波音787的制造理念

揭秘波音787梦想飞机:出自全球最大建筑内

时间:2010-09-08 10:11来源:未知点击:363次

位于埃弗雷特的波音787生产线。波音787的设计在Cray超级计算机上用时80万个小时。整个客机机体各部分在全球50个地方组装

用于烧制碳合成材料的巨型高压釜

波音787正视图。到2013年，波音公司计划每个月向客户交付10架波音787

波音787的起落装置

据国外媒体报道，作为美国波音公司历史上最成功的新机型，波音787“梦想客机”在世界上最大的建筑物内制造，每架仅用时四天即可组装完毕，它还是世界上第一种采用碳复合材料制造的商业飞机。但是，这种革命性新型客机能否在与欧洲空中客车公司的竞争中胜出呢？

“造梦工厂”揭秘

在美国西北角，距西雅图以北大约30英里(约合48公里)的地方，坐落着世界上最大的建筑物，整个埃弗雷特镇都被这个建筑物占据。它长0.75 英里(约合1.2公里)，宽0.33英里(约合530米)。在混凝土地板下面，则是多条长达2英里(约合3.2公里)的人行隧道，与此同时，在遍布整个区域内的一个五层楼高的结构内，设有会议室、办公室和咖啡厅。

这个奇特、庞大“宫殿”的居民或乘高尔夫球车，或骑自行车四处活动。由于整个建筑如此之大，雨水溢流池(西雅图冬天必需之物)足以令一艘远洋客轮漂浮起来，另外，它还有自己的消防队。然而，“造梦工厂”埃弗雷特最令人瞩目的地方不是结构本身，也不是城镇大小的规模，而是里面发生的故事。

在同一个屋檐下，共有26辆安装在屋顶的吊车和百万个电灯泡，大约3.3万人正在参与一场关系到航空旅行未来的价值数十亿美元的“赌博”。设在埃弗雷特的波音工厂最初为波音747设计，可以容纳15架处于不同制造阶段的喷气式飞机，以及大量机翼、机尾等其他机身零部件。在其中一个车间，放着4架喷气式客机，技术人员和工人们蜷缩在里面工作，一定程度上衬托出整个建筑的规模。

在寻常人看来，波音787“梦想客机”与别的客机无异：圆形头部、三角形尾部、细长的管状机身和优雅的弧形机翼。实际上，如果波音787“梦想客机”正在改变世界航空业，也是以一种无形的方式改变。但是，即便不进行深入探究，我们也可以明白，发生在埃弗雷特的故事将对客机的设计和制造产生革命性影响。

据悉，波音787“梦想客机”是波音公司启动“波音777计划”14年后推出的首款全新机型，每架造价在1.5亿至2亿美元之间，使用英制劳斯莱斯发动机，按照价值计算，波音787四分之一算是“英国造”。作为第一种主要采用碳复合材料制造的商业客机，波音787“梦想客机”在2009年12月首次亮相，从埃弗雷特飞往不远处的波音机场(位于西雅图以南的一个机场)，然而，“梦想客机”未来的道路远比这漫长和复杂。

波音与空客新一轮较量

今天，世界客机制造行业只有两个重量级参与者——波音和空客，而且它们还始终是死对头。在一个接连遭受危机(前几年是金融危机，今年是火山喷发的影响)重创的行业，企业生存的关键在于效率，现在这一点比以前任何时候都体现深刻。在这个世纪之交，空客开始投入巨资，开发拥有550个座位的双层客机A380。空客开发A380客机的主要动机是，每次飞行可以携带更多乘客，从而更经济划算，同时，飞行次数减少又会降低人员和燃料成本以及对环境的冲击。就现在的情况来说，这是十分合理的理论。

然而，波音却走在与空客截然相反的道路上。这家美国公司不是制造用以往返于大城市(例如纽约或伦敦)之间的飞机，而是侧重于开发为更多机场服务的相对较小的飞机，使航空公司可以提供更多目的地之间的直航服务。另外，按照波音设计师的设想，客机更小还有别的优势，A380会造成航班延误，因为它的凝结尾流与其庞大身躯是相当的，某一飞机与A380之间的距离必须超过与其他飞机之间的距离。这意味着，一旦A380确定了航线，每次起飞的间隔必须更长。

于是，波音决定不与A380发生直接竞争，而是瞄准他们所认为的更大市场——那些更换日益老化的中型飞机的航空公司。制造新型飞机投资巨大，整个项目可能会让波音投入达450亿美元。仅仅波音787的设计，在Cray超级计算机上就用时80万个小时。在航空制造业，企业不得不将数十亿美元投入到长期计划中，同时又不清楚未来会怎样。波音通过建立被称为是所有行业中最长、最复杂的供应链，将生产外包于世界各地，力图将风险降至最低程度，同时开始史无前例地采用碳纤维材料。

波音“梦想客机”全球造

碳纤维合成技术已有数十年的历史，自20世纪80年代以来，广泛应用于试验飞行和军事航空领域。不过，波音787是第一种主要采用碳纤维材料制造的商业客机：70%机体使用合成材料制造。碳纤维丝被植入树脂中，然后将一层层的碳纤维夹在别的材料之间，以便令碳纤维丝处于不同方位。利用这种技术制造的材料既轻又坚硬——强度至少是钢材的四倍。

金属机身一般由长方形金属板构成，然后用成千上万个铆钉固定，使用合成材料，整个机身的管状截面可以作为整体制造出来——基本上是在一个巨型炉子(称为高压釜)烧制碳合成材料。接着，只要通过更少的扣件就能将更少的部件固定。这使得波音公司可以重新考虑整个制造过程。波音不是像以前那样，将机身结构组装完毕，然后再安装所有的布线、管线和其他机载系统，而是将机身整个部分外包，造好以后再在埃弗雷特进行组装。

波音787项目发言人伊冯娜-里奇(Yvonne Leach)说“过去二十年来，我们与一些合作伙伴携手制造某些飞机零部件。事实上，这个项目的独特之处在于，布线、各个系统和电子仪器全部在机体内安装好了。以前，我们可能不会进行这样的系统整体组装。”这不仅节省了开支，最终还使每架飞机仅用时四天就组装完毕。

波音787的机体部分在美国17个州和10个国家(包括英国)的50个地方进行组装。如此程度的外包要求波音必须建立起自己独有的运输飞机。于是，波音公司将可以放下波音787整个机身和机翼的四架波音747客机改装为“梦想飞机”的运输机；这些飞机最远可以飞至意大利南部，将完整的“梦想飞机”部件运回埃弗雷特。

所以，整条供应链有许多联系，只要其中一环出现问题，就会对整个研发计划造成严重影响。在波音787研发期间，有些部件交付日期延迟，有些还需要进一步完善。在波音787项目启动接近两年的时候，波音公司被迫将整体项目推迟数周，以保证供应链的每一环都能赶上进度。