波 音公司(Boeing)787夢(mèng)想客機(jī)(Dreamliner)輕薄的塑料外殼是個(gè)工程學(xué)奇跡，用模具將碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂塑成巨大的桶型部件，然后放入大熔爐在高達(dá)350度的溫度下燒制而成。
波音在制造由碳纖維構(gòu)成的787飛機(jī)機(jī)身。一個(gè)蜘蛛外形的機(jī)器人，在電腦控制下繞著一個(gè)旋轉(zhuǎn)模具層層疊加碳纖維絲。
然而，盡管這一輕型混合物節(jié)省燃油的性能深受航空公司的喜愛(ài)，但最近發(fā)生在倫敦希思羅機(jī)場(chǎng)一架787客機(jī)的火災(zāi)，首次驗(yàn)證了修復(fù)嚴(yán)重?fù)p傷的難度和高昂成本。現(xiàn)在正值波音的關(guān)鍵時(shí)期，公司急于展示，像787這樣的碳復(fù)合材料飛機(jī)，即使有重大損傷，也能與老式鋁制機(jī)型修復(fù)得同樣快、同樣有效。一架飛機(jī)每停飛一天，就會(huì)讓航空公司損失數(shù)萬(wàn)美元。
位于法國(guó)圖盧茲的裝配線在組裝空客A350客機(jī)。和波音的787夢(mèng)想客機(jī)一樣，A350擁有復(fù)合材料機(jī)身。
調(diào)查人員認(rèn)為，起火的原因相當(dāng)簡(jiǎn)單，就是緊急發(fā)射器的一根電線扭曲，但造成的損失卻絕不簡(jiǎn)單。高溫削弱了機(jī)身后部頂端一塊10英尺（約合3米）區(qū)域的支撐結(jié)構(gòu)，燒壞了外殼頂部的油漆。這是新的夢(mèng)想客機(jī)迄今為止所受到最嚴(yán)重的損傷。
航空專家表示，波音將把受損部分切割下來(lái)，然后用膠水，或者很可能是螺栓，把一塊由多層復(fù)合材料板構(gòu)成的大補(bǔ)丁，固定到這架使用不到一年的锃亮的新飛機(jī)上。圣迭戈航空顧問(wèn)漢斯·W·韋伯(Hans W. Weber)說(shuō)，“這有點(diǎn)像《歌劇魅影》(Phantom of the Opera)，里面那家伙戴著面具，掩蓋他半邊臉沒(méi)了的事實(shí)。”
波音還需要安裝新的復(fù)合材料支架，其中一些可能將由強(qiáng)度更高的鈦制成，目的是固定住補(bǔ)丁，并鞏固飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。假如破損更嚴(yán)重，波音還可以把容納機(jī)身后部大部分結(jié)構(gòu)的23英尺長(zhǎng)的桶狀外殼整體取下，簡(jiǎn)單地?fù)Q上新外殼。不過(guò)復(fù)合材料專家懷疑，此次這樣做的可能性不大。擁有這架飛機(jī)的是埃塞俄比亞航空公司(Ethiopian Airlines)。
波音表示，正準(zhǔn)備把各種維修方案提交給該航空公司，不會(huì)公開(kāi)對(duì)此進(jìn)行討論。波音的工程師正通過(guò)計(jì)算機(jī)模型分析花費(fèi)，以及其他一些需要權(quán)衡的因素，比如支架增加的重量將在多大程度上削弱波音宣稱的787省油量。
波音高管表示，隨著逐步增加其他機(jī)型上復(fù)合材料部件的應(yīng)用，公司多年來(lái)一直在開(kāi)發(fā)相關(guān)的維修技術(shù)，而且許多技術(shù)與鋁制機(jī)型采用的維修方法類似。
波音首席執(zhí)行官小W·詹姆斯·邁克納尼(W. James McNerney Jr.)上周稱，“我們感覺(jué)很踏實(shí)，我們知道如何應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，以及可能出現(xiàn)的多數(shù)其他結(jié)構(gòu)問(wèn)題。”
然而，一些分析人士似乎沒(méi)那么有信心。2011年底以來(lái)，波音公司交付了70架夢(mèng)想客機(jī)。分析人士認(rèn)為，埃塞俄比亞航空公司飛機(jī)起火提出了一些未知問(wèn)題，可能導(dǎo)致維修工作比其他已交付飛機(jī)的維修復(fù)雜得多。波音透露，公司曾在少數(shù)幾架787上進(jìn)行過(guò)規(guī)模較小的復(fù)合材料修復(fù)，這些飛機(jī)的破損源于雷擊，或是被機(jī)場(chǎng)服務(wù)車或機(jī)修工具撞擊。
波音希望在接下來(lái)的數(shù)十年里賣出數(shù)千架這樣的飛機(jī)，鑒于這種創(chuàng)新型噴氣機(jī)對(duì)波音的未來(lái)至關(guān)重要，紐約州華盛頓港航空顧問(wèn)羅伯特·曼(Robert Mann)說(shuō)，“此刻，他們會(huì)不惜采取任何措施，來(lái)顯示飛機(jī)是可以修復(fù)的。我們會(huì)知道，波音公司需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)修復(fù)飛機(jī)，不過(guò)老實(shí)說(shuō)，我們也許永遠(yuǎn)不會(huì)知道維修的成本。”
復(fù)合材料給航空機(jī)械師帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，他們需要新的維修工具和技巧。和鋁制飛機(jī)不同，碳結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生明顯的凹陷，需要特殊的超聲波探測(cè)器來(lái)辨別受損部位，而目前正缺少受過(guò)相關(guān)培訓(xùn)的機(jī)械師。
為了應(yīng)對(duì)這些擔(dān)憂，波音已經(jīng)發(fā)明了新的維修工具包，以修復(fù)常見(jiàn)的損傷，比如行李車撞上飛機(jī)時(shí)產(chǎn)生的損傷。
為了減少?gòu)?fù)雜維修的需要，并縮短維修時(shí)間，波音已經(jīng)設(shè)計(jì)了一些備件，能夠用螺栓固定到特定部位，這些都是其他機(jī)型上易于受損的部位。其中包括機(jī)鼻附近的損傷，由于駕駛員在跑道上拖著機(jī)尾滑行導(dǎo)致的損傷，以及客艙門或貨艙門附近由服務(wù)車碰撞導(dǎo)致的損傷。
華盛頓大學(xué)(University of Washington)運(yùn)輸飛機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)材料卓越中心(Center of Excellence for Advanced Materials in Transport Aircraft Structures)主任、機(jī)械工程學(xué)教授馬克·塔特爾(Mark Tuttle)說(shuō)，“現(xiàn)在已經(jīng)有完善的維修技術(shù)，用來(lái)維修復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，不過(guò)，公平地說(shuō)，這些得到認(rèn)可的技術(shù)只適用于修復(fù)較小的部位。”
對(duì)于細(xì)微的剮蹭，機(jī)械師能夠用環(huán)氧樹(shù)脂和便攜式鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，把新的復(fù)合材料層粘合到破損部位。其他破損可能需要鑄模、特殊的切割工具、真空封接或小型熔爐和螺栓，才能把新復(fù)合材料層固定就位。
當(dāng)損傷更嚴(yán)重時(shí)，最大的問(wèn)題就來(lái)了，比如埃塞俄比亞航空公司這架飛機(jī)的損傷。專家說(shuō)，在這種情況下，鑒于受損范圍較大，受損部位位于機(jī)尾正前方的關(guān)鍵區(qū)域，在那里垂直尾翼連入機(jī)身，波音必須拿出一個(gè)定制的維修方案。
空客(Airbus)在制造A350客機(jī)時(shí)采用了有點(diǎn)不一樣的方式。它沒(méi)用采用波音青睞的桶型構(gòu)造，而是使用40英尺乘60英尺的復(fù)合材料板打造機(jī)身的各個(gè)部位。空客認(rèn)為，這種工藝使維修更加容易。
不過(guò)，隨著技術(shù)的改進(jìn)，以及航空公司優(yōu)化其能力，拆卸并替換機(jī)身特定部位受損部件，最終，機(jī)身是采取桶狀構(gòu)造還是以復(fù)合材料板打造，也許并沒(méi)有太大區(qū)別。
不過(guò)此刻，所有人都會(huì)把注意力放在這架埃塞俄比亞客機(jī)上，關(guān)注波音如何處理這一次維修。
航空顧問(wèn)韋伯說(shuō)，“對(duì)于航空業(yè)和航空公司而言，這是一次極其重大的考驗(yàn)。”
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