近一年來，波音公司一直在努力解決 787 客機上與復合材料部件有關的問題，這些問題導致飛機生產放緩，組裝飛機的檢查和返工量顯著增加，最終飛機的交付也不得不延遲。波音公司的這一舉措引發了其飛機供應商的類似檢查，突顯了復合材料的材料和工藝 (M&P) 應用于大型航空結構部件時存在的問題。這個問題推而廣之，也對復合材料部件在下一代飛機中的應用提出了疑問。

就在去年9月，華爾街日報和路透社同時披露了，位于南卡羅來納州波音公司工廠生產的某些部件不符合設計及制造標準。美國聯邦航空局（FAA）也在媒體曝光的前一天表態稱，該機構正在調查這一質量缺陷問題。美國聯邦航空局的備忘錄顯示，問題主要出現在該型號客機的機身后段，其使用的墊片可能存在尺寸錯誤或表面不平整的缺陷。而在該部件的制造過程中，波音缺少了驗證和質量檢查的步驟。

波音公司發現的確切問題尚未完全公開披露，但可以從我們所了解的情況中得出一些結論。首先，問題完全在于機身的連接處，即兩個復合材料機身筒段之間。其次，這些連接處存在兩個問題，涉及用于填補連接處的縫隙墊片尺寸不正確，以及連接處邊緣的內機身蒙皮不平整，導致邊緣不符合要求。就單一問題而言，都不足以影響787客機的適航性。但把這些因素加在一起就足以引起巨大的擔憂，以至于美國聯邦航空局要求波音公司在評估和糾正行動方面采取更積極的行動。

在了解這些問題之前，首先要了解下波音787客機機身的制造方式。機身由蒙皮，框架和縱梁組成，并且分成若干節，由不同的供應商制造。包括駕駛艙在內的前機身前部由 Spirit AeroSystems 生產。前機身后部由川崎重工生產。兩個中央機身部分——客機上最大的部分——由萊昂納多公司生產。最后面的兩個機身部分由波音公司自己生產。所有機身部分均基于單件式料筒設計，預浸碳纖維通過自動纖維鋪放沉積在可折疊心軸周圍。成品機身部分由各供應商分別交付給位于美國北卡羅來納州查爾斯頓的波音公司，然后在那里進行組裝。

由于機身部分來自不同的供應商，兩個部分相連的接合面會存在缺口。這些缺口用切割成特定尺寸和形狀的墊片來填補連接。墊片的使用在航空復合材料制造中很常見，其在787客機上的應用也不罕見。但一定數量 787 客機的墊片會少見地出現尺寸不適合的情況，技術人員已經查明是由于自動墊片測量和生產系統出現故障而導致的，目前該系統已經被成功修復。 

鑒于波音公司提供的問題細節不足，而且這一問題僅在波音公司和Spirit AeroSystems公司的報告中體現，導致內機身蒙皮缺乏平整度的原因更難找出。我們很容易認定原因在制造方面，也許是一個長期的模具缺陷，也許是一個工藝控制問題。但以上兩種猜測業內討論較少，同樣可能的原因是，機身蒙皮本身的設計問題。層壓板缺乏平整度也會導致纖維翹曲或其他一些變形，究其根本，是蒙皮制定的鋪層順序有誤所導致的。 

無論如何，在任何情況下，鑒于787客機已經生產了這么久，像這樣的尺寸公差問題現在又出現了，著實令人費解。墊片生產系統出現故障，雖然令人遺憾，但這種類型的制造錯誤可能而且時時會發生，并很容易被修復。但如果是由設計缺陷引起的層壓板缺乏平整度，很可能不是787客機的新問題，只是說墊片問題的發現湊巧帶出了蒙皮平整度問題。需要再次強調，這些問題中的任何一個本身都不會造成嚴重影響，兩個問題的同時出現是給波音及其供應商的一個危險信號。

在波音公司順利克服了這些挑戰之后，我們可以從這一教訓中吸取什么經驗來應用于下一代飛機？長期以來，墊片是復合材料制造的一個必要工具，但現在航空復合材料制造早已發展到不需要這些工具的時候了。考慮到我們對復合材料設計和材料性能的新了解，現在開發一種能保持尺寸公差的結構層壓板應該是輕而易舉。重新審視現狀，787 客機的設計也是早在 20 年前的事了，我們愿意看到新客機制造項目能夠嘗試采用截然不同的設計理念和材料工藝，從而實現最小化制造問題，力求“零缺陷”。

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