自2021年2月1日起，三菱重工日本有限公司（MHI）與丹麥維斯塔斯風力系統公司（Vestas）新成立的合資公司——三菱重工維斯塔斯日本公司（MHI Vestas Japan Co.，Ltd.）開始運營，以加強兩家合作伙伴在可再生能源，主要是風力渦輪機領域的市場影響力。新公司將負責在日本進行陸上和海上風力渦輪機的營銷。三菱重工維斯塔斯日本公司的總部位于東京中部千代田區。 三菱重工維斯塔斯海上風電公司（MHI Vestas Offshore Wind）的前亞太地區經理Masato Yamada將擔任新公司首席執行官；丹麥維斯塔斯風力系統公司總裁兼首席執行官Henrik Andersen和三菱重工能源事業部總裁兼首席執行官Kentaro Hosomi將任職新公司董事，新合資企業的持股比例為三菱重工（MHI）70％，維斯塔斯（Vestas）30％。隨著三菱重工維斯塔斯日本公司的成立，三菱重工和維斯塔斯公司希望進一步利用三菱重工維斯塔斯海上風電公司的所建立的技術和經驗。新合資公司除了幫助擴大陸上和海上風力發電的用途外，還將整合合作雙方的卓越技術能力和豐富經驗，從而加快全球脫碳計劃的步伐。

1月22日，我國首個3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機在航天科技集團一院（火箭院）誕生。該貯箱主要應用在液氧環境下，相比金屬貯箱可減重30%，強度更高，能夠大幅提高火箭的結構效率和運載能力，是一種新型輕質貯箱。復合材料貯箱原理樣機的誕生，標志著我國打破國外壟斷，成為全球少數幾個具備復合材料貯箱設計制造能力的國家。3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機突破十大關鍵技術該項目是由火箭院總體設計部抓總，航天材料及工藝研究所與國內多個高校共同參與的典型“產、學、研”聯合攻關項目，研究團隊歷時兩年多，攻克了十大關鍵技術。復合材料液氧貯箱結構設計技術低溫復合材料細觀損傷力學分析技術多尺度復合材料滲漏抑制技術低溫液氧相容樹脂體系制備技術分瓣式可拆卸復合材料工裝設計制造技術復合材料工裝精確裝配技術高精度自動鋪放技術超薄預浸料制備技術復合材料法蘭密封技術復合材料可靠粘接密封技術用于拆裝復合材料組合式工裝的型架研制人員初體驗總體設計部貯箱組組長劉德博：“研制中要攻克從材料體系到設計制造一系列難題，許多技術都屬于國內首次嘗試?！笨傮w設計部貯箱設計師張?。骸爸圃旃に噷秃喜牧闲阅苡绊戄^大，將該材料用于密封要求極高的推進劑貯箱，特別是超低溫介質貯箱是一項艱巨挑戰?！焙教觳牧霞肮に囇芯克に噹煆埥▽殻骸跋潴w制造流程、工裝的制備、箱體成形、工裝拆除、密封檢測等均充滿巨大挑戰，經過十幾輪工藝及方案迭代才實現了樣機的成功制備?！毕啾扔诮饘儋A箱減重30%貯箱作為火箭結構重量占比最大的部段，其減重對火箭運載能力的提升具有重大意義。材料小知識復合材料的密度為1.7g/cm3左右，鋁合金密度為2.8g/cm3，鋁鋰合金密度為2.7g/cm3，復合材料的比強度是鋁合金的8倍，是鋁鋰合金的6倍。在航天領域，我國現役火箭的部分部段就大量采用復合材料，減輕了結構重量。復合材料與當前火箭貯箱結構采用的金屬材料相比，具有密度更小、比強度更高、抗疲勞強度更好等優勢。相比于金屬貯箱，復合材料貯箱可以減重30%左右，可大幅降低結構重量，提升火箭運載能力。因此，發展復合材料貯箱是實現火箭減重目的的關鍵技術之一，也是國際航天大國爭相探索的新領域。3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機的成功研制，標志著我國掌握了從復合材料貯箱結構設計、材料制備到成形制造的全鏈路技術流程，成為全球少數幾個具備復合材料貯箱設計制造能力的國家。綜合成本降低25%火箭運載能力越大，進入空間能力相對也會大幅提高，為中國航天開拓更大的舞臺。貯箱結構重量占箭體結構總重的50%以上，因此，貯箱輕量化是提高火箭運載效率的重要途徑之一。與應用于液氫液氧環境下的金屬貯箱相比，復合材料貯箱主要應用在特定的液氧環境下，可以用在火箭末級。據資料顯示，火箭末級貯箱每減重1公斤，意味著運載能力提升1公斤。而且復合材料貯箱具有生產工序少、周期短等優勢。從國外的研究成果來看，相比于金屬貯箱，采用復合材料貯箱可降低火箭綜合成本25%。未來，復合材料貯箱在火箭末級推廣應用，將能大幅提升火箭的運載能力，對探索降低火箭成本具有深遠影響。復合材料貯箱自動鋪放工藝原理樣機的成功研制只是我國復合材料貯箱技術發展邁出的一小步，只是其中的一個里程碑?？傮w設計部結構室副主任吳會強介紹，后續研制團隊還將對3.35米復合材料貯箱原理樣機開展一系列的考核試驗和評價，進一步開展關鍵技術攻關，提升復合材料貯箱的技術成熟度，推進復合材料貯箱在火箭上的應用，真正發揮復合材料貯箱在輕質高強方面的重大優勢，實現未來火箭結構大幅減重和運載能力的提升，增強我國深空探測的能力和水平。 

法國焊接學院（IS）集團在焊接金屬方面擁有100多年的經驗，目前正成為焊接熱塑性復合材料的領導者。IS集團開發了“動態感應焊接”工藝，在空客旗下STELIA航宇的航空熱塑性復合材料演示項目中，被用于連接碳纖維/聚醚酮酮（PEKK） 單向帶桁條和機身蒙皮。盡管這項工藝很成功，但是由于在界面處沒有感受器，因此在粘結桁條的半徑性能和壁板全局加熱方面存在局限。感受器是置于熱塑性復合材料焊接接頭的兩個被粘結物之間的材料，該材料被焊接頭中的感應線圈加熱。感受器可以是電阻加熱的導電體，也可以是磁滯加熱的磁性體， 在焊接界面熔化基體，同時將基體壓在一起以形成具有很高強度的熔接接頭。用于感應焊接熱塑性復合材料的感受器最初是一種金屬篩網或網格，有時浸有聚合物。 IS集團與熱塑性材料供應商阿科瑪建立了合作伙伴關系，共同開發并獲得了專利技術，稱為焊接創新解決方案。焊接創新解決方案的基礎焊接創新解決方案的基礎是使用感受器來加熱焊接界面，但這是與焊接頭相連的可移動感受器。感受器使工藝能夠完美地定位焊縫的加熱區域，而帶有感受器的焊頭是移動的，因此界面中沒有殘留物，不會干擾焊接結構的性能。在感應焊接的早期迭代中，金屬網格感受器保留在焊縫中，但這并不是想要的結果。由于普通的航空航天層壓板中的碳纖維是導電的，最新的技術已經能夠消除感受器，這也使得能夠使用碳纖維材料作為感受器。焊接創新解決方案的另一特點是在焊接界面處使用純熱塑性基體或低纖維量的鋪層，以增加樹脂流動性?？梢哉{節該界面層的熔融溫度和粘度，并且還可以進行功能化，提供導電性或隔離性，以防止電腐蝕，例如碳纖維與鋁或鋼之間的電腐蝕。焊接創新解決方案的成果該解決方案的接頭系數為80％~90％。接頭系數與焊接強度相對應，用于金屬、塑料和復合材料。在對使用該解決方案將焊接在一起的兩個預固化板進行的單搭剪切試驗中，獲得了未經焊接、熱壓罐固化的參考板的80％~90％的性能。這些試驗使用了由赫氏Hextow AS7碳纖維和阿科瑪Kepstan 7002 PEKK制造的單向帶。焊接創新解決方案可用于焊接任何種類的基體：PE、PA、PEKK、PEEK以及碳、玻璃或芳綸纖維增強的熱塑性復合材料。而且，還可以焊接具有銅網格的組件以防雷擊，這是航空結構制造的關鍵。焊接創新解決方案的設計是完全自動化的，焊接頭安裝在6軸機械臂機器人上。焊接溫度控制金屬網格感受器在受到磁場作用時的一個普遍問題是所焊接零件的溫度分布不均勻。該解決方案通過使用感受器來熔化焊接界面來控制這一點，使用激光高溫計感知溫度，該高溫計實際上是從側面測量感受器邊緣的。因此，可以知道界面處的確切溫度。還使用冷卻方法來幫助控制溫度，并確保整個焊接過程中熱塑性材料能夠充分結晶。桁條蒙皮焊接試驗 空客旗下STELIA是這種感應焊接工藝的首批客戶之一。IS集團和阿科瑪為STELIA進行了一項專門研究，將7層碳/PEKK桁條焊接到14層的蒙皮上，并用銅網格覆蓋以防雷擊。最終目標是焊接長度為30米、具有直線和雙彎曲截面的結構。使用包括Tenax HST45碳纖維和Kepstan 7002 PEKK的194 gsm單向帶制作組件。STELIA規定了一種均質焊縫，其機械性能大于熱壓罐固化的參考材料的85％，而被粘物的熱或力學性能不會退化。STELIA還要求開發一種改變被粘物厚度的魯棒性工藝。IS集團對焊接組件進行了化學和性能試驗。IS集團和阿科瑪能夠滿足STELIA的要求，與熱壓罐固化的參考層壓板相比，達到了大于單搭剪切和層間剪切強度性能的85％。組件層壓板或防雷擊網格中沒有散開或退化。唯一不足的方面是速度，STELIA要求焊接速度大于等于1米/分鐘。目前， 該解決方案的速度為每分鐘0.3米?？梢院附拥幕暮穸确矫?， 可以焊接航空航天結構的典型厚度，并將5毫米厚的零件焊接到5毫米基底上。技術機遇與挑戰IS集團和阿科瑪是焊接創新解決方案技術的共同所有人，并通過可靠的專利組合保護了該技術，該專利組合已經包括五項法國和國際專利申請。焊接創新解決方案可以與任何熱塑性復合材料基體一起使用，IS集團正在通過與歐美公司合作的計劃來演示該技術。對于阿科瑪來說，重點是PEKK， 其與赫氏在2018年結成了戰略聯盟關系，為未來飛機開發碳/熱塑性帶，著重于為客戶提供更低的成本和更快的生產速度。作為合作伙伴關系的一部分，法國將建立一個聯合研發實驗室。這項耗資1350萬歐元、為期48個月的用于自適應結構的高度自動化集成復合材料項目是阿科瑪與赫氏戰略聯盟的延續。項目將優化用于復合零件生產的材料的設計和制造，以期實現具有競爭力的成本。它還將開發一種生產效率更高的復合材料放置/鋪放技術，以及一種帶有在線質量控制的、通過焊接裝配最終零件的新系統。目標應用包括飛行器的主結構，汽車行業的結構零件以及石油和天然氣行業的管道。熱塑性材料提供的可回收性和可持續性優勢對于這些市場也很重要，并將在項目中進行展示和量化。與2017年相比，與動態感應焊接工藝相比，焊接創新解決方案可以提供的好處之一是所需電力減少了50％以上。使用常規感應，需要大功率來加熱表面， 但是在界面處有了感受器的話， 加熱的表面要小得多，所需的能量也要少得多。這也有助于避免桁條半徑振松，如果加熱過多， 會軟化半徑上的材料，并讓此處的纖維移動。但是，仍然存在散熱問題。對于扁平形狀，熱控制非常簡單，但是隨著形狀復雜度的增加，它變得更具挑戰性。目前，主要目標是繼續開發并實現典型尺度的蒙皮上桁條焊接，重點還是將技術引入新的飛行器開發計劃中。