從波音與空客的競爭中看復合材料

    航空旅行的定義已經和從前的不再一樣，許多公司都很清楚這一點，其中包括波音、空客、小型的支線飛機制造公司、上的所有航空公司以及三大飛機發動機制造商――美國通用電氣航空發動機公司（GE Aeroengines）、英國羅爾斯?羅伊斯公司（Rolls-Royce）和美國普惠公司（Pratt&Whitney）。
    它們以前的口號大多是更高、更快、更遠，空客就在出售給聯合航空公司的A320飛機的尾部加上了這三個單詞和另外一個詞――更堅韌作為標志。不久之后，這種流行趨勢開始發生變化。舉例來說，對速度的要求開始變成對效率的狂熱追求，航空公司對此的說法非常委婉：它們認為各種麻煩困擾著自己的公司，所以更應該堅持的是如何讓飛機的運營成本變得更低。嚴格地說來，高速飛行只是出于軍事上的目的，而航空公司不能依靠這一點來發展自己，求得生存。協和式客機退出歷史的舞臺就是個好證明，波音2002年的“音速巡航者”飛機建造計劃的受挫也是因為這個原因。
    注重“每英里座位成本”意味著，在為某些航空公司設計飛機時要考慮適當的座位數量和它們的航線特點，然后盡可能地確保這些座位的載客量能夠達到大程度的使用率，它也意味著飛機的結構和發動機運轉的方式能夠影響到燃油的使用量以及可能產生的其他成本。
    波音和空客都傾向于在弱勢的情況下固守自己的市場地位――當然現在還不能算是它們糟糕的時候。憑借著A380這個龐然大物，空客得以挑戰波音用747在巨型飛機市場上開拓出來的霸權。而波音則在退出這一核心市場大約15年之后，開始發展另一種面向市場、性能更優越的飛機。初，波音表現得很激進，特意給這架飛機取名叫7E7――其中的E代表著高效（efficiency）的含義。之后公司把它的名字更改為787，這才是一個真正合理的名稱，可以與公司款取得重大市場效果的噴氣式飛機707以及近的777名字相切合。許多波音的管理者將787稱之為“夢幻客機”，這個名字有一定的藝術化特色，但很不恰當。對此，一些與空客有關的公眾人物各有態度――有的喜歡，也有的討厭。
    787想要依靠比當前其他飛機運營成本更低的特點來抹煞空客在中程客機市場的優勢。波音表示：787是基于低成本的設計和建造方式設計出來的，它減少了燃油的損耗，提高了發動機的工作效率。另外，787更大的窗戶和機艙里更高的濕度也被大大地宣傳了一番。波音的員工稱之為“改變游戲局面的產品”，這個稱呼到后來真的成為了現實。
    這款飛機的研發費用很高，但具體數額外界并不清楚。波音稱花費了80億美元，但這肯定是虛報，因為參照科技含量少一點的777，也就是公司后一款大型商務客機的研發費用，787的研發大約需要140億美元。無論如何，它畢竟讓波音擺脫了一個困難的抉擇：放棄商業客機市場，還是繼續建造更高性能的飛機。這個選擇一旦確定，將會對購買飛機的客戶產生巨大的影響。
    波音工程部的副部長沃爾特?吉爾勒特（Walter Gillette）針對夢幻客機曾經說過：“它的建造是我們在50年來做出的大的舉措?！边@款飛機使波音改變了在新式飛機設計、建造和資金籌措上的傳統。它成了一名“設備集成者”，融合了一大群非美國本土的參與者在設計和研究上的成果。
    波音以前從未對外采購過一個機翼，因為機翼和飛行艙是飛機非常重要的部件，它不敢對此有任何馬虎。波音一直宣傳“我們完全依靠自己來生產機翼”的口號，桑頓?威爾森曾直白地表示過：如果不考慮設計和生產機翼會造成預算費用緊張的情況，這種方式是非常正確的。
    不過那都是以前的事情了，設計和制造787機翼的任務后來都交給了日本，波音只管采購。三家日本公司在本國政府的支持下聯合起來，以787就是自己的產品的態度完成了這項任務。他們就是著名的三大重工業公司――三菱重工業株式會社（Mitsubishi Heavy Industries）負責大部分的機翼建造工作；富士重工業株式會社（Fuji Heavy Industries）則需要建造中心翼盒以及完成機翼和飛機起落架的連接部分；川崎重工業株式會社（Kawasaki Heavy Industries）建造駕駛員坐艙后面的一部分機身和機翼后緣。
    日本在13年的時間里為波音分擔了一部分生產上的風險，新式飛機35%的部分都由它負責建造。另外，意大利的主要航空飛機制造廠商阿萊尼亞（Alenia）和另一家美國企業沃特飛機工業公司（Vought）也接手了儀表盤的許多研制工作。
    日本的這種角色產生了很大的爭議：波音的工程師們反對讓日本參與到這個工程中的主要原因是，他們不想將自己的技術資料與對方共享。日本人以前從來沒有建造過任何一架大型客機的機翼，也未研發出由復合材料制成的機翼。事實上，根據波音所透露的情況，787主要結構一半的制造工作，都將使用復合材料，這也是這個產業在這一方面的次嘗試。
    復合材料一般包括纖維玻璃、纖維B（Kevlar，一種質地牢固、重量輕的合成纖維，中文又稱凱夫拉爾）和其他的纖維材料，特別是碳素纖維，它們需要用一種凝固樹脂將之黏結成型，大多數情況下使用的是環氧樹脂。這些材料的優點是質量輕且堅固耐用，耐腐蝕和承受能力比金屬要高。787的機身蒙皮就將使用一種碳纖維增強樹脂基復合材料（或者叫CFRP）來取代以前所使用的數以千計的鋁片。它的地板梁和整體結構也會用到CFRP，還包括飛機機翼中心的一大部分。這些部位被認為是連接飛機其他部件的關鍵所在，比如外翼盒――飛機堅固的部位就完全要靠CFRP來建造。787其他的結構也會使用到一些復合材料。
    戈爾登?麥肯基（Golden Mckinzie）曾掌管聯合航空公司的新式技術部門多年，他參與了啟用新式飛機的各項工作（該公司大部分的飛機都是由波音提供的）。他說過：“機翼的建造就是一門藝術，在建造過程中使用新材料是制造者要面臨的大挑戰。如果任何一家公司在幾年前告訴波音的員工自己打算在這方面嘗試一下，可能當時的員工不置可否地回答‘我死后再對我提這事吧’。我從來沒覺得自己能看到波音完成新材料應用的一天，因為波音從來不愿意做沒有把握的事，可以說它就是一個完全照章辦事的公司。”
    以前，波音建造飛機一直秉持保守、注重實效和獨立運作的態度。但這一次它卻開始依靠歐美和日本的一些重工業企業來生產787的某些部件。在對外采購方面，波音也拿出了以前根本不可能考慮的舉措，那就是模仿空客的方式?？湛偷耐顿Y成員都沒有一家能夠跟美國公司的規模相提并論的飛機制造廠商，但他們卻會讓自己國內的該行業企業共同分擔飛機的生產任務。這一特點意義重大，它讓空客能夠在短短的35年時間里組織完成了龐大的供應商網絡。A350也將會有至少一半的部分使用到復合材料，雖然或多或少不能像波音在材料的選擇上那么冒險。
    波音已經不完全依靠自己的工廠來生產新式飛機，它開始將各個部分交由自己的供應商來進行分工。787型客機70%的零部件都是在美國以外的土地上加工完成的，然后被裝入巨大的貨柜里使用飛機運到普吉特海灣地區，在計劃的三天時間里迅速集中到波音手中。