案例库 · 工程与运营 · 技术决策 · 2003–2011
波音787押注复合材料，燃油消耗降低四分之一
机身和机翼按重量计约50%由复合材料制成，使梦想飞机比其替代的喷气式飞机燃油效率提高25%。
波音
那一手
2003年波音启动7E7项目时，对铝制飞机的渐进式改进在燃油价格和航空公司需求面前显得不足。波音的赌注是结构性的：用碳纤维复合材料而非铝来制造机身和机翼，接受一场制造革命，以换取重量上的阶梯式变化。
按重量计，大约50%的机体由复合材料制成，787比传统金属飞机更轻，这意味着提升、巡航、爬升和机动所需燃油更少。波音表示，与787通常替代的飞机相比，航空公司燃油使用量减少25%。相同的材料选择还降低了维护成本：复合材料耐腐蚀、不易疲劳，因此检查和停机时间减少。
这一设计还让波音利用复合材料结构的强度和刚度，将客舱压力高度降至6000英尺——比传统喷气式飞机低2000英尺，从而减少长途飞行中的疲劳和时差症状。
为什么管用
- 重量主导飞机燃油消耗，因此一次性的结构节省在20多年的每次飞行中都会产生复合效应。
- 复合材料消除了使铝制飞机停飞的腐蚀和疲劳检查周期。
- 更坚固、更刚硬的壳体允许更低的客舱高度，这是铝制增压无法安全提供的舒适性。
- 25%的燃油节省是飞跃，而非小修小补，给航空公司提供了立即换机的经济理由。
值了多少结构上节省的重量就是每次飞行节省的燃油聪明
可以搬走什么
材料改变可以重置整个产品线的效率曲线——但只有在整个供应链能够真正制造它的情况下，这种飞跃才有回报。
后来呢
787在2011年投入使用，此前经历数年因波音自身外包决策导致的生产和供应链延误。尽管爬坡过程痛苦，它成为波音历史上最畅销的宽体机，空客A350随后也采用类似复合材料策略，巩固了复合材料作为现代远程机体标准的地位。
资料来源
- 787 Dreamliner By Design
- Composite Materials, Metals, And Ceramics Used in the Boeing 787 — Materials Overview
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