上世紀(jì)末，波音公司針對空中客車公司（以下簡稱空客）的不斷壯大，為了取得新的競爭優(yōu)勢，波音推出了所謂的音速巡航者的概念機(jī)型，獲得了各航空公司的一致好評。不過在911之后，全球航空業(yè)一片死寂，音速巡航者的概念不幸下馬，波音高層在經(jīng)過深思熟慮后，于2004年推出了音速巡航者的后續(xù)機(jī)型——B7E7，后更名為B787。

    787不僅是架更環(huán)保的傳統(tǒng)飛機(jī)，其實(shí)是傳統(tǒng)飛機(jī)構(gòu)型的音速巡航者，去除了不實(shí)用的高亞音速續(xù)航特性。在音速巡航者時(shí)期，波音已經(jīng)對目前787上用的各種新技術(shù)進(jìn)行了大量預(yù)研，其中復(fù)合材料更是重點(diǎn)，可以說787是傳統(tǒng)構(gòu)型的音速巡航者。據(jù)波音的研究，飛機(jī)外形的改變會(huì)大幅增加結(jié)構(gòu)重量，傳統(tǒng)材料將面臨更大的挑戰(zhàn)。為了降低結(jié)構(gòu)重量，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與新材料勢在必行。在之前的波音777（以下簡稱777）上波音已經(jīng)掌握了如何在飛機(jī)上應(yīng)用復(fù)合材料，777上的平尾幾乎是當(dāng)時(shí)世界上最大的復(fù)合材料構(gòu)件，用量約10%。不過這次的787更為激進(jìn)，復(fù)合材料用量巨大，約占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的50%，類似軍用飛機(jī)中的的SR-71。但是如此大量應(yīng)用復(fù)合材料必存在風(fēng)險(xiǎn)。本文通過介紹復(fù)合材料的歷史和特性，分析在787上應(yīng)用與維修時(shí)存在的問題，探討如何解決這些問題。

    一、材料的發(fā)展

    飛機(jī)機(jī)體材料發(fā)展目前共分三個(gè)階段，第一階段帆布與木頭，第二階段是以鋁合金為主的金屬材料，第三階段主要是復(fù)合材料和先進(jìn)金屬材料。本文中的復(fù)合材料大多數(shù)情況下特指碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料，如有特殊情況，會(huì)特別說明。每一種材料的興起與淘汰有其背后的歷史的因素。二戰(zhàn)前夜戰(zhàn)斗機(jī)的速度越來越大，同時(shí)鋁合金的成功量產(chǎn)，直接淘汰了帆布和木頭。六七十年代的化工大爆發(fā)直接創(chuàng)造出了材料學(xué)中的許多新分支，其中最強(qiáng)大的便是先進(jìn)復(fù)合材料。在這里簡單的說明一下，我們現(xiàn)在大多數(shù)時(shí)候提到的復(fù)合材料是指先進(jìn)復(fù)合材料，在上世紀(jì)40年代出現(xiàn)的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料并不屬于此范疇。不過復(fù)合材料并沒有一出現(xiàn)便取代了鋁合金，成本以及需求是制約復(fù)合材料大展拳腳的關(guān)鍵。當(dāng)然復(fù)合材料還是被其他的行業(yè)所看中，緩慢發(fā)展中直到正確的時(shí)間，迎來自己在飛機(jī)上的春天。波音在音速巡航者項(xiàng)目上投入巨資，研究各種新技術(shù)，復(fù)合材料由此第一次被考慮大規(guī)模應(yīng)用在飛機(jī)上。經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，當(dāng)波音787計(jì)劃初具規(guī)模時(shí)，復(fù)合材料機(jī)體已然是787的重要組成。不過對作者而言787身上的復(fù)合材料還有其他的意義，民航業(yè)終于引來了新一輪的技術(shù)變革，可以說是自波音707以及空客a320的以后的又一次大變革。美國國家航空航天局NASA（以下簡稱NASA）通過787開展了自己對民航機(jī)的新一輪的研究，循序漸進(jìn)地提出計(jì)劃來改進(jìn)現(xiàn)有的民航機(jī)，并提前勾勒未來飛機(jī)的輪廓。復(fù)合材料是未來飛機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)之一。沒有新材料的幫忙，造不出未來飛機(jī)。在NASA計(jì)劃中的第二階段，飛機(jī)外觀產(chǎn)生了巨大的改變，自B707后民航機(jī)的構(gòu)型有了重大突破。新構(gòu)型飛機(jī)的應(yīng)用確實(shí)存在大量的障礙，但隨著傳統(tǒng)構(gòu)型飛機(jī)的改進(jìn)空間越來越小，波音，空客以及商飛都在研究相應(yīng)的技術(shù)。

    二、復(fù)合材料的簡介

    復(fù)合材料是一種由增強(qiáng)體與基體材料經(jīng)過特殊工藝形成的多相材料。以本文中的碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料為例，碳纖維是增強(qiáng)體，樹脂是基體。作為一種被人日益看好的材料，復(fù)合材料有極誘人的優(yōu)點(diǎn)，至輕至強(qiáng)。極端的輕盈加上與極端強(qiáng)度，使其一經(jīng)問世，便備受關(guān)注。不僅是航空業(yè)，可以說任何追求速度和輕量的行業(yè)，都需要這樣一種新材料。自80年代，自行車和賽車領(lǐng)域開始大量使用復(fù)合材料，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，復(fù)合材料的問題也逐漸暴露出來，凡事必有兩面。復(fù)合材料雖然有著極高的強(qiáng)度，但并不是在所有的受力方向上均有出色的表現(xiàn)。在面對剪切力，復(fù)合材料毫無抵抗力。這與復(fù)合材料的制造過程有關(guān)，復(fù)合材料從形態(tài)上看更像紡織品，甚至說就是一種織物，因?yàn)樘祭w維的原材料便是經(jīng)過碳化處理的纖維，通常稱之為原絲。復(fù)合材料制品便是由這些原絲編織在一起的纖維布復(fù)合樹脂基體經(jīng)過熱壓或者其他處理方式之后制成的。因此我們知道復(fù)合材料目前受制于制造工藝限制，并不完美。在早期應(yīng)用過程中，以自行車為例，早期的復(fù)合材料車架，常常因?yàn)橐粋€(gè)小傷口，導(dǎo)致整個(gè)車架報(bào)廢，最后廠商不得不在復(fù)合材料外再覆蓋一層鋁，以防止一些極端事故。后來工藝改進(jìn)，不再需要包鋁。同時(shí)復(fù)合材料的加工工藝其實(shí)很大程度上限制了其性能。與大多數(shù)金屬的加工不同，金屬加工大多數(shù)時(shí)候是去除材料，而復(fù)合材料則是增加材料。因?yàn)樘祭w維布本身十分薄，為了滿足設(shè)計(jì)要求必須一層一層疊加復(fù)合在一起。樹脂基體，就像焊接需要的焊劑或焊料一樣。復(fù)合材料的缺點(diǎn)與樹脂基體有關(guān)，碳纖維本身雖然大多數(shù)時(shí)候是幾乎沒有性能極限的，但是當(dāng)基體發(fā)生問題，整體又不可避免產(chǎn)生了分層的問題，最后只好報(bào)廢。基體本身十分脆弱，沒有韌性，幾乎不能承受沖擊。通常還無法承受高溫，復(fù)合材料本身能夠應(yīng)用的區(qū)域因此大大減少。能承受高溫的卻更不耐沖擊。最后復(fù)合材料的性能不得不被基體材料限制。當(dāng)然陶瓷基復(fù)合材料以及金屬基復(fù)合材料則是另一種情況。

    三、復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)

    復(fù)合材料目前即使有幾乎無法解決的缺陷，還是被波音等航空巨頭青睞，因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)足以掩蓋其缺點(diǎn)，瑕不掩瑜。在21世紀(jì)初，石油大幅度漲價(jià)的前提下，航空業(yè)需要更經(jīng)濟(jì)的飛機(jī)。更經(jīng)濟(jì)的飛機(jī)需要更先進(jìn)的材料，唯有復(fù)合材料能夠擔(dān)此重任。除了至輕至強(qiáng)，復(fù)合材料相較于金屬，仍有其不可替代的優(yōu)點(diǎn)，成為新時(shí)代的飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料的首選。

    第一，復(fù)合材料幾乎沒有熱膨脹。飛機(jī)上常用的金屬，鋁鈦鋼通常有著較高的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)零件尺寸巨大時(shí)，沒有控制好溫度，會(huì)因溫差，而使零件的接頭或者安裝孔等接觸部分產(chǎn)生較大變形，給裝配帶來不小的難度和額外的加工成本。在強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)前，夏天制造的飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量通常不如冬天的。作者在普惠上海發(fā)動(dòng)機(jī)中心（以下簡稱普惠）的實(shí)習(xí)過程中，對溫度控制有了新的認(rèn)識(shí)。在機(jī)械加工過程中，由于加工時(shí)產(chǎn)生的熱量，可能最終導(dǎo)致工件不達(dá)標(biāo)甚至是報(bào)廢。普惠對于溫度的控制十分嚴(yán)格，保持全廠全年溫度恒定。較高的熱膨脹系數(shù)對于目前裝配精度以0.1毫米計(jì)算的今天而言是個(gè)大問題。金屬中也存在著較低熱膨脹系數(shù)的品種，比如殷瓦鋼，但是極不耐腐蝕的特性限制了使用的價(jià)值。復(fù)合材料的極低熱膨脹系數(shù)吸引了波音等公司。

    第二，復(fù)合材料更適合一體化設(shè)計(jì)。復(fù)合材料的應(yīng)用使波音可以造出超大尺寸的整體件，同時(shí)因低膨脹，尺寸也不會(huì)隨溫度變化產(chǎn)生改變。一體化設(shè)計(jì)已是大勢所趨，無論是手機(jī)，汽車還是飛機(jī)都在應(yīng)用。《超級工廠》有一集講的是意大利超跑帕加尼huayra的誕生。其中剎車部分是典型的一體化設(shè)計(jì)，從原來25個(gè)零件最后減到一個(gè)零件，減重效果相當(dāng)明顯。由此可以看出一體化的設(shè)計(jì)有著極強(qiáng)的應(yīng)用前景。787對于航空業(yè)界的震撼相當(dāng)巨大。一架飛機(jī)的外部幾乎沒有一個(gè)鉚釘，這在之前不可能發(fā)生的事情發(fā)生了。飛機(jī)不再是一塊塊金屬蒙皮鉚在鋁制的隔框，而是一個(gè)個(gè)復(fù)合材料制成的圓筒拼在一起。不過這些部件拼接時(shí)還是鉚接。用波音的數(shù)據(jù)來說，一段機(jī)身因結(jié)構(gòu)一體化，取消了約1500塊鋁合金蒙皮和40000至50000個(gè)緊固件。這不僅是減重了，更是大幅減少了裝配成本。

    第三，復(fù)合材料有著傳統(tǒng)材料所沒有的各向異性。工程師可以將更多實(shí)驗(yàn)室里的空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)中。傳統(tǒng)材料中的原子、晶粒發(fā)布十分均勻，因此使其在各個(gè)方向上的力學(xué)性能都高度相似。但復(fù)合材料完全不同，由于鋪設(shè)方向的不同，其在不同的方向上，強(qiáng)度等力學(xué)性能會(huì)有截然不同的變化。以單向鋪設(shè)的復(fù)合材料構(gòu)件為例，在纖維方向與垂直方向上，強(qiáng)度相差幾個(gè)數(shù)量級。工程師可以將設(shè)計(jì)更完整地呈現(xiàn)。各向異性催生了氣動(dòng)彈性剪裁，這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于787等飛機(jī)的機(jī)翼上。因復(fù)合材料，無論是自適應(yīng)機(jī)翼，前掠翼還是nasc的其他黑科技都有可能得到大規(guī)模應(yīng)用。787機(jī)翼的變形極好地證明了復(fù)合材料的強(qiáng)大。

    四、復(fù)合材料在實(shí)際中的問題

    復(fù)合材料在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在的問題。第一，復(fù)合材料失效性質(zhì)是什么樣的，什么時(shí)候失效和為什么失效。第二，復(fù)合材料如何檢測，如何更有效地發(fā)現(xiàn)問題。第三，如何修復(fù)復(fù)合材料，同時(shí)有沒有更好的方法。維修是在使用過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的一個(gè)過程。

    一、復(fù)合材料的失效。材料的失效通常指在正常或不正常的工作環(huán)境中，材料發(fā)生了不能工作的現(xiàn)象。金屬的失效相對簡單，例如疲勞、腐蝕、蠕變等等。目前復(fù)合材料的失效主要就是纖維布與纖維布之間的分層，因此本文主要討論的失效是分層。個(gè)人認(rèn)為復(fù)合材料仍有些失效形式?jīng)]有表現(xiàn)出來，因本人技術(shù)有限，故不論述。不論述的部分還有增強(qiáng)體的失效。纖維與樹脂基體之間的粘接力目前無法提升到一個(gè)較高的水平，分層仍不可避免。失效的成因往往與沖擊有關(guān)。鉚個(gè)鉚釘，纖維之間就有可能分層了。所以在787上，波音只允許用擠壓式鉚槍，而不是常用的氣動(dòng)錘擊式鉚槍。高能量的沖擊例如雷擊，鳥撞屬于小概率事件，但維修過程中的低能量沖擊是天天可能碰到的。一把扳手砸了一下，表面沒事，內(nèi)部已是面目全非。表面可以看到損傷，那么內(nèi)部已經(jīng)大范圍分層和基體開裂，強(qiáng)度已降低至原來的40%。同時(shí)還有樹脂基體的的老化問題，也會(huì)造成分層。不過對此也不做論述。

    二、復(fù)合材料的檢測。不同于傳統(tǒng)材料，復(fù)合材料的損傷大多難以察覺，發(fā)現(xiàn)基本就到壽命了。發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的損傷，就變成了新的課題。無損探傷作為一種可以在不損壞零件的情況下，對內(nèi)部進(jìn)行檢查的方式，被應(yīng)用在復(fù)合材料上。作者在普惠的實(shí)習(xí)期間，見到了絕大多數(shù)的無損探傷，例如熒光粉滲透，磁粉探傷，渦流探傷以及x光射線探傷等，對無損探傷這種技術(shù)有了較多的了解。無損探傷雖然很好，但其中大部分并不適用于復(fù)合材料，尤其是在飛機(jī)上的構(gòu)件。無損探傷中有些只針對金屬，有些只能在表面進(jìn)行檢測，有些設(shè)備的體積過于龐大，并不能很好地手持操作。曾經(jīng)在檢修F-22的復(fù)合材料機(jī)翼時(shí)，通常的設(shè)備并不合適，F(xiàn)-22的生產(chǎn)商洛克希德。馬丁公司（以下簡稱洛馬）特地開發(fā)了新設(shè)備。目前可用于復(fù)合材料的探傷方式。第一，x光射線。第二，計(jì)算機(jī)層析照相，也就是CT。第三，超聲波檢測。第四，聲發(fā)射檢測。還有些其他的方式，礙于篇幅有限，不進(jìn)一步闡述。同時(shí)有公司正研究在渦輪葉片中加入傳感器，使其一有裂紋就警告。現(xiàn)在的微電子技術(shù)十分發(fā)達(dá)，在石墨烯等新材料的幫助下，更小的傳感器比以前更容易制造。在材料中加入微傳感器是很有可能的。未來，當(dāng)損傷剛發(fā)生的時(shí)候，維修人員就已經(jīng)知道了。

    三、復(fù)合材料的維修。復(fù)合材料的修理是個(gè)大課題。復(fù)合材料需要高要求的工作環(huán)境，同時(shí)需要維修人員有好的技術(shù)。這是個(gè)多方面的問題，與復(fù)合材料自身有關(guān)。首先，復(fù)合材料的修補(bǔ)通常需要使用樹脂基體。雖然復(fù)合材料本身常常是無毒的，但促使樹脂固化的固化劑以及有機(jī)助劑等等卻有著毒性以及污染的問題。復(fù)合材料會(huì)受潮，自身會(huì)儲(chǔ)存水分，必須有較高的環(huán)境要求。同時(shí)，復(fù)合材料打磨下來的碎屑尺寸非常小，處理起來非常麻煩。通常在打磨復(fù)合材料之前，需要在打磨區(qū)域外搭個(gè)十分嚴(yán)實(shí)的帳篷。復(fù)合材料的的修復(fù)主要是去掉原來的受損的區(qū)域，再補(bǔ)上一塊。實(shí)際操作時(shí)，打磨去除材料時(shí)的難度相當(dāng)大。復(fù)合材料部件上一層碳纖維布 0.01 英寸，修三層，0.03 英寸厚，要把它打磨成 1.5 英寸寬的斜面。不僅要分清楚每一層纖維布的鋪層方向，最后的區(qū)域要打磨成圓形或者理想點(diǎn)打磨成橢圓形。換算成毫米，可見難度之大。據(jù)資料表明，復(fù)合材料的維修難度對于維修基地而言也是相當(dāng)高的。復(fù)合材料修補(bǔ)難度還不止這些。通常只用樹脂修補(bǔ)，還有其他的方法，比如在某些區(qū)域，用緊固件來代替樹脂。復(fù)合材料不怕腐蝕，通常只有鈦制的或莫奈合金的緊固件可以使用。同時(shí)必須使用特制的擠壓式鉚釘。在高溫合金或者鈦合金上鉆孔的難度已經(jīng)非常大了，幾個(gè)孔已是鉆頭的極限。由于復(fù)合材料的散熱性較差，在復(fù)合材料上鉆孔更難。在F-22的復(fù)合材料機(jī)翼上鉆孔幾乎是不可能的，一個(gè)孔可能需要數(shù)根鉆頭。最后洛馬特地開發(fā)了金剛石鉆頭，才基本解決了問題。由此也可見復(fù)合材料維修的復(fù)雜性。

    五、解決方法

    解決方法共三點(diǎn)，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，使用新技術(shù)或者新思路以及加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。

    第一，加強(qiáng)人員培訓(xùn)。復(fù)合材料構(gòu)件雖然性能優(yōu)異，卻無法承受沖擊，有時(shí)連低能量的沖擊都有可能使整個(gè)工件報(bào)廢。復(fù)合材料的制造缺陷與本文相關(guān)性不大，但是使用損傷時(shí)刻存在。使用損傷分兩類，高能量沖擊與低能量沖擊。高能量沖擊通常屬于突發(fā)事件，無法避免。低能量沖擊通常由人員的失誤和日常飛行引起。人員的失誤應(yīng)該極力杜絕。比起鳥撞，雷擊，滑跑過程中的地面上的外來物FOD等不可控的因素，人屬于相對可以控制的，實(shí)現(xiàn)起來的成本比較小，比較現(xiàn)實(shí)。加強(qiáng)人員的人為因素培訓(xùn)，避免發(fā)生二次損傷。接下來是增加人員的技術(shù)培訓(xùn)。復(fù)合材料的維修難度比金屬要高，人員的要求也需要提高。新的工具設(shè)備，人員都需要熟練掌握。在沒有更好的技術(shù)或者設(shè)備輔助的情況下，人員只能依靠自己的技術(shù)，技術(shù)水平的高低直接影響到最后的成功率。

    第二，使用新的技術(shù)或者思路。在普惠時(shí)的親身經(jīng)歷，當(dāng)時(shí)在特種工藝車間學(xué)習(xí)熱噴涂，當(dāng)時(shí)有一個(gè)難題放在車間主任面前。一個(gè)附件齒輪箱需要噴涂修復(fù)一個(gè)直徑很小的尺寸，相當(dāng)難處理，條件互相掣肘。一方面溫度不能下降，但是沒冷卻，因?yàn)闅んw太重，轉(zhuǎn)不快無法自然冷卻，另一方面，溫度太高，鋁制殼體受不了，同時(shí)無法直接冷卻，溫度太低，涂層受不了，會(huì)自行脫落。所有的思路是通常地做加法，不是加轉(zhuǎn)速就是加保護(hù)。作者向師傅提出，能否將粉末的直徑縮小一個(gè)等級，思路是做減法。他認(rèn)為理論上確實(shí)可以這么做。不過結(jié)束了實(shí)習(xí)，不知道結(jié)果。有些時(shí)候換個(gè)思路看問題，可能更容易些。就像前面所寫的，在材料里加傳感器，就有能力在產(chǎn)生損傷的一開始，便知道哪里出現(xiàn)了問題，可以用最小的代價(jià)來解決問題。現(xiàn)在F-35上使用的蒙皮叫做智能蒙皮，是一種功能型復(fù)合材料，可以隱身，部分代替天線，同時(shí)擁有一定的自修復(fù)能力。在維修的時(shí)候，可以不再僅僅使用傳統(tǒng)的材料。波音專門推出過針對787外場維修時(shí)用的修補(bǔ)片，半永久半臨時(shí)性質(zhì)的。認(rèn)為如果可以把傳統(tǒng)材料的修補(bǔ)片，換成更方便維修功能型材料的，例如帶有自修復(fù)效果的補(bǔ)強(qiáng)片。需要注意的是，其可靠性以及可行性方面可能存在問題，需要時(shí)間。同時(shí)，這幾年，科技的發(fā)展越來越快，無論是材料，還是制造工藝，都在增強(qiáng)提高。航空業(yè)卻似乎停止不前，馬航失聯(lián)，才開始重視飛機(jī)的實(shí)時(shí)通信能力，當(dāng)前的技術(shù)都不知是多少年前的。安全與可靠是個(gè)幾乎繞不過去的話題。不考慮成本的情況下，有了新技術(shù)，就反復(fù)論證，但是現(xiàn)在有兩種情況。一種是新技術(shù)完成了論證，通過了考驗(yàn)，因?yàn)檎撟C時(shí)間太長而過時(shí)了，另一種則相反，也通過了測試，但是仍然不夠可靠，例如鋰電池，標(biāo)準(zhǔn)一再降低但是仍有問題。雖然安全性一直是客機(jī)的首要要求，不過安全性標(biāo)準(zhǔn)在不降低部分要求的情況下，應(yīng)變得更利于新技術(shù)的實(shí)用化。在航空業(yè)正處于十字路口時(shí)的當(dāng)下，大量新技術(shù)井噴，安全性標(biāo)準(zhǔn)將面對越來越多的質(zhì)疑，規(guī)則的制定者也會(huì)面臨更大的壓力。從鋰電池上，就可以看出美國聯(lián)邦航空管理局（以下簡稱FAA）對鋰電池沒有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備。面對大量新技術(shù)，F(xiàn)AA的準(zhǔn)備明顯不足。對于安全性的要求應(yīng)當(dāng)更有彈性，更包容新技術(shù)。

    第三，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。還是先舉個(gè)普惠的例子，去實(shí)習(xí)前，中航商用發(fā)動(dòng)機(jī)公司的人正好去培訓(xùn)，路過看到一些剛剛拆下來的緊固件，便討了回去。我們當(dāng)然可以制造緊固件。但背后的原因值得我們思考，個(gè)人認(rèn)為與商用發(fā)動(dòng)機(jī)的需求有關(guān)。一臺(tái)好的發(fā)動(dòng)機(jī)不僅僅注重其性能，更重要的是其細(xì)節(jié)，例如可維護(hù)性。可維護(hù)性一直是國外的重點(diǎn)研究科目，但我國從建國后就沒有真正造過一臺(tái)面向民用市場的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至堪用的核心機(jī)都沒有，這次卻要做出與CFM-56同級的發(fā)動(dòng)機(jī)，要求自然是面面俱到，難度巨大，很多設(shè)計(jì)只能借鑒國外，自身的基礎(chǔ)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。能夠體現(xiàn)一個(gè)工業(yè)大國真正實(shí)力，不僅僅是超大型機(jī)械，更多時(shí)候這些機(jī)械背后的細(xì)節(jié)，比如一個(gè)O型圈。蘇聯(lián)人就是個(gè)絕佳的例子，作為曾經(jīng)的超級大國，蘇聯(lián)人的飛機(jī)設(shè)計(jì)地并不差，他們在基礎(chǔ)物理方面的造詣，仍然夠俄羅斯使用至今。但是作為基礎(chǔ)的材料，卻也是其致命傷，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)差點(diǎn)變成平庸之作，這樣的例子比比皆是。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，雖然過程漫長痛苦，卻是值得的。日本人喜歡鉆研，不怕枯燥，成為了今天材料方面的強(qiáng)國。今天787大量部件由日本制造不無其道理。航空業(yè)越來越受到國家重視，原因是其背后的利益。一架飛機(jī)從原料變成最后的成品，其中有無數(shù)的企業(yè)在幕后，需要大大小小各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，對于拉動(dòng)國內(nèi)的各個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)研究有著積極的作用。復(fù)合材料作為下一代客機(jī)的重要基礎(chǔ)，必然是下一個(gè)知識(shí)高地，想要從泰坦的蛋糕上挖掉一塊，加強(qiáng)基礎(chǔ)是必經(jīng)之路。

    結(jié)論

    復(fù)合材料十分強(qiáng)大，也十分脆弱。787可能會(huì)成為機(jī)庫皇后，不僅僅是因?yàn)殇囯姵兀瑥?fù)合材料的機(jī)身可能是個(gè)更大的問題。復(fù)合材料雖然在其他領(lǐng)域用了很多年，在飛機(jī)也不是一天兩天了。早在2000年，NH-90直升機(jī)就已是全復(fù)合材料的機(jī)身，現(xiàn)在在多國服役，表現(xiàn)良好。但是作為一種使用了多年的材料，人類對于其的了解仍然不夠，就像鋰電池。70年代第一塊鋰電池誕生，90年代鋰離子電池研制成功，并量產(chǎn)，隨后被廣泛應(yīng)用，并不斷改進(jìn)。但問題是人類做了大量研究后，仍不知道鋰電池什么時(shí)候因何原因而起火。正如同曾經(jīng)的電報(bào)一樣，有些時(shí)候理論研究是落后于實(shí)際使用的，但這并不妨礙那些新技術(shù)或者好的技術(shù)被應(yīng)用。即使是金屬材料，人類研究了數(shù)百年，仍然沒有徹底了解其性質(zhì)，但這并沒有阻擋金屬成為我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫牟牧现弧?fù)合材料也是同樣的。即使我們?nèi)詻]有真正了解復(fù)合材料，也必須做好準(zhǔn)備工作，同時(shí)不斷地開展研究。下個(gè)時(shí)代的飛機(jī)將突破我們的固有思維，復(fù)合材料一定是其中的基礎(chǔ)。無論是基礎(chǔ)研究，還是實(shí)際使用，如果沒有抓住787的典型，好好研究復(fù)合材料的特性，那么中國的飛機(jī)沒有可能成為ABC中的C。這是種趕超的哲學(xué)，不在于趕上，而在于超越。正如同美蘇在冷戰(zhàn)期間的軍備競賽，蘇聯(lián)只有不斷追上美國，卻從沒有超越過。

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