７８７：波音公司的 最大賭注

最新的飛機不是鋁合金制造，而是塑料。為了在與空中巴士的競爭中勝出，波音公司正在打造由塑料組成、更堅固、更省油的新型夢幻飛機。

波音的最大賭注：新型飛機由塑料打造

在西雅圖波音公司洞穴狀的研發(fā)中心內(nèi)，其商用飛機事業(yè)的未來已然成形。

這個未來是由塑料所拼湊而成。在這個警戒森嚴建筑的中央舞臺上，是三個巨大的機身部分，全部由名為碳纖維強化塑料的復合材料所制造而成。飛機結構體上站滿了工程師，尋找這個薄如晶圓、卻硬如花崗石的材料可能有的缺陷。在其中一個角落，機械人員正在打造全球最大的復合材料機翼。

復合材料已廣泛使用于小至高爾夫球桿、網(wǎng)球拍，大至地下儲存槽的制造，但從未嘗試用于飛機如此龐然大物的建造上。波音公司即將引進的787夢幻客機，全部的機身架構將采用復合材料打造。

波音深知這是以公司為賭注、極大膽的一步。過去4年來在銷售上落后勁敵空中巴士，波音高層深知他們必須推出一個可以扭轉戰(zhàn)況的技術，借以擄獲財務捉襟見肘的一眾航天公司。

787客機，史上賣得最快的飛機

迄今為止，此一策略看來已經(jīng)奏效。波音在今年6月巴黎航空大展前，就已接到266架飛機訂單及其21家客戶購買夢幻客機的承諾，這使得787客機成為史上賣得最快的一款商用飛機，而且這型飛機也在波音與空中巴士之間的財富高低變化中，扮演一個關鍵的角色。

787型夢幻客機如此搶手的原因再簡單不過:客戶所花的錢有很大的投資效益。以1.2億美元（其價格約與20世紀80年代波音767-300型客機相當），航空公司買到的全新飛機不但飛行速度加快，營運成本也大幅減少。這些優(yōu)點極具說服力，一來目前燃料價格高漲，再者航空公司才剛走出史上最嚴重衰退的陰影。為波音提供咨詢的華盛頓大學材料學教授賽佛瑞斯表示，復合材料搭配更具燃油效率的引擎，“正在顛覆以鋁合金為主的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。”

其中一項很大的好處是:復合材料飛機所需要的零組件量減少很多，所以要組合固定的動作相對不多。且因為這些復合材料重量比鋁還輕，飛機能燃燒較少的油料。波音表示，夢幻客機還能改善乘客乘坐的舒適度。為何這么說呢？原來復合材料機身的優(yōu)異強度使得客艙可以承受更大的壓力，因此更易于控制客艙內(nèi)的溫度、濕度及通風。

傳統(tǒng)而言，制造大型復合材料結構體一直是一個緩慢、耗費人力的過程，零件成品品質(zhì)的好壞取決于專業(yè)技工的工藝水準。對于波音公司來說，大部分的制造過程必須自動化，此一要求一開始令部分波音公司全球的協(xié)力制造廠及供應商擔心，如何在既能維持品質(zhì)及達到重量要求下，同時不超出原先60億至80億美元的預算。

787客機，更堅固、更耐用

波音復合材料權威、同時也是787型客機首席工程師的波蘭德坦承，整個設計依舊過重，但他也表示，此一情況在新飛機研發(fā)階段相當常見。他還說，787研發(fā)團隊在開發(fā)有效率的制造方法上有持續(xù)性的進展。

碳纖維零件的制造可被形容為一個大型的壁紙操作。首先，先將紙廣泛粘貼，再用超強硬的碳纖維編織，后浸泡于一種如蜂蜜厚的聚合體混合劑。粘稠的膠帶貼滿模具內(nèi)壁或纏繞在旋轉之心軸，之后再經(jīng)燒烤。熱度引發(fā)一種化學反應，將聚合體變成一種堅硬且驚人堅固的結構。

第一個機身在去年感恩節(jié)經(jīng)熱塑烤制而成，夢幻客機團隊產(chǎn)出全球第一個一件式的機身部分。它長6.7米、直徑5.8米，并可在幾乎無鉚釘下與其他部分銜接。如今，夢幻客機工程師還發(fā)現(xiàn)，他們的復合材料甚至比原先預期還要強硬，如此一來，波音便可向客戶保證，維修成本比鋁合金飛機還省30%。

最大的成本節(jié)省效益在于飛機檢查。因為復合材料比鋁更具耐久性，政府主管機關要求的檢查次數(shù)可能較少。一般飛機在服役6年后須經(jīng)詳細且昂貴的腐蝕檢測;相較之下，787型客機可能在服役12年后才須第一次的結構檢查。免于待在機房，夢幻客機可以多飛113架次。787研發(fā)計劃副總裁貝爾指出:“抗腐蝕及抗疲乏的好處將相當驚人，它的賣點甚至可能比燃料成本還大。”

不過，公司經(jīng)營高層憂心停機坪的碰撞問題。雖然碳質(zhì)復合材料通常十分堅硬，但若是遭受像大卡車的大力撞擊，不但會造成機身凹陷，甚至會在機身外殼造成裂縫。就算裂縫很小，肉眼難以察覺，但當飛機爬升至9000米以上高速飛行時承受的壓力，將使裂縫擴大。

貝爾表示，研發(fā)計劃推動平順，他預估夢幻客機可在今年年底完成全部架構。這是重要的里程碑，意味著工程師可展開諸如零組件及制造工具的最終設計。

一旦夢幻客機的機身、機翼及其他部分準備就緒，波音希望僅用3天時間組裝一架787客機，較737客機11天組裝時間大幅縮減。“最后組裝的問題不急，可以從容研究，”貝爾說，要是3天完成組裝的計劃最后證明野心過大，“將時間延至4天也無妨。”

波音787的優(yōu)勢

造價1.2億美元的夢幻客機，其營運成本比其他機型還少。以下是復合材料如何改變成本利益的秘密:

燃油效率

223個座位的夢幻客機燃油效率比波音767型或空中巴士250個座位A330型客機高20%，部分原因在于復合材料比鋁合金還輕。

維修

復合材料的強度讓夢幻客機的維修成本比鋁合金飛機少30%

制造

現(xiàn)在的客機每架機身共需1500片金屬板及近5萬顆鉚釘。用復合材料，固定零件量大減八成，組裝更快更便宜。

檢查

鋁合金飛機服役6年后須經(jīng)昂貴的腐蝕檢測，夢幻客機首次腐蝕檢測可能延至服役12年后。

乘客舒適度

客艙可承受更高的壓力，艙內(nèi)溫度可逼近常溫，提高乘坐的舒適度。