世界为何青睐“日本制造”？看看这架波音787

作者：徐静波

美国著名飞机制造商波音公司制造的波音787客机，作为世界航空史上第一架超远程的中型客机，最大续航距离为16000公里，根据不同的机型，能容纳242至335名乘客。

波音787与其他客机相比，有四大特点：第一，它的窗户比一般客机大了65%，而且没有挡光板。那么，它靠什么来挡光呢？你会发现在窗户的下端有一个按钮，触摸这一个按钮，窗户的颜色会变深，一直可以变成深蓝色。第二，它的机翼，也就是飞机翅膀，不是直线型的，而是弧形，像鲨鱼的翅膀。第三，它的噪音比一般街头的噪音还要低，十分的静音，很便于睡觉。第四，当波音787在13100米高空飞行时，客舱内的压力保持在相当于海拔1830米的气压，比目前大多数民用飞机低大约600米。

大家知道，波音公司是美国的。但日本人却说：“不对，这架787客机，是日本的准国产客机”。日本人为何如此叫板这一架波音最新客机？我为大家来揭秘一下波音787生产的秘密，大家从中可以看出，日本航空工业发展到了何种的先进程度？

2011年9月26日，第一架波音787客机飞临东京羽田机场，交付给了全日空航空公司使用。日本各大电视台均出动了大批记者赶到羽田机场，去拍摄这一架世界最新型客机降落的过程。

我也是其中的一位采访者，当787客机从东京湾上空缓缓降落羽田机场跑道时，被它优美的曲线所惊艳，翅膀不仅呈现优美的弧形，而且整体微微的上扬，如同展翅飞翔的雄鹰。

铝合金为何能够做出如此优美的曲线？全日空公司宣传部的负责人告诉我，波音787客机的机体，不是铝合金，而是首次采用了炭纤维材料。

炭纤维材料有几个特点：第一，它的强度高出铝合金3倍；第二，它的重量低于铝合金3倍；第三，它可以一次成型而不需要焊接。

根据炭纤维的这一特点，波音787客机采用炭纤维材料做机体，不仅客机机体的强度大增，安全系数提高，而且因为重量比铝合金机体轻了50%，也就意味着，装灌同样的燃油，波音787客机多飞三分之一的航程，续航能力大增。由于它可以一次成型，因此波音787的翅膀，可以做出优美的弧形。其实还有一个特点，那就是使用炭纤维材料做机体，机舱内的温度可以做到恒温正负5度，也就是说，夏天不会很热，冬天不会很冷。

这么好的新型航空材料，是哪一家公司生产的？是日本最大的纺织品企业——东丽公司研发生产的。

其实东丽公司与波音公司的合作，最早是从波音777客机开始的。1995年，东丽公司的炭纤维材料制造的尾翼，首次安装在波音777客机上。经过十几年的使用，证明这种炭纤维材料的安全可靠，于是，波音公司下决心，波音787的机体与机翼均采用炭纤维材料。所以，你乘坐波音787客机，是很难找到一般客机机体上成排的铆钉。

对于波音公司来说，采用炭纤维材料做机体，只是为了增加机体的强度，降低燃料消耗，提高续航能力。问题是，谁能使用这样的材料制造出弧线形的优美翅膀？

这个研发制造的任务，交给了日本三菱重工业公司。

波音787客机的最大特征，应该是拥有超长而且是成弧形的翅膀。787客机的标准型是B787-8型，这款客机的机身长度为56.72米，但是两个机翼长度的长度超过了机身3米，达到60.12米。

为什么要这么长的机翼？因为机翼是飞机燃料的储存处，机翼越大，储存的航空燃料就越多，飞机就可以飞得越远。

波音公司给予三菱重工业公司的制造任务中，还有一个特殊的要求，就是这么长的机翼，必须是一次成型。

我去采访了三菱重工业公司航空宇宙事业本部的松田隆先生，他是这一机翼研发的负责人。他告诉我，要一次成型生产长30米，宽5米的机翼，这是从未有过的事情，因为迄今为止铝合金机翼都是拼装的，不都是一次成型。

这是波音公司第一次将飞机最重要的部件——机翼交给合作伙伴生产。为了能够研发制造出这一特殊的机翼，松田先生带领他的团队在波音公司总部所在的西雅图，专门设立了一个研究室，与波音公司技术人员一起进行研发了两年。然后回到日本名古屋工厂，先从研发一次成型的大型机械着手，整整用了三年的时间，终于制造出了如今我们看到的这么优美的波音787客机的翅膀。最关键的是，已经可以做到量产。

至于波音787客机的机体，波音公司也第一次交给了合作伙伴：日本川崎重工业公司。

一架客机的机体一般分成三大块制造，分别是前舱、中舱和后舱，川崎重工业公司负责制造波音787客机的前舱。除了前舱之外，川崎重工业公司还负责研发制造客机起落架和主机翼固定后缘装置。

为了完成这些重要部件的制造，川崎重工业公司专门成立了“波音787生产技术部”，这个技术部的部长名叫“佐名俊一”，他说，最难的是，波音公司要求前舱这么一个巨大的圆状胴体，必须一次成型。对于川崎重工业公司来说，要一次完成直径6米的机体成型，必须先研发出可以完成如此巨大胴体成型的模具，这一模具本身的重量，就有30吨之重。

机体虽然重要，但是一架客机机体的最核心部位，也是难度最大的部位，就是机身与机翼连接结构，这个制造任务，波音公司交给了日本富士重工业公司。

机身与机翼的连接结构，专业术语叫做“中央机翼”，这个中央机翼内部结构十分复杂，外面无法看到，但却是整架飞机的心脏部位。客机的燃油库就在中央机翼，密封性要求特高。同时承接着左右两个翅膀，连接精度与承载巨型翅膀的牢固度的要求特严，

领导这一技术研发的是富士重工业公司航空事业部的户井康弘先生，他告诉我，富士重工业公司早在30多年前，就已经为波音客机生产核心零部件，波音777的中央机翼也是富士重工业公司制造的，因此，技术难度不是很大。最难的是，这一次采用的是炭纤维与钛合金的混合结构材料，与以往的铝合金材料不一样。

户井先生告诉我，富士重工业公司研发制造的波音787中央机翼，由于主要使用了炭纤维材料，可以有效地防止燃油库的材质腐蚀，提高机身的抗疲劳强度，客机的维修保养费用可以节省25%以上。

除了中央机翼，富士重工业公司还负责制造机身中部下侧用来连接机翼与起落架的强化结构。

三菱重工、川崎重工、富士重工这三家公司，虽然他们制造的部位，只占整架波音787客机机体总量的35%，但是，却是整架客机最重要最核心的部位。除了这三家公司之外，波音787的通话系统和娱乐音像系统，是由松下电器公司制造的。蓄电池组是由日本GS Yuasa公司(杰士汤浅)开发的。而令日本最值得骄傲的是，整架客机的机体包括尾翼，第一次采用了东丽公司开发生产的炭纤维材料。所以，日本人就说：除了发动机，主要的零部件都是日本制造，波音787客机是一架日本准国产客机。

目前，为波音787客机服务的日本各大重工业公司，都在名古屋中部机场附近，共同打造了一个航空产业园，将日本制造的机翼和胴体，整体装入大型运输机运往美国的波音公司工厂进行组装。

从以上的叙述中，我们可以看出，日本航空制造业的技术含金量与领先世界的研发制造水平。但是，我们也感到奇怪的是，日本自己独自制造的MRJ支线客机，第一架客机说是在2018年就要交付使用，但是一直拖到今年，还没能交付完成。

这架最大90个座位的支线客机，最大续航能力为3770公里，由三菱重工业公司下属的三菱飞机公司独自研发制造。发动机采用的是加拿大普惠公司的发动机，与波音787不同的是，整架飞机还是属于金属飞机，其结构中炭纤维材料只占28%，主要是飞机的机翼和尾翼。机身还是铝合金结构。

这架名为MRJ的支线客机，虽然它的一号机已经飞转了世界多个机场，性能在不断地完善与提升，但是，第一架客机据说最快要在明年才能交付，也显示出日本虽然拥有先进的飞机零部件的制造技术，但是整机制造技术还是有缺陷。另一方面，目前全世界各大航空公司订购的数量还只有280架，根据三菱飞机公司的测算，卖掉350架，才能达到收支平衡，而要获得利益，至少要有600架飞机的订单，这个数字对于三菱飞机公司来说，目前还是相当的严峻，这也影响到了公司的生产积极性。

但是，日本政府生产自己的大客机的梦想没有破灭，也许在不远的将来，日本会上线生产大型客机，毕竟日本还是拥有世界领先的航空制造技术。日本期望成为继美国波音、欧洲空客和中国、俄罗斯之后，第五大的飞机制造国家。

来源：一览扶桑，ECHOWEEK编辑配图。