波音787選擇了復合材料機翼結構，這是商用飛機的第一次。三菱重工開發了大型復合材料機翼的生產技術。本文概述了技術問題及其解決方案。

復合材料機翼外形

圖1. 顯示了787復合材料翼盒結構的輪廓。它由跨度30m、 翼弦6m的箱體組件組成，其主要結構由CFRP制成。翼盒內部用作油箱。

圖2. 顯示了復合材料機翼的比例比較。787機翼箱比F-2戰斗機機翼箱和波音777垂直尾翼大得多。787復合材料機翼的技術難點如下：

（a） 比現有的復合材料部件大得多

（b） 發動機和起落架造成的大沖壓載荷

（c） 精修外模線，實現卓越的空氣動力學性能

（d） 由于將機翼內部用作油箱，因此要求燃油無泄漏

復合壁板制作工藝

（1） 使用自動鋪絲機（CFP）將預浸料（環氧樹脂或其他用碳或其他纖維增強的樹脂層壓板）鋪設在具有翼板幾何形狀的固化臺上。

（2） 放置好的預浸料與工作臺一起進入熱壓罐，在指定的壓力和熱量下固化樹脂（圖4）。

（3） 在熱壓罐中固化后，用零件幾何形狀修剪外圍（圖3.磨料水射流切割—AWJ - abrasive water jet ）。面板在最終檢查后完成。

由于產品規模龐大，制造過程的關鍵點是減少傳統的手動過程并使其自動化。

復合材料機翼裝配工藝

圖5. 顯示了787機翼的組裝過程。

（a） 首先，確定梁和肋骨以進行框架。

（b） 框架完成后，安裝上下蒙皮壁板以完成結構。

裝配過程中的主要任務是大量的鉆孔和安裝緊固件。未來有必要提高生產力。接下來，在MHI的機翼箱上完成管道、接線和裝備，然后由波音公司安裝控制面和翼尖，再將機翼連接到機身。

此外，由于機翼用作油箱，因此提供了適當的導電性和絕緣性，以確保防雷保護，防止點火。

787復合材料機翼目前正在生產中。三菱重工需要提高生產效率，以實現可持續生產。

補充資料

熱壓罐呈圓柱形，外徑8米，長40米，重700噸。對于生產30米長的復合材料機翼不可缺少。2011年11月安裝了第二臺，以滿足波音公司每月制造14架787的需求（磨料水射流切割也安裝了第二臺）。

原文《Production Technology of Large-Scale Composite Wings for Commercial Aircraft》

楊超凡