界。1903年,萊特兄弟設計的人類第一架飛機試飛成功。1914年,第一架載人飛機飛行成功。1957年,第一顆衛星發射升空。如今,阿耳忒彌斯號、詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(James Webb Telescope)、超音速飛航導彈和快遞無人機,正在激勵著新一代航空創新者。

        無論你已經由有多大年齡,無論你在航空業從業多少年,飛行背后的科學總是會給你帶來驚喜??吹揭患?,265,000磅(約573,794.35千克)、載滿乘客的龐然大物順利升空,令人覺得不可思議。這確實神奇,但需要一套復雜的數學公式才能夠實現所需要的升力,讓如此的龐然大物升空起飛,這限制了更多的可能性。

        然而,復合材料(更堅固、但比金屬更輕)和具有一系列獨特特性的特種聚合物的廣泛應用,將從根本上改變這個公式。

        復合材料最早被用作隔熱罩,幫助阿波羅(Apollo)火箭重新進入地球大氣層,曾經剛剛起步的復合材料行業在過去五十年內不斷壯大?,F在,有數十種飛行器零部件都使用了復合材料,例如更輕、更堅固的緊固件,使飛行器從地球逃逸時完好無損,阿耳忒彌斯3號(Artemis 3)的宇航員在登陸月球時所穿的宇航服也將使用復合材料。

        復合材料技術還將改變近地飛行。如果飛機的重量變得更輕會有什么影響?它們是否可以采用能效更高的新外形?它們是否能夠變得更快?飛行里程更遠?

        今年,航空燃油成本漲至八年來最高,而且美國的《兩黨基礎設施法案》(Bipartisan Infrastructure Law)提出了新能效標準,因此復合材料并不是一種未來主義的概念,而是一種勢在必行的制造業趨勢。當我們對噴氣式飛機、引擎和火箭的速度與馬力感到驚奇的時候,從科學的角度來看,先進材料可以令下一代飛行成為現實。

        復合材料改變了航空業可能的未來。隨著飛機變得越來越輕,這將對航空業產生指數級的影響。超級環路飛機/火車混合模式?為什么不呢?飛行出租車?當然可以。太陽能飛機?我們已經在進行嘗試。

        有許多人終生奉獻給了航空業,我未來也將成為他們的一員,并為此感到自豪。波音(Boeing)的787和空中客車(Airbus)的A350對復合材料的大量應用,讓我看到了復合材料行業的快速增長。

        復合材料能夠有無數種方式模塑和鑄型。這意味著更輕的重量和更優秀的空氣動力學性能,反過來可以降低燃料成本和碳足跡。目前商業航空和無人機飛行領域的進步,是我們在幾年前無法想象的。

        想象一下如果飛機變得成本更低、速度更快、重量更輕,能夠帶來的可能性。我們可以取代化石燃料驅動的卡車和輪船,改用清潔能源驅動的飛行器。我們能夠減少公路交通,降低溫室氣體排放。我們可以使出行和旅行變得更普及。我們能夠為供應鏈創建全球冗余,避免目前困擾我們的供應鏈問題重新出現。先進材料會改變舊的公式,使不可能變成可能。

        航空業的未來可能就在堪薩斯城的威奇塔。今年10月,Textron Aviation宣布由于其體型更小、更靈活的飛機日益受歡迎,其位于威奇塔的經銷中心將擴建18萬平方英尺(約16,722.55平方米)。

        研究人員與行業專家合作,對于行業的發展至關重要。在短短一年多時間里,威奇塔州立大學(Wichita State University)的美國國家航空研究院(National Institute for Aviation Research)與行業合作伙伴,聯合開設了兩個原型研究設施。

        美國國家航空研究院正在與Spirit Aerosystems合作成立美國國家國防原型研究中心(National Defense Prototype Center),將把位于堪薩斯的業務擴大四倍,打造航天制造業市場。與此同時,Solvay正在與美國國家航空研究院合作,通過Solvay-NIAR制造創新中心(Solvay–NIAR Manufacturing Innovation Center),建造和測試飛機整機結構,包括機翼和機身,持續提高民用航空創新。

        未來航空可能會出現許多我們在電影中見過的技術,但事實上復合材料和特種聚合物的進步,已經帶來了我們以前從未夢想過的可能性。

        我們匯集了業內最頂級的人才,通過共享資源,將使飛行變得更遠、更快、更安全。(財富中文網)

        本文作者卡梅洛·洛·法羅(Carmelo Lo Faro)現任Solvay公司的材料部門總裁,以及美國航空航天工業協會(Aerospace Industries Association)的執行委員會委員。

        Fortune.com上發表的評論文章中表達的觀點,僅代表作者本人的觀點,并不代表《財富》雜志的觀點和信仰。

        譯者:劉進龍

        審校:汪皓

        The Artemis I rocket, NASA’s redesigned aircraft built for a new age of spaceflight, has successfully taken off. It’s the beginning of a new era for space exploration.

        Artemis follows a long tradition of bringing science, engineering, and creativity together to push the limits of what mankind believes is possible.

        For hundreds of years, we’ve looked to the skies for inspiration–and it has led to world-changing breakthroughs. The Wright brothers first flew in 1903. The first passenger aircraft flew in 1914. The first satellite was launched in 1957. Today, Artemis, the James Webb Telescope, hypersonic maneuverable missiles, and delivery drones are inspiring a new generation of aviation innovators.

        No matter how old you get or how many years you work in the aviation industry, you never stop marveling at the science behind flight. There’s something magical about seeing an object weighing 1,265,000 pounds and loaded with passengers fly through the air. Magical as that may be, the mathematical equations needed to generate enough lift for that much weight limit what is possible.

        However, the widespread adoption of composite materials (made to be much stronger and considerably lighter than metals) and specialty polymers with a unique set of properties fundamentally changes the equation.

        First used on the heat shield that helped Apollo missions re-enter the Earth’s atmosphere, the previously fledgling composites industry has expanded widely over the past five decades. Composites now make up dozens of components ranging from the lighter weight, stronger joints that hold the spacecraft together as it hurdles away from Earth to the space suits the astronauts of Artemis 3 will wear when they set foot on the moon.

        These same technologies are also poised to change flight back here on Earth. What if aircraft weighed substantially less than they do now? Could they take on new shapes that are more energy efficient? Could they go faster? Travel further?

        With aviation fuel costs hitting an eight-year record high this year and new efficiency standards as part of the Bipartisan Infrastructure Law, composite materials aren’t some futuristic concept–they have become a manufacturing imperative. As much as we marvel at the speed and power of jets, engines and rockets, from a scientific perspective, advanced materials are what is unlocking the next generation of flight.

        Composite materials have transformed what’s possible in aviation. As aircraft get incrementally lighter and lighter, impacts on the industry become exponential. A hyperloop airplane/train hybrid? Why not? Flying taxis? Absolutely. Solar-powered aircraft? We’ve already done it.

        As someone who has spent his entire career in the aviation industry, I’m proud to be part of this future. I’ve seen the rapid growth of composites through mass implementation on the Boeing 787 and the Airbus A350.

        Composite materials can be molded and shaped in infinite ways. That means less weight and better aerodynamics, which in turn drives lower fuel costs and a smaller carbon footprint. We are now driving advances in commercial aviation and unmanned flight that were unimaginable only a few years ago.

        Imagine the possibilities if aircraft were cheaper, faster, and lighter. We could replace fossil-fuel-powered trucks and ships with flying machines powered by clean energy. We could reduce traffic on the roads and lower greenhouse gas emissions. We could make travel and tourism more accessible. We could create global redundancies in our supply chains, preventing a repeat of the supply issues that have been plaguing us. Advanced materials change the equation, allowing the impossible to become possible.

        The future of aviation can be found in Wichita, Kansas. In October, Textron Aviation announced a new 180,000-square-foot expansion of its Wichita distribution center, citing the increased popularity of its smaller, nimbler aircraft.

        Partnerships between researchers and industry experts are critical for the growth of the industry. Within just over a year, Wichita State University’s National Institute for Aviation Research (NIAR) has opened two joint prototyping facilities with industry partners.

        NIAR is partnering with Spirit Aerosystems to launch the National Defense Prototype Center, which will expand Kansas’s foothold into the space manufacturing market. At the same time, Solvay is working with NIAR to push domestic aviation innovation to new heights at the Solvay–NIAR Manufacturing Innovation Center, building and testing entire aircraft structures, including wings and fuselages.

        The future of flight may well involve some of the technologies we’ve seen in the movies, but the reality is that the advancement of composites and specialty polymers has unlocked possibilities we hadn’t even dreamt of yet.

        By bringing together the brightest minds in the industry with shared resources, we can go further, faster, and safer than we ever have before.

        Carmelo Lo Faro is the president of the materials segment at Solvay and an executive committee member of the Aerospace Industries Association.

        The opinions expressed in Fortune.com commentary pieces are solely the views of their authors and do not necessarily reflect the opinions and beliefs of Fortune.

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