波音787选择了复合材料机翼结构，这是商用飞机的第一次。三菱重工开发了大型复合材料机翼的生产技术。本文概述了技术问题及其解决方案。

复合材料机翼外形

图1. 显示了787复合材料翼盒结构的轮廓。它由跨度30m、 翼弦6m的箱体组件组成，其主要结构由CFRP制成。翼盒内部用作油箱。

图2. 显示了复合材料机翼的比例比较。787机翼箱比F-2战斗机机翼箱和波音777垂直尾翼大得多。787复合材料机翼的技术难点如下：

（a） 比现有的复合材料部件大得多

（b） 发动机和起落架造成的大冲压载荷

（c） 精修外模线，实现卓越的空气动力学性能

（d） 由于将机翼内部用作油箱，因此要求燃油无泄漏

复合壁板制作工艺

（1） 使用自动铺丝机（CFP）将预浸料（环氧树脂或其他用碳或其他纤维增强的树脂层压板）铺设在具有翼板几何形状的固化台上。

（2） 放置好的预浸料与工作台一起进入热压罐，在指定的压力和热量下固化树脂（图4）。

（3） 在热压罐中固化后，用零件几何形状修剪外围（图3.磨料水射流切割—AWJ - abrasive water jet ）。面板在最终检查后完成。

由于产品规模庞大，制造过程的关键点是减少传统的手动过程并使其自动化。

复合材料机翼装配工艺

图5. 显示了787机翼的组装过程。

（a） 首先，确定梁和肋骨以进行框架。

（b） 框架完成后，安装上下蒙皮壁板以完成结构。

装配过程中的主要任务是大量的钻孔和安装紧固件。未来有必要提高生产力。接下来，在MHI的机翼箱上完成管道、接线和装备，然后由波音公司安装控制面和翼尖，再将机翼连接到机身。

此外，由于机翼用作油箱，因此提供了适当的导电性和绝缘性，以确保防雷保护，防止点火。

787复合材料机翼目前正在生产中。三菱重工需要提高生产效率，以实现可持续生产。

补充资料

热压罐呈圆柱形，外径8米，长40米，重700吨。对于生产30米长的复合材料机翼不可缺少。2011年11月安装了第二台，以满足波音公司每月制造14架787的需求（磨料水射流切割也安装了第二台）。

原文《Production Technology of Large-Scale Composite Wings for Commercial Aircraft》

杨超凡