波音787梦想客机遭遇维修难题

http://www.frponline.com.cn/news/detail_103269_1.html

    波音公司(Boeing)787梦想客机(Dreamliner)轻薄的塑料外壳是个工程学奇迹，用模具将碳纤维和环氧树脂塑成巨大的桶型部件，然后放入大熔炉在高达350度的温度下烧制而成。



    然而，尽管这一轻型混合物节省燃油的性能深受航空公司的喜爱，但最近发生在伦敦希思罗机场一架787客机的火灾，首次验证了修复严重损伤的难度和高昂成本。现在正值波音的关键时期，公司急于展示，像787这样的碳复合材料飞机，即使有重大损伤，也能与老式铝制机型修复得同样快、同样有效。一架飞机每停飞一天，就会让航空公司损失数万美元。



位于法国图卢兹的装配线在组装空客A350客机。和波音的787梦想客机一样，A350拥有复合材料机身。

    调查人员认为，起火的原因相当简单，就是紧急发射器的一根电线扭曲，但造成的损失却绝不简单。高温削弱了机身后部顶端一块10英尺（约合3米）区域的支撑结构，烧坏了外壳顶部的油漆。这是新的梦想客机迄今为止所受到最严重的损伤。

    航空专家表示，波音将把受损部分切割下来，然后用胶水，或者很可能是螺栓，把一块由多层复合材料板构成的大补丁，固定到这架使用不到一年的锃亮的新飞机上。圣迭戈航空顾问汉斯·W·韦伯(Hans W. Weber)说，“这有点像《歌剧魅影》(Phantom of the Opera)，里面那家伙戴着面具，掩盖他半边脸没了的事实。”

    波音还需要安装新的复合材料支架，其中一些可能将由强度更高的钛制成，目的是固定住补丁，并巩固飞机的结构强度。假如破损更严重，波音还可以把容纳机身后部大部分结构的23英尺长的桶状外壳整体取下，简单地换上新外壳。不过复合材料专家怀疑，此次这样做的可能性不大。拥有这架飞机的是埃塞俄比亚航空公司(Ethiopian Airlines)。



    波音表示，正准备把各种维修方案提交给该航空公司，不会公开对此进行讨论。波音的工程师正通过计算机模型分析花费，以及其他一些需要权衡的因素，比如支架增加的重量将在多大程度上削弱波音宣称的787省油量。

    波音高管表示，随着逐步增加其他机型上复合材料部件的应用，公司多年来一直在开发相关的维修技术，而且许多技术与铝制机型采用的维修方法类似。

    波音首席执行官小W·詹姆斯·迈克纳尼(W. James McNerney Jr.)上周称，“我们感觉很踏实，我们知道如何应对这一问题，以及可能出现的多数其他结构问题。”

    然而，一些分析人士似乎没那么有信心。2011年底以来，波音公司交付了70架梦想客机。分析人士认为，埃塞俄比亚航空公司飞机起火提出了一些未知问题，可能导致维修工作比其他已交付飞机的维修复杂得多。波音透露，公司曾在少数几架787上进行过规模较小的复合材料修复，这些飞机的破损源于雷击，或是被机场服务车或机修工具撞击。

    波音希望在接下来的数十年里卖出数千架这样的飞机，鉴于这种创新型喷气机对波音的未来至关重要，纽约州华盛顿港航空顾问罗伯特·曼(Robert Mann)说，“此刻，他们会不惜采取任何措施，来显示飞机是可以修复的。我们会知道，波音公司需要多长时间来修复飞机，不过老实说，我们也许永远不会知道维修的成本。”

    复合材料给航空机械师带来了新的挑战，他们需要新的维修工具和技巧。和铝制飞机不同，碳结构不会产生明显的凹陷，需要特殊的超声波探测器来辨别受损部位，而目前正缺少受过相关培训的机械师。

    为了应对这些担忧，波音已经发明了新的维修工具包，以修复常见的损伤，比如行李车撞上飞机时产生的损伤。

    为了减少复杂维修的需要，并缩短维修时间，波音已经设计了一些备件，能够用螺栓固定到特定部位，这些都是其他机型上易于受损的部位。其中包括机鼻附近的损伤，由于驾驶员在跑道上拖着机尾滑行导致的损伤，以及客舱门或货舱门附近由服务车碰撞导致的损伤。



    华盛顿大学(University of Washington)运输飞机结构先进材料卓越中心(Center of Excellence for Advanced Materials in Transport Aircraft Structures)主任、机械工程学教授马克·塔特尔(Mark Tuttle)说，“现在已经有完善的维修技术，用来维修复合材料的结构，不过，公平地说，这些得到认可的技术只适用于修复较小的部位。”

    对于细微的剐蹭，机械师能够用环氧树脂和便携式鼓风机产生的热量，把新的复合材料层粘合到破损部位。其他破损可能需要铸模、特殊的切割工具、真空封接或小型熔炉和螺栓，才能把新复合材料层固定就位。

    当损伤更严重时，最大的问题就来了，比如埃塞俄比亚航空公司这架飞机的损伤。专家说，在这种情况下，鉴于受损范围较大，受损部位位于机尾正前方的关键区域，在那里垂直尾翼连入机身，波音必须拿出一个定制的维修方案。

    空客(Airbus)在制造A350客机时采用了有点不一样的方式。它没用采用波音青睐的桶型构造，而是使用40英尺乘60英尺的复合材料板打造机身的各个部位。空客认为，这种工艺使维修更加容易。

    不过，随着技术的改进，以及航空公司优化其能力，拆卸并替换机身特定部位受损部件，最终，机身是采取桶状构造还是以复合材料板打造，也许并没有太大区别。

    不过此刻，所有人都会把注意力放在这架埃塞俄比亚客机上，关注波音如何处理这一次维修。

    航空顾问韦伯说，“对于航空业和航空公司而言，这是一次极其重大的考验。”
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    波音公司(Boeing)787梦想客机(Dreamliner)轻薄的塑料外壳是个工程学奇迹，用模具将碳纤维和环氧树脂塑成巨大的桶型部件，然后放入大熔炉在高达350度的温度下烧制而成。



    然而，尽管这一轻型混合物节省燃油的性能深受航空公司的喜爱，但最近发生在伦敦希思罗机场一架787客机的火灾，首次验证了修复严重损伤的难度和高昂成本。现在正值波音的关键时期，公司急于展示，像787这样的碳复合材料飞机，即使有重大损伤，也能与老式铝制机型修复得同样快、同样有效。一架飞机每停飞一天，就会让航空公司损失数万美元。



位于法国图卢兹的装配线在组装空客A350客机。和波音的787梦想客机一样，A350拥有复合材料机身。

    调查人员认为，起火的原因相当简单，就是紧急发射器的一根电线扭曲，但造成的损失却绝不简单。高温削弱了机身后部顶端一块10英尺（约合3米）区域的支撑结构，烧坏了外壳顶部的油漆。这是新的梦想客机迄今为止所受到最严重的损伤。

    航空专家表示，波音将把受损部分切割下来，然后用胶水，或者很可能是螺栓，把一块由多层复合材料板构成的大补丁，固定到这架使用不到一年的锃亮的新飞机上。圣迭戈航空顾问汉斯·W·韦伯(Hans W. Weber)说，“这有点像《歌剧魅影》(Phantom of the Opera)，里面那家伙戴着面具，掩盖他半边脸没了的事实。”

    波音还需要安装新的复合材料支架，其中一些可能将由强度更高的钛制成，目的是固定住补丁，并巩固飞机的结构强度。假如破损更严重，波音还可以把容纳机身后部大部分结构的23英尺长的桶状外壳整体取下，简单地换上新外壳。不过复合材料专家怀疑，此次这样做的可能性不大。拥有这架飞机的是埃塞俄比亚航空公司(Ethiopian Airlines)。



    波音表示，正准备把各种维修方案提交给该航空公司，不会公开对此进行讨论。波音的工程师正通过计算机模型分析花费，以及其他一些需要权衡的因素，比如支架增加的重量将在多大程度上削弱波音宣称的787省油量。

    波音高管表示，随着逐步增加其他机型上复合材料部件的应用，公司多年来一直在开发相关的维修技术，而且许多技术与铝制机型采用的维修方法类似。

    波音首席执行官小W·詹姆斯·迈克纳尼(W. James McNerney Jr.)上周称，“我们感觉很踏实，我们知道如何应对这一问题，以及可能出现的多数其他结构问题。”

    然而，一些分析人士似乎没那么有信心。2011年底以来，波音公司交付了70架梦想客机。分析人士认为，埃塞俄比亚航空公司飞机起火提出了一些未知问题，可能导致维修工作比其他已交付飞机的维修复杂得多。波音透露，公司曾在少数几架787上进行过规模较小的复合材料修复，这些飞机的破损源于雷击，或是被机场服务车或机修工具撞击。

    波音希望在接下来的数十年里卖出数千架这样的飞机，鉴于这种创新型喷气机对波音的未来至关重要，纽约州华盛顿港航空顾问罗伯特·曼(Robert Mann)说，“此刻，他们会不惜采取任何措施，来显示飞机是可以修复的。我们会知道，波音公司需要多长时间来修复飞机，不过老实说，我们也许永远不会知道维修的成本。”

    复合材料给航空机械师带来了新的挑战，他们需要新的维修工具和技巧。和铝制飞机不同，碳结构不会产生明显的凹陷，需要特殊的超声波探测器来辨别受损部位，而目前正缺少受过相关培训的机械师。

    为了应对这些担忧，波音已经发明了新的维修工具包，以修复常见的损伤，比如行李车撞上飞机时产生的损伤。

    为了减少复杂维修的需要，并缩短维修时间，波音已经设计了一些备件，能够用螺栓固定到特定部位，这些都是其他机型上易于受损的部位。其中包括机鼻附近的损伤，由于驾驶员在跑道上拖着机尾滑行导致的损伤，以及客舱门或货舱门附近由服务车碰撞导致的损伤。



    华盛顿大学(University of Washington)运输飞机结构先进材料卓越中心(Center of Excellence for Advanced Materials in Transport Aircraft Structures)主任、机械工程学教授马克·塔特尔(Mark Tuttle)说，“现在已经有完善的维修技术，用来维修复合材料的结构，不过，公平地说，这些得到认可的技术只适用于修复较小的部位。”

    对于细微的剐蹭，机械师能够用环氧树脂和便携式鼓风机产生的热量，把新的复合材料层粘合到破损部位。其他破损可能需要铸模、特殊的切割工具、真空封接或小型熔炉和螺栓，才能把新复合材料层固定就位。

    当损伤更严重时，最大的问题就来了，比如埃塞俄比亚航空公司这架飞机的损伤。专家说，在这种情况下，鉴于受损范围较大，受损部位位于机尾正前方的关键区域，在那里垂直尾翼连入机身，波音必须拿出一个定制的维修方案。

    空客(Airbus)在制造A350客机时采用了有点不一样的方式。它没用采用波音青睐的桶型构造，而是使用40英尺乘60英尺的复合材料板打造机身的各个部位。空客认为，这种工艺使维修更加容易。

    不过，随着技术的改进，以及航空公司优化其能力，拆卸并替换机身特定部位受损部件，最终，机身是采取桶状构造还是以复合材料板打造，也许并没有太大区别。

    不过此刻，所有人都会把注意力放在这架埃塞俄比亚客机上，关注波音如何处理这一次维修。

    航空顾问韦伯说，“对于航空业和航空公司而言，这是一次极其重大的考验。”